数字孪生总览 Overview
实时炉况主舞台:工艺状态、升温曲线、下一步建议一屏掌握。
工业热处理 · 主动式 AI 节能平台 ACTIVE AI · ENERGY
同一套传热求解器 + 吨钢能量账引擎,既驱动下方的现场试算,也驱动完整平台的 20 个工程视图。可溯源、可校准、强可视化 —— 不是静态 PPT 数字。
不需要传热学背景:环形加热炉、步进梁式加热炉、井式渗碳炉三种炉型,跟着五步选择或拖动,引擎当场在你的浏览器里算出温度轨迹、能量账和口语化结论。懂行的工程师可以直接用下方专业模式。
选一个最接近的。三种炉型都接真实引擎:燃气炉走能量账+温度场求解,渗碳炉走电加热能量账+碳扩散/硬度链。
传数据 · 试诊断
数据仅在您的浏览器内计算,不会上传服务器。缺什么就明确显示什么,不用默认值代替现场数据。
填三个核心项(钢种 · 几何 · 尺寸),引擎实时物理设计升温制度并跑出能量账。高级参数可展开微调,结果随输入即时刷新。
厚板升温滞后
当前厚度 300 mm,核心升温慢,必须用热电偶校准后再缩短保温。
导入热电偶以升 L2
当前模型为 L1 工程估算,导入实测热电偶 CSV 可自动反标定 h_conv 并把核心温度不确定带从 ±50°C 收窄到 ±10°C 量级。
炉墙保温良好
炉墙散热已在工业较优水平,建议继续维护现有保温结构。
装炉率优化
同一炉温曲线下提高有效装炉量,可摊薄炉体蓄热与空炉损失。
上一道工序刚出来的坯还烫着——直接趁热装炉,炉子就少烧这一截温差的燃料。
现在两边一样冷——点上方「热装 450°C」看看能省多少。
大白话:装炉越热,越省燃料——本工况下热装 20°C 每吨少烧 0%。 两个数字都是同一引擎实算,各按各的装炉温度重新设计升温曲线,不是拍的经验系数;L1 工程估算口径,精确值以贵厂实测校准为准。
若你的炉子在超设计节奏运行——这里回答:钢还烧得透吗、要补多少炉温、最多能超到多少。
可行 = 同时满足三条:烧得透、出炉温差合格、低温段升温不超速。在炉时间按 设计节奏/1.11 压缩;设计节奏取尺寸/牌号物理设计曲线(188 min)。L1 工程估算(未用贵厂实测标定,供方向判断)。
若被产量平控限产——这里回答:同样的月配额,怎么排产烧得最省。
| 策略 | 较基准 | 节奏 t/h | 运行 h/月 | 总能耗 万kWh | 单耗 kWh/t |
|---|---|---|---|---|---|
| ★ 连续低负荷(现状基准) | 基准 | 60 | 720 | 1,219.8 | 285 |
| 批产 + 热保温 | 多耗 0.1% | 85 | 504 | 1,221.4 | 285 |
| 批产 + 停炉 | 多耗 0.4% | 85 | 504 | 1,225.1 | 286 |
| 提速批产 + 停炉 | 多耗 0.4% | 88 | 486 | 1,224.7 | 286 |
当前配额接近满负荷,批产/停炉没有明显节能空间,维持连续生产即可。策略差异来自固定损耗及覆盖它的那部分燃料烟气的摊薄;低负荷燃烧器过剩空气上升的额外单耗未建模(现场曲线通常更陡),策略差异偏保守。折标 GB/T 2589 · CO₂ 天然气口径 · L1 工程估算
待轧/平控要停 8 h——这里回答:热保温、温态封炉、还是干脆停炉,哪个本窗口总代价最小。
大白话:停多久决定怎么停——短停保温,长停熄炉。本次停 8 h,最省的是「热保温待轧(~850°C)」。
| 方案 | 窗口总代价 万kWh | 较最优 |
|---|---|---|
| ★ 热保温待轧(~850°C) | 1 | 最优 |
| 温态封炉(~600°C 闷炉) | 1.52 | 多耗 0.51 万kWh |
| 彻底停炉(冷启动重开) | 2.74 | 多耗 1.74 万kWh |
平衡点 496.8 h:短于它热保温更省,长于它停炉更省,温态封炉居中。固定损耗与炉衬蓄热取自上方配额排产的能量账标定。三档能耗均为「本停产窗口总代价」口径:每档 = 维持能耗(损失率×F×t) + 重启补蓄热(储焓亏空×R×指数弛豫),三档同构核算(2026-07-02 物理审计修正);启停人工、耐材热震寿命、重启升温的时间损失未折能耗。L1 工程估算。
当前吨钢能耗折标 35.6 kgce/t——逐档对标国标能效等级与行业先进值(实际 ≤ 档位值即达标)。
| 档位 | 档位值 kgce/t | 实际/档位 | 达标 |
|---|---|---|---|
| 行业先进(对标标杆企业) | 30.7 | 1.16 | ✗ |
| 能效 1 级(标杆) | 35.8 | 0.99 | ✓ |
| 能效 2 级 | 38.2 | 0.93 | ✓ |
| 能效限定值(3 级,准入底线) | 40.3 | 0.88 | ✓ |
折标口径:燃料热值当量 0.12284 kgce/kWh(GB/T 2589);输入 kWh/t 应为燃料低位热值口径(不含轧线电耗)。L1 工程估算(典型工况口径,正式对标需用贵厂计量数据)。
每个结论都标了可信等级——不假装精确,也不藏着口径。
升到 L2 要过的四道门槛(本次未上传实测,待核验):
大白话:数字可信到什么程度,一眼可查。当前 L1:方向对、量级对;上传贵厂热电偶 CSV,引擎自动核验四项并升 L2。
现场试算只是单炉口径。注册账号即可解锁 20 个工程视图、L1→L2 现场校准与可溯源报告导出。
注册解锁完整平台 →现场试算只是入口。登录完整平台,同一物理内核展开为运营、仿真、AI 优化、知识库四大工作域。
实时炉况主舞台:工艺状态、升温曲线、下一步建议一屏掌握。
deck.gl 厂区俯视,炉群位置与运行状态一览。
OPC-UA 实时数据流,多点温度 / 流量在线读数。
EWMA / 孤立森林在线异常检测与告警分级。
Crank-Nicolson 传热求解,含辐射复合边界与相变潜热;半厚度温度场。
吨钢能量账:有效热 / 炉墙 / 排烟 / 蓄热逐项 + Sankey,带置信度。
理论账逐项补 ΔE,解释为什么设计热平衡会和实际电费单 / 气表差很大。
改造方案并排对比,能耗与到温差异量化呈现。
黑体辐射连续色谱的温度场动画,时间轴可播(示意水印)。
可视化工艺链节点编辑(xyflow),串起炉次工序。
物理约束神经网络软测量,无需埋偶即推算芯部温度。
高斯过程贝叶斯寻优 + CEM 智能设定炉区温度。
井式渗碳电炉的月配额 / 电力双控排产,比较连续、热保温、冷停三档代价。
排烟余热回收调度,按温度可行性分配给热用户。
RAG 检索 + LLM 工程顾问,可溯源的工艺问答。
每台炉独立输出异常、能耗、温度和下一步动作建议。
多厂商炉型库(爱协林 / Tenova / Ipsen / SECO 等)规格与成熟度。
文献级钢种热物性(Touloukian / Mills / ASM),逐参数溯源。
MOOSE / SYRTHES / OpenFOAM / code_saturne / Elmer / FEniCSx / FiPy / SfePy 等 8 个输入包。
每个参数的来源、适用温区、热处理状态与置信度可追。
不是黑箱。每一步都用公开物理、标注口径、留可溯源链路。
按尺寸 × 牌号物理设计三段升温:冷段控热应力、加热段抢辐射、均热段收温差。
U·A·ΔT、εσA·t·(T⁴−T_amb⁴) 等物理公式,每项带置信度,不是固定百分比拍数。
上传现场热电偶 CSV,拟合有效换热系数,把工程估算抬到已校准等级。
预测附 ±°C / ±min / ±%,明确标注口径,不假装 ±1°C 精度。
一键导出 Markdown 仿真报告,参数来源与能量账逐项可查。
导出 MOOSE/SYRTHES/FiPy 等 JSON 输入包,第三方可独立复现验证。
引擎里的每个物理常数都登记在册:已与公开文献逐项核对的标「已核对」,量级正确但非本厂值的标「工程近似」, 必须用现场数据替换的标「待标定」—— 我们不掩饰模型边界,这正是结论可信的前提。
| 参数 | 当前取值 | 出处 / 依据 | 模块 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| 诊断 R1 待机阈值 | 井式 0.19;箱式 0.20;台车 0.20;真空 0.23;待机修正账占比 25% | GB/T 38819-2020 表4;DIAGNOSIS_SPEC §三.1 | 一炉一诊断 | 已核对 |
| 诊断 R2 装载率阈值 | 平均装载率 <0.60;目标装载率 0.80 | Chalmers 159604 实测形状带;DIAGNOSIS_SPEC §三.2 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断 R3 排烟 O₂ 窗口 | 2–3% | U.S. DOE Process Heating Tip Sheet #2;DIAGNOSIS_SPEC §三.3 | 一炉一诊断 | 已核对 |
