京西钢铁厂,丙号高炉。
这座最新建成、容积最大、被寄予厚望的巨兽,此刻却像一个罹患重症的巨人,沉闷地喘息着,失去了往日吞吐烈焰、铁水奔流的雄姿。炉膛内,本该顺畅下行的铁水与矿渣,因炉壁上顽固凝结的、瘤状凸起的“炉瘤”而阻滞、分流,导致出铁口流淌出的铁水时断时续,色泽暗淡,夹杂着大量未充分熔炼的杂质。更糟糕的是,炉内压力因此异常升高,灼热的气流裹挟着粉尘从观察孔和缝隙中不时喷涌而出,发出骇人的嘶啸,整个炉体都仿佛在微微震颤,一副随时可能“憋炸”的模样。
炉前,以赵铁柱为首的一干老炉匠、工头,个个满面烟灰,汗流浃背,眼神里却充满了焦灼与无力。他们尝试了所有已知的手段——调整焦炭与矿石的配比,改变鼓风的风压与角度,甚至冒险用长钎从观察口探入,试图捣碎那坚硬的瘤块,却都收效甚微。炉况非但未见好转,那“炉瘤”似乎还在缓慢增长。
“李工!您可来了!” 看到小满(李工)在一名工部吏员陪同下快步赶来,赵铁柱如同见了救星,抢上前,声音都带着嘶哑,“这丙号炉,打从大前日起就不对劲,出铁越来越差,炉壁摸着烫得吓人,里边跟堵了块大石头似的!俺们什么法子都试了,就是不见好!再这么下去,这炉子怕是要废!”
小满没有立刻说话,他走到炉前安全距离,眯起眼,感受着那扑面而来的、比正常情况更为燥热和混乱的气浪。他抬头望向高炉顶端不断喷吐着的、颜色异常的烟尘,又侧耳倾听炉体内那沉闷中夹杂着尖啸的异响。然后,他转向旁边负责记录炉况的文书:“近十日的《炉事日志》,拿来我看。”
文书连忙捧上一本厚厚的、写满密密麻麻数据的册子。小满接过来,就着炉前不算明亮的光线,迅速翻看起来。这《炉事日志》是他仿照后世生产记录要求设立的,要求当值炉头详细记录每批次投料种类、重量、配比,鼓风压力、风温,各测温点(使用简陋但已标准化的陶管高温计)的读数,出铁时间、铁水温度(目测估测)、产量以及任何异常状况。
他的目光,如同最精密的扫描仪,掠过那些枯燥的数字。他没有急于去翻看近几日的异常记录,而是先从十日前的“正常”数据看起,观察那时各参数(投料、风压、风温、炉壁温度)的稳定区间和相互关系。然后,他才将注意力集中到炉况开始恶化的时间节点。
很快,他发现了不寻常之处。
在炉况明显恶化之前大约两三日,炉身中下部的几个测温点读数,便开始出现缓慢但持续的、小幅度的攀升,虽然当时出铁尚算正常,未引起当值炉头足够警惕。而与之相对的,投入的焦炭比例,因一批新到的焦炭质量被认为“稍次”,被经验丰富的炉头下意识地略微提高了些,以期维持炉温。
“问题不在料,也不全在风。”小满合上册子,目光投向那巍峨而病态的炉体,喃喃道,“是‘散热’不均,局部过烧,导致熔融物黏结。”
他指向炉身中下部那几个测温异常偏高的区域:“看日志,此处温度,在焦炭增量前便已开始异常升高。增焦之后,此处温度攀升更快,而其他区域升温并不明显。这意味着,炉内热量在此处聚集、滞留,未能随气流和物料正常下行疏散。过高的温度,使得此处的耐火砖衬过度软化,与部分过早熔融却因炉内气流或成分偏析未能及时流下的高黏度初渣结合,逐渐形成了这顽固的‘炉瘤’。”
他用的词语,如“散热不均”、“局部过烧”、“热量聚集滞留”,对赵铁柱等人来说依然新鲜,但那逻辑链条,结合《炉事日志》上冰冷的数据,却让他们隐隐抓住了些什么。
“李工,您的意思是……不是俺们料加错了,风给错了,是这炉子自己个儿,有的地方‘烧糊了’,黏住了?” 一个年轻的炉工试探着问。
“正是此理!”小满赞许地看了他一眼,“如同一段代码,某个循环变量失控,导致局部资源耗尽(温度过高),进而引发整个进程阻塞(结瘤)。我们现在要做的,不是盲目调整输入(料、风),而是先给这个‘过热进程’降温,疏通阻塞!”
“降温?如何降?”赵铁柱急问,“总不能往正在烧的炉子里泼水!”
“自然不能直接泼水。”小满眼中闪烁着构思的光芒,他快步走到一旁用来绘制草图的沙盘旁,拿起一根木棍,“我们可以在炉壁外侧,这些易发生过热的关键区域,加装一套‘外部循环冷却系统’!”