| 诊断 R4 非计划空气阈值 | 设定与排烟 O₂ 反推差 >5pp;量化上界 10% 输入燃料 | U.S. DOE Process Heating Tip Sheet #5;DIAGNOSIS_SPEC §三.4 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断 R5 停产窗口差值阈值 | >5% | HEATINS planIdleDecision;DIAGNOSIS_SPEC §三.5 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断 R6 夹具阈值 | 夹具能量占比 >16%;料重/装料比 >0.30 | JTEKT Engineering Journal 1008e;DIAGNOSIS_SPEC §三.6 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断 R7 炉衬漂移阈值 | 月度吨耗上行 ≥3% / 4–6 周;壳温参照 70°C | oxmaint 触发线与 reconcileDefaults;DIAGNOSIS_SPEC §三.7 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断 R8 控制过烧阈值 | PV−SP 均值 >10°C 且时长占比 >10% | DIAGNOSIS_SPEC §三.8;本炉 PV/SP 统计 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断 R9 钢包参照带 | 保温流量 >228 Nm³/h;氧燃比 1.05–1.15;马钢 48% 仅作上限 | 湛江同容量数据与马钢氧助燃实证;DIAGNOSIS_SPEC §三.9 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断 R10 表计分摊审计 | Δ_meter 缺失或分摊宽度 >4%(江阴 4–8% 参照) | ENERGY_VERIFY §八 P1;DIAGNOSIS_SPEC §三.10 | 一炉一诊断 | 待标定 |
| 诊断 R11 数据缺口与缺省年化口径 | 空炉表数/料盘重量/排烟 O₂/月度序列;6000 h/年;0.65 元/kWh | DIAGNOSIS_SPEC §三.11 与统一量化口径 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 诊断吨耗趋势派生窗口 | meter+shift 按 ISO 周聚合;有效吨耗周数 ≥4 才输出线性趋势 | DIAGNOSIS_SPEC §三.7;reconcileDefaults 炉衬老化 4–6 周触发线 | 一炉一诊断 | 工程近似 |
| 环形炉 GP-BO 时间权重 | 0.5 kWh/min;objective = 工件有效吸热 kWh + 0.5×总时长 min | HEATINS R12 工程目标口径:时间机会成本的启发式权重;非燃气实耗,须用现场产能/燃料价格标定 | 环形炉贝叶斯优化(ringAi.worker) | 工程近似 |
| 相变带 Ac1–Ac3(按钢种) | 低碳 727–855°C · C45 724–780°C · GCr15 用 Accm 900°C | 钢铁材料手册牌号值;无手册值时 Andrews 1965 回归式 | 传热求解器 | 已核对 |
| α→γ 相变潜热 L | 80 kJ/kg | 钢铁手册工程取值(珠光体→奥氏体转变焓) | 传热求解器 | 已核对 |
| 比热容 cp(T) 含居里峰 | 470→950(727°C 峰)→620 J/(kg·K) | EN 1993-1-2 §3.4.1.2 曲线形状;20→900°C 焓积分与 EC3 偏差 ≤3% | 传热求解器 | 已核对 |
| 导热系数 k(T) | 45→31→28 W/(m·K)(20/900/1200°C) | 碳钢手册典型曲线 | 传热求解器 | 已核对 |
| 钢表面发射率 ε | 0.82(常数) | 高温氧化表面典型 0.7–0.9;温度相关曲线列入升级项 | 辐射边界 | 工程近似 |
| WSGG 灰气系数(3 灰体 + 清气) | κ = 0.4201 / 6.516 / 131.9 (Pw/Pc=2) | Smith, Shen & Friedman 1982 (JHT 104:602),经 Marzouk & Huckaby 2011 Table 7 逐项核对 | 炉气辐射 | 已核对 |
| COG 低位热值 | 4,197 kcal/Nm³ (17.57 MJ/Nm³) | NIST Chemistry WebBook 燃烧焓 + ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-8 手算锚 | 燃烧分区 | 已核对 |
| 燃烧效率 η–空燃比偏差罚函数(非对称) | 富燃侧:死区 5% + 1.5 斜率线性罚、η ≥ 0.70(CO 不完全燃烧陡罚);贫氧/过氧侧:0.08 斜率小罚、η ≥ 0.95(过剩氧化剂携热 ~3–4% 量级) | 2026-07-03 复核审计 B3.2 由对称罚改非对称(旧对称罚把小火保温的硬件氧夹断误判成 30% 化学损失);无文献关联式,待烧嘴样本/烟气分析仪标定为查表曲线 | 燃烧分区 | 待标定 |
| COG+纯氧燃烧产物(碳/氢/氧守恒配平) | 补 C₂H₄=2.5%;stoich O₂=0.915;25% 过氧湿烟气=1.82875;x_H2O=1.15/1.82875、x_CO2=0.41/1.82875;携热按逐温 Shomate 焓差 | NIST Chemistry WebBook 燃烧焓 + COG 典型重烃 2–4% 口径;ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-8 守恒重配平 | 燃烧分区 | 已核对 |
| 炉膛强迫对流 h_conv | 25–60 W/(m²·K)(随功率线性) | 高速烧嘴量级;无 Nu–Re 关联式,现场反演 | 燃烧分区 | 工程近似 |
| 烘烤盖周缝最大等效宽度 | 0.20 m(mouthLeakFraction=1 时全周缝隙;2026-07-03 复核后重标定 leak=0.7(搜索上界)→ 缝宽 0.14 m) | 工程估算(待现场标定);孔径与 mouthLeakFraction 线性挂钩,使标定轴对包口辐射真正有杠杆 — docs/audits/PHYSICS_AUDIT_2026-07-02.md 包口整盘面辐射修复;2026-07-03 组分/η/搜索修正后重标定,leak 落搜索上界(hitSearchBoundary=true) | 燃烧分区(钢包烘烤) | 工程近似 |
| 炉墙综合 U 值 | 0.6–1.0 W/(m²·K) | 工业炉设计手册区间(耐火砖+纤维+岩棉三层) | 能量账户 | 已核对 |
| 炉墙/炉衬几何面积口径 | 墙损取总墙厚中面包络;蓄热逐层取累计厚度中面包络 | Incropera & DeWitt 复合壁热传导;ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-1 | 能量账户 | 已核对 |
| 有效吸热回退焓积分 | m·[∫cp(T)dT],物性折线逐段梯形积分 | EN 1993-1-2 高温钢比热曲线 + slabHeating 同源积分;ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-2 | 能量账户 | 已核对 |
| 保护/反应气氛换气与显焓 | 缺省 H₂/CO/N₂=40/20/40;换气次数由炉卡给定;H₂/CO/CH₄/N₂ 走 NIST Shomate | Gear Solutions 3–5 volume changes/hour + ISO 13579-4:2013;Shomate 系数取 NIST Chemistry WebBook | 能量账户(气氛炉) | 工程近似 |
| 间歇炉烟气容量归一装载密度 | 0.5 t/m³ 炉膛名义装载密度 | GB/T 13338 热平衡口径 + ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-5;缺额定容量时的 L1 占位 | 能量账户 | 待标定 |
| C4a 炉库典型砌筑估算组 | 高铝砖 k=1.4,ρ=2400,cp=960;硅酸铝纤维 k=0.16–0.18,ρ=160–240,cp=1050–1100;岩棉/硅酸钙背衬 k=0.07,ρ=200–230,cp=840–900;浇注料 k=1.1–1.9,ρ=2200–2700,cp=900–1050;钢壳 k=48,ρ=7850,cp=480。按炉型规模取 2–3 层、总厚约 0.15–0.50m | C4a/R4 炉库参数补全:DOE Process Heating Handbook 炉墙科目 + 厂商公开炉型尺寸量级 + 本仓既有三层炉墙口径(fur-aichelin-walking-beam / fur-ring-hearth / fur-pit-carburizing-electric);稳态热阻界面复算口径已固化在 tests/furnace-library-energy-account.test.ts | 炉库参数(furnaceLibrary) | 工程近似 |
| C4a 炉库典型开口估算组 | C4a 补齐炉型 0.2–1.2m²;真空炉/罩式炉/缓冷坑运行期密封或有盖处理为 0m²;既有台车炉与钢包烘烤开口保持原炉卡口径,不列为本组新增值 | C4a 炉库参数补全:按 chamberGeometry、炉门/端口/炉盖作业方式取工程典型值;真空炉显式 0 用于避免开口占位分支 | 炉库参数(furnaceLibrary) | 工程近似 |
| C4a 钢包烘烤器单位烟气量 | 22 Nm³/t_capacity(按 220t 包容量归一);等效 242 Nm³/h(20h 名义烘烤) | src/data/zhanjiang/ladleCase.ts 1800kW 焦炉煤气+纯氧烧嘴;4200kcal/Nm³ ⇒ 满负荷燃气约 369Nm³/h;20h 烘烤按 38% 平均负荷、COG+O₂ 烟气 1.71Nm³/Nm³ fuel、220t 钢包容量折算;R4 改为 capacityTimeNormalized,不再乘实际装炉工件质量 | 炉库参数(furnaceLibrary) | 工程近似 |
| 炉门/开口辐射形状因子 | 0.62 | Hottel 图 / BEE 工业炉手册 0.5–0.71;钢包烘烤盖周缝孔径(zoneCombustion)复用同值。2026-07-03 复核修复:energyAccount 带真实开口参数的主分支此前漏乘该因子(仅占位分支乘了)致开口损失高估约 61%,现两分支口径一致 | 能量账户 · 燃烧分区(钢包烘烤) | 已核对 |
| 吨钢烟气量(缺省) | 缺参兜底 300 Nm³/t;显式炉卡可取 600 Nm³/t 等场景值 | ENERGY_VERIFY_2026-07-11 HIGH-1:GB 38449 单耗下限反推可复现 285–356 Nm³/t,缺参分支取 300 Nm³/t 保守下限;替代无独立出处且低估 4–9 倍的 6 次/h 换气占位 | 能量账户 | 工程近似 |
| 步进梁/辊底炉水冷梁损失占比 | 总输入热 0.10–0.12;步进梁缺省 0.12 | Kim/Han et al., IJHMT 55 (2012) skid ~12%;Processes 12(3):451 (2024) 水冷损失 11.06%;ENERGY_VERIFY_2026-07-11 HIGH-2 | 能量账户 | 工程近似 |
| 连续炉炉衬蓄热摊销系数 | 0.006(建议带 0.005–0.01) | ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-21:连续炉月级冷启动,约 1 次/月除以约 166 批/月,等效约 0.006;与 quotaPlanner 冷启动罚月级口径同源 | 能量账户 · 连续炉炉卡 | 工程近似 |
| CHD 最终热处理态回火等效硬度裕量 | +40 HV(淬火态剖面以 590 HV 代替最终态 550 HV 判据) | GB/T 9450-2025 / ISO 18203 最终热处理状态口径;Parrish, Carburizing (ASM) 回火章;ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-11 L1 建议 | 渗碳硬度与 CHD | 工程近似 |
| 传热储能积分质量口径 | ρ@20°C × 冷态体积(平板与圆柱两分支) | 质量守恒;ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-9:禁止用 ρ(T_final) 乘冷态体积,1200°C 会少算质量约 5.1% | 传热求解器 | 已核对 |
| 烟气显焓(Shomate 系数) | CO₂/H₂O/N₂/O₂/H₂/CO/CH₄ NIST Shomate 分段系数 | NIST-JANAF 4th ed.(Chase 1998, NIST Chemistry WebBook, 2026-07-03 抄录)。2026-07-03 复核 B2.6:替代恒定 cp=1150 J/kgK(在 900–1200°C 排烟区间偏差),单测对 4 气体 1000K 焓 <0.5% 复现 | 能量账户 · 烟气显焓 | 已核对 |
| 湿基烟气默认组分 | CO₂ 0.09 / H₂O 0.18 / N₂ 0.70 / O₂ 0.03(体积/摩尔) | 自然气/混合煤气 ~10% 过量空气湿基典型组分(工程口径);用于通用能量账排烟显焓混合,炉台级应由燃料组分标定 | 能量账户 · 烟气显焓 | 工程近似 |
| 夹具/垫块吸热占比 | 6–8% | 文献区间 2–15%;取决于料架质量,需现场标定 | 能量账户 | 待标定 |
| 电阻加热元件效率 η | 0.98(电热元件送入炉膛的有效热比例) | DOE Process Heating 对电阻炉电热转换/端部冷区损失的工程区间 95–99%,平台取 98%;待江阴电炉电表与炉膛热平衡实测标定 | 能量账户(电加热) | 工程近似 |
| 氧化烧损动力学 (a, b=Ea/R) | a=697 · b=20,363 K(相对口径) | Paidassi 1958;Ea≈169 kJ/mol(综述区间 150–170) | 氧化/脱碳 | 已核对 |
| 蠕变损伤 Arrhenius 断裂寿命简化参数 | A=26,000 K · t_r=1,000 h @1,200°C;D_creep=Σ Δt/t_r(T_hot),T_hot<1200°C 时为 0 | MgO-C 耐材量级;公开数据 20,000–32,000,需对耐材数据表标定。2026-07-03 复核更名:实现是 Arrhenius 型断裂寿命(t_r=t_ref·exp((1/T−1/T_ref)·A))非 Larson–Miller 参数式,旧条目名与代码注释同名同错;温度驱动 2026-07-03 起用层热点温度(与 lifeCoupled 告警同口径),现役烘烤曲线(热面 ≤1020°C)下该项恒为 0 | 钢包寿命 | 待标定 |
| 耐材抗拉强度缺省(脆性拉判据) | 缺省 = 抗压强度 CCS ÷ 10(域字段 tensileStrengthMPa 优先) | 耐材抗拉/MOR ≈ 抗压 1/8–1/12 文献区间取中;2026-07-03 复核审计 B3.9 引入脆性层最大主拉应力判据时的 provisional 缺省,逐材质实值待查厂商数据表后录入 domain 卡;钢壳(延性)不适用,保持 σ_vM/屈服 235 MPa | 钢包力学(热应力) | 工程近似 |
| 304 不锈钢 k/α 成对口径(再加热温区) | k=23 W/(m·K) · α=5.0e-6 m²/s(k/α=ρcp≈4.6e6 J/(m³·K));α_min=4.75e-6 | 2026-07-03 复核审计 B2.5 修正:2026-06 将 k 由 18 修到 23(再加热温区均值)时未同步 α,旧 α=4.0e-6 与 k=23 组合隐含 ρcp=5.75e6(比物理值高 ~30%)→ 304 逐坯焓/能耗账高估 ~19%。再加热温区 ρ≈7600、cp≈600(手册量级,α(1000K)≈5.3e-6)⇒ α=k/ρcp≈5.04e-6 取 5.0e-6。k 与 α 必须成对标定 | 钢种物性(steelGrades) | 工程近似 |
| 20# 化学成分(wt%) | C 0.20 / Si 0.27 / Mn 0.50 / Cr 0 / Ni 0 | GB/T 699-2015;范围元素取中值;Cr/Ni 为仅上限残余元素,按残余不计入模型取 0。 | 钢种成分(steelGrades) | 已核对 |