他在沙盘上勾勒出高炉的轮廓,然后在炉身中下部画出数道环绕的管道:“看,于此敷设中空铁管,形成环状或盘状水路。以水车或蒸汽机带动水泵,驱使冷水从管道一端流入,吸收炉壁传出的过量热量后,变为热水或蒸汽从另一端流出。如此,持续不断地将局部积聚的热量‘搬运’走,便可有效控制炉壁温度,防止耐火材料过烧软化,从根源上杜绝‘炉瘤’生成!”
他顿了顿,补充道:“此系统运行之数据——进出水温差、水流量、对应炉壁温度变化——亦需详细记录,纳入《炉事日志》。如此,我们不仅能解决眼前问题,更能积累数据,未来可据此优化冷却管道的布局、水量控制,甚至预警其他潜在过热风险。这便是‘系统监控’与‘预防性维护’!”
赵铁柱等人围在沙盘前,看着那奇特的“盘管”设计,听着小满将高炉比作会“过热卡死”的“进程”,将冷却系统比作“搬运热量”的“外挂程序”,虽然有些词汇仍觉拗口,但那解决问题的思路,却清晰得令人振奋!这不是依赖老师傅模糊的“火候”经验,而是基于实实在在的温度数据,进行逻辑推演,并提出有针对性的、可量化控制的工程解决方案!
“妙啊!”赵铁柱猛地一拍大腿,眼中放出光来,“俺明白了!这不是治标,是治本!还能防着下次!李工,您说咋干,俺们就咋干!”
说干就干。小满立刻调集厂内最好的铁匠和焊工(采用原始的铆接与锻接),依据粗略估算的热负荷,赶制第一批铸铁冷却盘管。同时,协调蒸汽机工坊,改造一台小型蒸汽机作为试验水泵的动力源。他自己则带着几名算学系的生徒,根据有限的材料导热数据和高炉尺寸,反复估算所需的冷却面积和水流量,尽管精度有限,却力求在安全范围内给出一个可行的初始参数。
安装过程充满了挑战与危险。需要在高温高尘的环境下,于炉体外壁特定位置焊接固定支架和管道接口,工人们必须穿着厚重的浸水麻衣,轮番上阵,稍有不慎便可能被灼伤。但以赵铁柱为首的工匠们,却爆发出了惊人的勇气与执行力。他们信任李工那套“数据说话”的道理,更亲眼看到了《炉事日志》上那清晰的温度爬升曲线,明白这“盘管”便是降服这“铁疙瘩高烧”的良药。
三日不眠不休的奋战后,第一套简易的炉壁冷却系统安装完毕。当蒸汽机带动水泵,将清凉的河水压入那环绕炉体的黝黑铸铁管道时,所有人都屏住了呼吸。
一个时辰,两个时辰……
负责监测的炉工不断回报:
“丙三测温点,温度开始回落了!”
“出铁口压力指示,稳住了!”
“炉内异响减轻了!”
又过了半日,当班炉头激动地跑来禀报:“李工!赵头!炉子……炉子顺了!铁水又流得哗哗的了!虽然那大瘤子还没化干净,可新渣子看着不往上黏了!”
小满走到出铁口前,看着那重新变得明亮、顺畅奔涌的铁水,长长地舒了一口气。他知道,最危险的时刻已经过去。冷却系统起了作用,遏制了“炉瘤”的继续生长,并为最终通过调整炉况慢慢消化掉现有瘤块创造了条件。更重要的是,这套基于数据分析和系统思维解决复杂工程问题的方法,在这场危机中得到了验证,并深深烙印在了这些核心工匠的脑海里。
赵铁柱抹了一把脸上的黑灰,看着那恢复生机的巨炉,又看了看沙盘上冷却系统的草图,再回想起那本写满数字的《炉事日志》,感慨万千:
“李工,您这法子……神了!往常遇到这事,全靠瞎蒙乱试,折腾个十天半月是常事,搞不好真就废一炉子。如今,查查‘日志’,画画‘图’,算算‘数’,装上这‘水管子’,居然真就成了!这往后,咱们炼铁,心里可就有谱多了!”
小满拍了拍他结实的肩膀,微笑道:“赵师傅,这便是‘格物’与‘实学’。将天地间的道理、器物运行的规律,变成我们可以测量、可以分析、可以控制的数据与模型。这次,我们‘debug’成功。下次,或许就能‘防bug’于未然了。”
夕阳西下,为京西钢铁厂庞大的身躯镀上一层金边。丙号高炉恢复了沉稳有力的呼吸,那新装的冷却管道在余晖中闪烁着金属的光泽,如同为这工业巨兽戴上了一条理性的“缰绳”。而小满站在炉前,望着这一切,知道“李工”这条立足于实地、用数据与系统思维“debug”的道路,虽然才刚开始,却已然展现出了超越“仙师”玄妙、更为坚实可靠的力量。