| 45# 化学成分(wt%) | C 0.46 / Si 0.27 / Mn 0.65 / Cr 0 / Ni 0 | GB/T 699-2015;范围元素取中值;Cr/Ni 为仅上限残余元素,按残余不计入模型取 0。 | 钢种成分(steelGrades) | 已核对 |
| 27SiMn 化学成分(wt%) | C 0.28 / Si 1.25 / Mn 1.25 / Cr 0 / Ni 0 / Mo 0 | GB/T 3077-2015;范围元素取中值;Cr/Ni/Mo 为表 2 残余限,按残余不计入模型取 0。 | 钢种成分(steelGrades) | 已核对 |
| 42CrMo 化学成分(wt%) | C 0.415 / Si 0.27 / Mn 0.65 / Cr 1.05 / Mo 0.20 | GB/T 3077-2015;范围元素取中值。 | 钢种成分(steelGrades) | 已核对 |
| 60Si2Mn 化学成分(wt%) | C 0.60 / Si 1.75 / Mn 0.85 | GB/T 1222-2016;范围元素取中值。 | 钢种成分(steelGrades) | 已核对 |
| GCr15 化学成分(wt%) | C 1.00 / Si 0.25 / Mn 0.35 / Cr 1.525 | GB/T 18254-2016;范围元素取中值。 | 钢种成分(steelGrades) | 已核对 |
| Cr12Mo1V1 / D2 化学成分(wt%) | C 1.50 / Si 0.30 / Mn 0.30 / Cr 12.00 / Mo 0.95 / V 0.80 | GB/T 1299-2014;C/Cr/Mo/V 取范围中值;Si/Mn 为仅上限主元素典型值。 | 钢种成分(steelGrades) | 工程近似 |
| Q355B / HSLA 化学成分(wt%) | C 0.17 / Si 0.30 / Mn 1.40 | GB/T 1591-2018;C/Si/Mn 为仅上限主元素典型值,标 estimate。 | 钢种成分(steelGrades) | 工程近似 |
| 304 / 06Cr19Ni10 化学成分(wt%) | C 0.05 / Si 0.50 / Mn 1.20 / Cr 19.00 / Ni 9.50 | GB/T 20878-2024;Cr/Ni 取范围中值;C/Si/Mn 为仅上限主元素典型值。 | 钢种成分(steelGrades) | 工程近似 |
| 20CrMnTi 化学成分(wt%) | C 0.20 / Si 0.27 / Mn 0.95 / Cr 1.15 / Ti 0.07 | GB/T 3077-2015;范围元素取中值。 | 钢种成分(steelGrades) | 已核对 |
| 20CrMnTi 类比热物性卡 | k=30 W/(m·K) · α=6.1e-6 m²/s · α_min=4.6e-6 · Ac1–Ac3=735–830°C | 按 20# 与 42CrMo 低合金口径类比估算;未使用实测牌号热物性曲线。 | 钢种物性(steelGrades) | 工程近似 |
| 渗碳默认淬火冷速 Vr@700°C | 36,000 K/h(10 K/s 油淬代理) | Maynier/Creusot-Loire 硬度模型以 700°C 冷速 Vr 为输入;本仓在未接入淬火换热模型前用 10 K/s 油淬量级折算为 36,000 K/h。 | 渗碳硬度链(carburizing) | 工程近似 |
| 总渗碳层深碳含量判据增量 | 心部碳含量 +0.05 wt%C | 总渗碳层深按碳含量相对心部增量判定的工程口径;当前采用 +0.05 wt%C 作为近似阈值,后续取得 GB/T 9450 / ISO 2639 正式条款后复核。 | 渗碳扩散链(carburizing) | 工程近似 |
| 渗碳默认淬火终温 | 70°C | 渗碳淬火残奥估算的默认油温代理;取油淬常见 60–80°C 操作窗中值,未接现场油槽温度。 | 渗碳马氏体链(martensite) | 工程近似 |
| Maynier 700°C 冷速下限守卫 | 1 K/h | Maynier/Creusot-Loire 方程含 log10(Vr);本仓以 1 K/h 作为数值守卫,避免 Vr≤0 导致无定义,同时发 MAYNIER_COOLING_RATE_LOW warning。 | 渗碳硬度链(carburizing) | 工程近似 |
| 疲劳 Coffin–Manson 常数 | C=0.003–0.05 · m=2.0–2.5 | 金属/陶瓷类别典型区间,非具体耐材牌号拟合 | 钢包寿命 | 工程近似 |
| 钢包烘烤 2# 标定参数(组分/η/搜索修正后重标定) | mouthLeakFraction=0.7 · emissivityScale=1.2(均落搜索上界,hitSearchBoundary=true);RMSE_PV=81.9°C(修复链:物理 230 → 烘烤盖 139 → B3 组分/η/搜索 118 → B5 η 真化学计量锚+Shomate 火焰 108.5 → B3.4 稳态初值剖面 81.9);燃料 replay 恒等,不作拟合指标 | 对 BURNER_2_RUN 20h 实测重跑 calibrateToRealData(2026-07-03 复核审计:组分碳守恒 R=3.06 / avgCp Shomate 1794 / η 非对称罚 / replay fuelErr 移出目标 / 搜索迭代至内点;2026-07-04 B3.4 初值改「内壁锚定稳态径向剖面」steadyRadialProfileC 后 RMSE 108.5→81.9,验证了旧均匀初值确在注入结构性偏差);两参数仍落搜索边界 → 真最优在搜索域外,残余结构性偏差(hConv 线性近似)待现场标定;旧「燃料积分误差 2.27%」是 ZOH-vs-梯形求积伪差,已改左 ZOH 恒等 | 钢包烘烤标定 | 待标定 |
| 钢包烘烤 L2 replay 专用门槛 | 样本 ≥5 点;时间覆盖率 ≥60%(10 桶密度口径);PV RMSE ≤100°C;无 LOO,燃料 replay 不作独立验证 | CODEX_REVIEW_2026-07-08 R1.2:钢包线没有通用热处理 errorMetrics 的 LOO 输出,采用等价降级门槛,至少以 RMSE 防止 500°C 级反标定误盖 L2;100°C 为当前 2# 实测 RMSE 81.9°C 外留现场热面 PV/模型结构误差余量的钢包专用工程阈值 | 钢包烘烤标定 | 工程近似 |
| 钢包内衬热应力模型:n 层复合圆筒 | 逐层 Lamé + 热特解;界面 u_r/σ_r 连续,仅真自由面 σ_r=0;轴向逐层广义平面应变 + 每层净轴力为零(层间轴向可滑移,砖砌内衬与钢壳不轴向粘结) | Timoshenko & Goodier §151(单层极限,测试 oracle)+ Gruber & Harmuth 2014(多层界面连续提法);替换旧的每层独立自由膨胀解(界面压力恒 0)— docs/audits/PHYSICS_AUDIT_2026-07-02.md thermalStress.ts 模型误用修复;纯弹性不含砖缝闭合/蠕变松弛,热面压应力偏保守,旧自由解保留为显式下界 computeFreeCylinderStress | 钢包力学(热应力) | 工程近似 |
| 陶瓷纤维毯等效弹性参数(压缩态兜底) | E=0.005 GPa (5 MPa) · α=6e-6/K · ν=0.10 | 工程估算:纤维毯为柔性膨胀缝,压缩态切线模量量级 0.1–10 MPa;复合圆筒解下若沿用通用 30 GPa 兜底会把钢壳约束刚性直连传给内衬(高估数个量级);线弹性无法表达压实锁死(lockup),软模量给出约束下限侧 — thermalStress.ts elasticDefaults | 钢包力学(热应力) | 工程近似 |
| 绝热砖/硅酸钙板等效弹性参数(兜底) | E=1.0 GPa · α=5.5e-6/K · ν=0.15 | 工程估算(硅酸钙板/轻质绝热砖典型模量量级);数据卡给出 youngModulusGPa 等字段时覆盖 — thermalStress.ts elasticDefaults | 钢包力学(热应力) | 工程近似 |
| 折标煤系数(燃料/当量值) | 0.12284 kgce/kWh(1 kgce = 29.307 MJ) | GB/T 2589 综合能耗计算通则;⚠ 电加热炉报能源科需用等价值 0.3024(2024 年供电煤耗 302.4 g/kWh,中电联,逐年更新) | 配额排产 | 已核对 |
| CO₂ 排放因子(燃气) | 0.20 kgCO₂/kWh | IPCC 缺省 56.1 kgCO₂/GJ(天然气);ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-7:BFG/COG 混烧差数倍,当前只作展示 | 配额排产 | 待标定 |
| CO₂ 排放因子(电网) | 0.5306 kgCO₂/kWh(2023 年度全国平均) | 生态环境部公告 2025 年第 47 号(2021/2022/2023 年度序列 0.5568/0.5366/0.5306,逐年更新);电加热炉用此口径 | 配额排产 | 已核对 |
| 蓄热式轧钢加热炉能效等级(1/2/3 级) | 1.05 / 1.12 / 1.18 GJ/t(中小型型材·双蓄热高炉煤气·碳素钢冷装;3 级 = 能效限定值) | GB 38449-2019《蓄热式轧钢加热炉能效限定值及能效等级》表1;已经发布稿扫描件(renrendoc/paper/339250952,带 SAC 水印正式文本)+ WTO/TBT 报批稿 19_5334 双源交叉核对(2026-06-11),逐项一致 | 能效对标 | 已核对 |
| 轧钢吨材燃料消耗行业先进值(逐产品核对) | 线材 0.80→标杆 0.85、中小型/中型 0.9、大型/轨梁 1.1、中厚板 1.1、热轧带钢 0.99 GJ/t(吨材燃料口径,不含轧线电耗) | 工信部《钢铁行业主要生产工序能耗指标标杆值》表1-8 轧钢工序,原始 .doc 逐行核对(2026-06 复核);脚注[2]=GB 21342-2008 时期数据,口径偏早 | 能效对标 | 已核对 |
| 轧钢工序能耗行业均值(含电耗口径,仅趋势佐证) | 50.57 kgce/t(2023 年均值);吨钢综合能耗 557.15 kgce/t | 中钢协《2023 年会员单位能源消耗述评》;与吨材燃料消耗 GJ/t 口径不同,不并入燃料阶梯 | 能效对标 | 已核对 |
| 蓄热式轧钢加热炉能效等级(大产品类,报批稿全表核对) | 双蓄热高炉煤气 1 级:大型材/板卷 1.14、厚板 1.20、钢管 1.22 GJ/t;3 级 1.27/1.33/1.37;钢种系数 碳素钢 1.0/低合金 1.2/合金 1.5/高合金 2.0 | GB 38449-2019 表1 大产品类;已经发布稿扫描件(renrendoc/paper/339250952,带 SAC 水印正式文本)+ WTO/TBT 报批稿 19_5334 双源交叉核对(2026-06-11),逐项一致 | 能效对标 | 已核对 |
| GB 38449-2019 复审跟踪注记 | 2025-11-30 复审结论:修订;修订版发布后重核表1/表2/表3与平台档位 | 全国标准信息公共服务平台复审结论跟踪;当前仍沿用已双源核对的 GB 38449-2019 数值,修订版未发布前不改档位 | 能效对标 | 工程近似 |
| GB 21256-2025 背景标准注记 | 2026-07-01 实施;整合代替 GB 21256-2013 / GB 32050-2015;仍不覆盖轧钢加热工序 | GB 21256-2025《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》标准状态跟踪;仅作背景说明,不进入加热炉 benchmark 阶梯 | 能效对标 | 工程近似 |
| YB/T 4869-2020 非蓄热式加热炉能效等级 | 表2(常规换热式=非蓄热式)完整四列【仍未取得】;表1(蓄热式步进梁式)已逐值确认并留档于 energyBenchmarks.ts 顶注,不冒充非蓄热落库 | book118 aid 622277011 标准扫描件预览(表1 逐值)+ doc88 p-20099048850709(封面确认;第 5 页表2 被阿里 NoCaptcha 锁定,按安全规则不绕过 bot 检测);2026-06-11 复检更正昨日「全文未公开」结论;取得表2 后开 NON_REGEN 档(测试守卫注明放开条件) | 能效对标 | 工程近似 |
| GB 38449 钢种修正系数 K1(表2) | 碳素钢 1.0 / 低合金钢 1.2 / 合金钢 1.5 / 高合金钢 2.0;语义 = 档位值 ×K1 后再比(表1 脚注 b),实际值不修;行业先进档无官方钢种修正 | GB 38449-2019 表2;已经发布稿扫描件(renrendoc/paper/339250952,带 SAC 水印正式文本)+ WTO/TBT 报批稿 19_5334 双源交叉核对(2026-06-11),逐项一致 | 能效对标 | 已核对 |
| GB 38449 热装温度修正系数 K2(表3,全表 19 行) | 出料带 1050–1150°C:入炉 20–200°C=1.000、200–300=0.957、300–400=0.924、400–500=0.878、500–600=0.814、600–700=0.730、700–800=0.622;另两出料带各档略宽;装炉温度越高允许单耗越低(档位 ×K2 收紧),≥800°C 超出表3 不外推 | GB 38449-2019 表3 全 19 行;已经发布稿扫描件(renrendoc/paper/339250952,带 SAC 水印正式文本)+ WTO/TBT 报批稿 19_5334 双源交叉核对(2026-06-11),逐项一致 | 能效对标 | 已核对 |
| 电加热坯料加热先进/常见单耗 | 310 / 390 kWh/t(等价折标 93.7 / 117.9 kgce/t) | 适用标准名目:GB/T 30839.1-2014《工业电热装置能耗分等 第1部分:通用要求》、GB/T 30839.42-2014《工业电热装置能耗分等 第42部分:井式电阻炉》、GB/T 15318-2010《热处理电炉节能监测》、GB/T 17358-2009《热处理生产电耗计算和测定方法》;当前只挂名目,不挂未取得正式文本分等数值;310/390 仍由理论焓增 ~210 kWh/t 与综合电热效率 70%/55% 工程经验反推 | 能效对标 | 工程近似 |
| GJ→kgce 折算 | 34.12 kgce/GJ(= KGCE_PER_KWH × 1000/3.6,派生值非新常数) | GB/T 2589(1 kgce = 29.307 MJ),由既有 0.12284 kgce/kWh 派生,未另行定义 | 能效对标 | 已核对 |
| ISO 13579 热平衡科目跟踪 | ISO 13579-1/-2/-11;ISO 13579-1 AWI 2025-12 跟踪,发布后重核能量账/Sankey科目命名 | ISO 13579 工业炉热平衡与能效指标族;当前仅作科目名/跟踪注记,不改能量数值 | 能量账户 / Sankey | 工程近似 |
| 蓄热式烟气热回收率 | 75–78%(排烟 ~180°C、空气预热 ~1,000°C) | HTAC 高温空气燃烧公开口径(回收率 >80–85%、排烟 <150°C);原 35% 为金属换热器水平,2026-06 联网核对后修正 | 能量账户 | 已核对 |
| 热保温固定损耗比 | 65%(相对生产期) | 保温炉温 ~850°C vs 工作 1,250°C 的炉墙 ΔT 比例 ≈0.67,取偏低 0.65 不高估保温收益;开口辐射 T⁴ 分量未单列 | 配额排产 | 工程近似 |
| 余热调度温差/环境温度 | MIN_APPROACH_C=30°C;AMBIENT_C=25°C | wasteHeatScheduler 热源→热汇匹配缺省门槛:保留 30°C 最小逼近温差避免过度承诺换热;25°C 为环境基准,占位参数待现场热网标定 | 余热调度(wasteHeatScheduler) | 待标定 |
| 冷启动重启罚(炉衬蓄热) | 亏空×(1−e^(−t/τ))×[R/η_reheat + F·t_reheat];η_reheat=0.6、全冷态 t_reheat=10h | ISO 13579-1 热平衡框架用于能量边界;指数冷却与复温效率为 HEATINS L1 集总参数化,依据 ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-6,须以一次完整冷启动燃料与炉温曲线标定 | 配额排产 | 待标定 |
| 温态封炉固定损耗比 / 炉衬时间常数 | WARM_BANK_FIXED_FRACTION=0.35;DEFAULT_LINING_TIME_CONSTANT_H=24 h | 0.35 由 600°C 平台辐射 T⁴ 与炉墙线性导热折中;τ=24h 由大型炉衬天级热惯性作 L1 初值 | 配额排产(quotaPlanner) | 待标定 |
| 钢包包口等效发射率 epsOpening | 0.70 | 高温耐材/开口工程发射率 0.7–0.9 的保守下沿;与 BEE 开口形状因子 0.62 分开使用 | 燃烧分区(zoneCombustion) | 工程近似 |
| 氧化混合律四个入链常数 | T_REF=1473.15K;t_c,ref=0.25h;厚度锚 0.8mm@1200°C×1h;k_scale=1.5W/(m·K) | Paidassi 1957/1958 氧化量级 + Abuluwefa 1996/1997 线性段持续时间 + 多孔 FeO/Fe₃O₄ 导热 1–3W/(m·K) 工程带 | 氧化(scaleGrowth) | 待标定 |
| 停炉决策特征温度口径 | 生产 1,250°C · 环境 30°C · 热保温平台 850°C · 温态封炉平台 600°C(quotaPlanner IDLE_*_TEMP_C) | 工程近似,与「热保温固定损耗比 65%」温度口径同源((850−30)/(1250−30));τ 与四个特征温度均待现场标定 — docs/audits/PHYSICS_AUDIT_2026-07-02.md 停炉决策焓核算对称化 | 配额排产 | 工程近似 |
| 炉衬储焓亏空分数(热保温/温态封炉) | (T_prod−T_hold)/(T_prod−T_amb):热保温 400/1220≈0.328 · 温态封炉 650/1220≈0.533(集总热容线性焓模型,蓄热 ∝ 温升) | 2026-07-02 物理审计修正(docs/audits/PHYSICS_AUDIT_2026-07-02.md):损失率比例(T⁴ 辐射+线性导热混合,温态封炉损耗比 0.35 仅用于维持项 F·t)与储焓亏空是不同物理量,不可混用;重启重建项对三种停炉方式同构计入 | 配额排产 | 工程近似 |
| WSGG 灰气系数(Bordbar 2014 变摩尔比,4 灰体 + 清气) | κᵢ(Mr)/aᵢ(T,Mr) 为 Mr 4 次多项式;混合拟合域 Mr∈[0.01,4](域外走纯组分插值扩展,见下行),T 300–2400 K,pL 0.01–60 atm·m,Tref=1200 K | Bordbar, Węcel & Hyppänen 2014 (Combust. Flame 161:2435);经 RadLib (BYUignite rad_wsgg.cc,Bordbar 本人协助核对) × FDS (NIST radi.f90) 两源逐位核对;缺省仍走 Smith,富 CO₂(BFG 掺烧 Mr<1)经标定比对后切换 | 炉气辐射 | 已核对 |
| Bordbar WSGG 300–500 K 低温扩展段 | T<500 K 取边界口径使用(2014 论文拟合下界 500 K);该段清气权重 a₀ 实测最深 −0.0068,不进入 ε | RadLib/Bordbar 2020 口径(rad_wsgg.cc 注释及 Stephens et al. 2021 CPC) | 炉气辐射 | 工程近似 |
| Bordbar WSGG 纯组分极限系数(纯 CO₂ / 纯 H₂O) | Mr<0.01 / Mr>4 域外扩展用;纯组分 κ 按单组分自身分压计,引擎折算 Mr/(1+Mr)、1/(1+Mr) 对齐 (p_H2O+p_CO2)·L 口径 | Bordbar 2020 全摩尔比域扩展;数值按 RadLib (rad_wsgg.cc bco2/bh2o/kco2/kh2o) 转录,与 FDS (radi.f90 WSGG_B1/B2_ARRAY, WSGG_KAPPAP1/2_ARRAY) 两源逐位核对一致(仅带序不同) | 炉气辐射 | 已核对 |
| Bordbar WSGG Mr 域外混合规则 | H₂O 侧 f=(1e8−Mr)/(1e8−4) 在 Mr=4 拟合值与纯 H₂O 间线性插值(Mr 上夹 1e8);CO₂ 侧 f=(0.01−Mr)/0.01(下夹 0);Mr=0.01/4 处连续 | 照 RadLib rad_wsgg.cc get_k_a_oneband 实现(Bordbar 2020 口径);FDS 同名模型为硬切换(不连续)未采用;混合拟合域内输出位级不变(48 点 golden 钉死,tests/wsgg-bordbar.test.ts) | 炉气辐射 | 已核对 |
| 氧化皮导热系数 k_scale | 1.5 W/(m·K)(缺省,文献区间 1–3) | 多孔 FeO/Fe₃O₄ 皮层口径(远低于钢基体 ~30);经 boundary.scaleCoupling 进入 1D 求解器表面边界串联热阻折减 q'=q/(1+R_scale·h_eff),须现场标定 | 氧化/脱碳 | 待标定 |
| 炉气残氧缺省 O₂ | 2%(典型再加热炉烟气残氧 1–3%) | scaleGrowth 残氧修正 f(O₂)=0.2+0.8·min(O₂,10)/10 的缺省输入(Abuluwefa 1997 实测方向);scaleCoupling 与设计器烧损估计(2026-06 起统一走混合速率律口径)均沿用 | 氧化/脱碳 | 待标定 |
| φCG 标定正问题离散与告警阈值 | dt 30 s / 输出 120 s / 11 节点;RMSE>50°C 提示工况不匹配;拟合贴搜索区间边界(容差 0.01)提示复核 | 工程近似:比页面主仿真 dt=10 s 粗 3 倍换交互速度,闭环自检可恢复真值 ±0.05(tests/phicg-calibration.test.ts) | φCG 标定 | 工程近似 |
| L2 门槛·最少实测点数 | ≥ 5 点 | PHYSICS_AUDIT_2026-07-02 业主批准阈值:单参数拟合 <5 点会追传感器噪声,RMSE 无统计意义 | 校准质量门槛(errorMetrics) | 工程近似 |
| L2 门槛·实测时间覆盖率 | ≥ 60%(密度桶口径:工艺窗均分 10 桶,覆盖率 = 有实测点的桶数/10,即 ≥6 桶有点) | PHYSICS_AUDIT_2026-07-02 业主批准阈值:只测早段/尾段无法约束整条升温轨迹。2026-07-03 复核审计 B4.6 口径修正:旧「(末点−首点)跨度/窗宽」使首尾各一点即拿 100%,改密度桶后中段轨迹必须真有实测点 | 校准质量门槛(errorMetrics) | 工程近似 |
| L2 门槛·RMSE 阈值 | max(15°C, 2 × 热电偶容差);样本数达标且做过拟合时用留一(LOO)RMSE | PHYSICS_AUDIT_2026-07-02 业主批准阈值;LOO 防样本内泄漏(拟合与评估同源) | 校准质量门槛(errorMetrics / effectiveHeatTransfer) | 工程近似 |
| L2 门槛·平均偏差上限 | |bias| ≤ 10°C | PHYSICS_AUDIT_2026-07-02 业主批准阈值:系统性偏移说明模型/装偶存在未解释误差 | 校准质量门槛(errorMetrics) | 工程近似 |
| 缺省热电偶容差 | ±6°C(可由 sensorToleranceC 覆盖) | IEC 60584-1 K 型 2 级 ±0.75%·|t| 在 800°C 量级 ≈ ±6°C;现场装偶通常更差,待现场标定 | 校准质量门槛(errorMetrics) | 待标定 |
| split-conformal 默认门控参数 | DEFAULT_ALPHA=0.1;DEFAULT_MIN_SAMPLES=20;DEFAULT_MAX_WINDOW=200 | conformalGate 占位参数:90% 覆盖口径(alpha=0.1)、最少残差样本 20、滚动窗口 200;现场覆盖率监控到位后按炉型校准 | 不确定度门控(conformalGate) | 待标定 |
| DtACI 在线自适应 conformal 默认超参 | alpha=0.1;gamma 网格 {0.001,0.002,0.004,0.008,0.016,0.032,0.064,0.128};|I|=500;sigma=1/(2·500)=0.001;eta=2.72(闭式计算) | Gibbs & Candès, JMLR 25(162):1-36, 2024 / arXiv:2208.08401;官方实现 github.com/isgibbs/DtACI(DtACI.R 默认 sigma=1/1000、eta=2.72);eta 按论文 Section 3.1 的固定 heuristic 由 alpha=0.1,k=8,|I|=500 代入 | 不确定度门控(dtaci) | 已核对 |
| DtACI 在线输出策略(本仓工程决策) | 输出 expert probability 加权平均 alpha_t / gamma_t;不在生产路径随机抽单个专家 | C5.1 工程化实现决策:官方 DtACI.R 同时返回随机专家路径与 meanAlphaSeq;本仓在线 API 采用确定性 meanAlphaSeq 以便可复现监控 | 不确定度门控(dtaci) | 工程近似 |
| 单 gamma ACI baseline | gamma=0.005;alpha_t <- alpha_t + gamma * (alpha - err_t) | Gibbs & Candès, Adaptive Conformal Inference Under Distribution Shift, NeurIPS 2021 / arXiv:2106.00170;本仓仅作 DtACI 对照 baseline | 不确定度门控(dtaci baseline) | 已核对 |
| GP-BO 观测噪声/抖动 | NOISE=1e-4 | bayesianOptimizer 高斯过程核矩阵对角线数值稳定项;非物理噪声标定结果,需随真实试验噪声建模复核 | 贝叶斯优化(bayesianOptimizer) | 工程近似 |
| 逐坯到温判定容差 | 10°C(芯温 ≥ 目标 −10 记为可出炉) | 稳态地图与事件流逐坯跟踪同口径工程近似(出钢判定带行业常用 5–15°C,对比超产模块用 8°C),待现场标定统一 | 逐坯跟踪 | 待标定 |
| 事件流区温阶梯近似(v1 起沿用) | 槽位 s 区温 = 制度曲线在进度 (s+0.5)/N 处采样 | 模型口径(非物理常数):FIFO 槽位+阶梯近似,N=12 时对稳态地图芯温偏差 ≤5.3°C(tests/billet-tracking.test.ts 实测);不含炉区过渡辐射串扰 | 逐坯跟踪 | 工程近似 |
| 逐坯 v3 牌号映射卡 cp 基准曲线缩放 | cp(T) = scale·cp_base(T),scale = (k/α)/温区平均[ρ(T)·cp_base(T)](网格 20–1200°C 均匀 20°C 步 = CP_SCALE_GRID);k 取牌号单点导热、α 取再加热温区平均热扩散率 | useGradeMaterial 开启时 gradeToMaterialCard 构造口径(v3 起,替代 v2 平直反解):温区平均体积热容 ≡ k/α ⇒ 平均有效 α = 牌号 α(契约测试数值钉死);保留基准材料居里峰形状,焓增-能耗账不再吃平直 cp 形状误差;cp 形状借自基准材料非牌号手册曲线(奥氏体钢本无居里峰,待标定替换);ε/ρ 不随牌号漂移;改 CP_SCALE_GRID 须同步契约测试与本行 | 逐坯跟踪 | 工程近似 |
| 事件流 v3 炉区过渡插值 zoneTransition | 缺省 staircase = (s+0.5)/N 阶梯采样(v1 口径);linear = 槽位边界 s/N→(s+1)/N 线性 ramp(连续推钢近似),查询截断末段按预计驻留外推(坯最近完整驻留→全炉最近出钢节拍→已驻留时长) | 模型口径(非物理常数):N=12 恒节奏对稳态地图最大芯温偏差 staircase 5.25°C → linear 1.43°C(tests/billet-tracking.test.ts 实测);变节奏瞬间外推滞后一拍,文件头已声明 | 逐坯跟踪 | 工程近似 |
| 事件流 v3 邻区辐射串扰 zoneCrosstalk | w ∈ [0, 0.4],缺省 0 = 关闭;T_eff⁴ = (1−2w)·T_s⁴ + w·T_{s−1}⁴ + w·T_{s+1}⁴(绝对温度),端槽缺邻居权重归还本槽(权重和恒 = 1) | 邻区开口辐射串扰的视角因子一阶近似(非逐区换热网络),w 须现场黑匣子/埋偶数据标定;实测 w=0.25 最大相邻梯级 −15.6%、全炉跨度 −11.9%;w=0.2 装料端坯芯温 +1.9~+7.9°C(tests/billet-tracking.test.ts) | 逐坯跟踪 | 待标定 |
| 事件流 v3 逐坯能耗账 | TrackedBillet.energyKwh = 单坯有效吸热焓增(终态−初态内能,≥0;逐坯求解 loadCount 固定 = 1);summary.totalAbsorbedKwh = 在炉坯合计(不含已出钢坯) | 复用 1D 求解器 effectiveAbsorbedKwh(按 ρ·h(T)·dV 积分,h=∫cp dT 精确逐段积分,2026-07-02 审计修复旧两点梯形 ~11% 低估);热装坯初始焓更高同暴露史吸热更少(500°C 热装全炉 4207.9→2382.7 kWh 实测);单坯口径经「两支之和 ≈ 2×单支」断言防回归 | 逐坯跟踪 | 工程近似 |
| 逐坯 v2 热装入炉温 | TrackedBilletSpec.chargeTempC 逐坯可设;缺省 = boundary.initialTemperatureC(20°C 冷装 = v1 口径) | 合法域有限数且 > −273.15°C;缓存键含 chargeTempC 与实际材料标识,冷热混装/混牌号不串缓存(tests/billet-tracking.test.ts 钉死冷装位级不变) | 逐坯跟踪 | 工程近似 |
| 超产验证仿真牌号材料卡 | runSim 材料卡 = gradeToMaterialCard(牌号, heatinsMvpCase.material):k/α 取牌号值、ρ/发射率/cp 形状回退演示基准卡、相变带 getPhaseChangeBand(奥氏体钢 null = 显式无潜热带) | 2026-07-02 物理审计修复(docs/audits/PHYSICS_AUDIT_2026-07-02.md):此前对所有牌号固定用 heatinsMvpCase.material(C45 类卡 + 724–780°C 潜热带),GCr15 芯部被高估 ~12°C(超 8°C 到温容差,可行性判定翻转)、304 ~30°C 且被套上不存在的相变带;接线/口径条目,底层 k/α/相变带取值见「逐坯 v3 牌号映射卡」与相变带各行;回归见 tests/overproduction.test.ts「牌号材料卡接线」 | 超产分析 | 工程近似 |
| 氧化皮热阻耦合 UI 入口 | 缺省关闭(boundary 不写 scaleCoupling,任务输出与基线逐位一致);开启后残氧 O₂ 输入缺省 2%、夹断 0–21% | /ring 工艺输入栏 + /console 高级参数 → controls.scaleCouplingEnabled/scaleO2Pct → HeatBoundaryInput.scaleCoupling(O₂=0 为合法显式输入);k_scale 与 O₂ 缺省沿用本表对应两行,L1 工程估算须现场标定(tests/scale-ui-wiring.test.ts) | 氧化/脱碳 | 工程近似 |
| CEM/NMPC 终温过烧容差带 tol | 15°C(终芯温合格带 [target, target+15] 内不罚过烧) | 加热炉出钢目标温度判定带工程量级(现场验收带常见 ±10~25°C,取中偏严);mpcController CORE_OVERHEAT_TOL_C,改常数须同步本行 | 智能设定寻优(CEM)·NMPC | 待标定 |
| CEM/NMPC 终温双侧带罚权重 w_under / w_over | 0.4 / 0.16(w_over = 0.4·w_under,不对称) | 欠温=废品(质量硬约束)、过烧=能耗+晶粒粗化/脱碳渐进风险(软约束);修复单侧欠温罚的结构性过冲(开环过冲噪声 +0~+132°C→+4~+27°C、+90°C 扰动闭环残差 ~106→84.6°C,2026-06-10 实测,tests/nmpc-receding);mpcController CORE_OVERHEAT_WEIGHT,改常数须同步本行 | 智能设定寻优(CEM)·NMPC | 工程近似 |
| NMPC 炉温偏置估计器(积分作用) | 松弛系数 λ=0.8 · 灵敏度探针 10°C · 估计夹断 ±150°C · 最小灵敏度 0.02(缺省开) | 常值炉温偏置一阶估计:用「实测 vs 预测」表温新息差分 Newton 反推 d̂ 并入预测模型(mpcController DIST_EST_* 常量,2026-06-11);±90°C 常值扰动残差 60~85°C→0.5~0.7°C、d̂ 收敛误差 ≤0.1°C、无扰动两态位级一致(tests/nmpc-receding 实测);理想设定上限表现——现场尚有模型失配/时变扰动,λ 带宽与失配量级决定真实残差,须现场标定 | 智能设定寻优(CEM)·NMPC | 工程近似 |
| Harris 渗碳层深关系式 前因子/激活温度 | d_total = 660.9·exp(−8287/T[K])·√t[h] mm(925°C ⇒ 0.655 mm/√h) | Harris, F.E. (1943) Metal Progress 44:265 仅支持公式族;660.9 / 8287 查无一次文献来源,与原始 Harris 公式换算相比约 +4.6% 偏差,仅作 Fick+Ågren 主算的时长初值估计。ASM Heat Treater's Guide 0.635 mm/√h @1700°F 仅作量级交叉;tests/carburizing-case-depth 锚 925°C=0.6551。 | 渗碳(caseDepth) | 工程近似 |
| 有效层深/总层深 工程比值 | 0.70(有效=至 550HV / 0.40%C) | 常规碳浓度梯度下有效层深≈总层深的 0.67–0.75(渗碳工艺手册工程带),取中值;高碳势短时/低碳势长时会偏离,精确值需碳分布场;caseDepth.ts EFFECTIVE_TO_TOTAL_CASE_RATIO,改常数须同步本行 | 渗碳(caseDepth) | 工程近似 |
| Ågren 1986 奥氏体碳扩散率 D(C,T) | D_C^γ = 4.53e-7·[1+y_C(1−y_C)·8339.9/T]·exp[-(1/T−2.221e-4)·(17767−26436·y_C)] m²/s;y_C=x_C/(1−x_C) | Ågren, Scripta Metall. 20 (1986)(DOI 10.1016/0036-9748(86)90384-4);逐字转载核实源 Lee et al. Scripta Mater. 64 (2011) 805、Karabelchtchikova WPI 2007、Gegner MMT-2012(Arrhenius 改写 ΔU=147714.8 J/mol 与 17767·R 吻合,双写法自洽)。 | 渗碳扩散(diffusivity) | 已核对 |
| Lee-Matlock-Van Tyne 2011 合金扩散比值乘子 | q=D_Lee17(合金)/D_Lee17(0);k1 Mn -0.0315 / Si +0.0509 / Ni -0.0085 / Cr 0 / Mo +0.3031 / Al -0.0520;k2 Mn -4.3663 / Si +4.0507 / Ni -1.2407 / Cr +7.7260 / Mo +12.1266 / Al -6.7886 kJ/mol·wt% | Lee, Matlock, Van Tyne, ISIJ Int. 51 (2011) 1903, DOI 10.2355/isijinternational.51.1903(J-Stage 开放原文)。 | 渗碳扩散(diffusivity) | 已核对 |
| Robin 边界传质系数 β(渗碳) | 平台默认 β = 1.5×10⁻⁷ m/s;标定搜索域 [0.5, 3.5]×10⁻⁷ m/s | 文献区间:endogas 900–950°C 下 β = 1–3.5×10⁻⁷ m/s(=1–3.5×10⁻⁵ cm/s)。Karabelchtchikova 2007(WPI 博士论文,全文核)AISI 8620 实测 1.2–2.0×10⁻⁷ m/s(900/925/950°C × Cp 0.9/1.1);交叉源:Wünning 1968(1×10⁻⁵ cm/s 温度无关)、Rimmer 1975(technical 气氛 1.3–2.7×10⁻⁵ cm/s)、Stolar & Prenosil 1984(1–3.5×10⁻⁵)、Collin 1972/Linde 手册(峰值 ~3×10⁻⁷ m/s @50/50 CO/H₂)。 | 渗碳扩散(carbonDiffusion) | 待标定 |
| Gunnarsson 合金因子(渗碳表面平衡碳修正) | log10(Cp/C_surf_eq)=0.055Si−0.013Mn−0.040Cr+0.014Ni−0.013Mo−0.013Al−0.104V−0.009Cu−0.013W+0.009Co | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-C;Gunnarsson 1967 HTM,经 Linde 渗碳手册转载全式。 | 渗碳工艺编排(index) | 已核对 |
| boost-diffuse 默认渗碳工艺 | 925°C;boost Cp=1.05 wt%;diffuse Cp=0.80 wt%;总时长默认 6h;boost:diffuse=3:1 | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-B;Linde 930°C boost/diffuse 算例与工业惯例交叉。 | 渗碳工艺编排(index) | 工程近似 |
| boost 碳势饱和 90% 警戒规则 | Cp 设定 ≤ 饱和碳的 90%;双警戒:Acm 近似碳化物极限 + 炭黑 ac=1 极限 | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-B;CarbCalc II 手册规则经方案摘录。 | 渗碳工艺编排(index) | 工程近似 |
| Acm 饱和碳二次近似锚点(渗碳警戒) | 727°C→0.77 wt%C;925°C→1.30 wt%C;1147°C→2.11 wt%C;Lagrange 二次插值后 925°C 的 90% 警戒=1.17 wt%C | CODEX_REVIEW_2026-07-08 R1.4 复核锚:旧 727/1147 线性弦在 925°C 给 1.4017 wt%C、90% 警戒 1.2615 wt%C,较手册渗碳窗约 1.17 警戒偏松;本行以 925°C≈1.30 wt%C 作为工作窗修正点,仍为 L1 工程近似,待 CALPHAD/手册表格替换 | 渗碳工艺编排(index) | 工程近似 |
| 炭黑 ac=1 饱和碳近似偏移(渗碳警戒) | C_soot_sat ≈ C_Acm_sat + 0.12 wt%C | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-B:炭黑极限与晶界碳化物 Acm 极限数值接近且炭黑略高;CODEX_REVIEW_2026-07-08 R1.4 要求登记 +0.12 来源边界 | 渗碳工艺编排(index) | 工程近似 |
| van Bohemen 2012 Ms 成分式 | Ms(°C)=565−600·[1−exp(−0.96·C)]−31·Mn−13·Si−10·Cr−8·Ni−12·Mo | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-G;van Bohemen, MST 28 (2012) 487, DOI 10.1179/1743284711Y.0000000097。 | 渗碳硬度链(martensite) | 已核对 |
| van Bohemen & Sietsma 2009 K-M α_m 成分式 | α_m(K⁻¹)=0.0224−0.0107·C−0.0007·Mn−0.00005·Ni−0.00012·Cr−0.0001·Mo | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-G;van Bohemen & Sietsma, MST 25 (2009), DOI 10.1179/174328408X365838。 | 渗碳硬度链(martensite) | 已核对 |
| Maynier/Creusot-Loire 1978 三组硬度方程 | HV_M=127+949C+27Si+11Mn+8Ni+16Cr+16Mo+21log10(Vr);HV_B=−323+185C+330Si+153Mn+65Ni+144Cr+191Mo+(89+53C−55Si−22Mn−10Ni−20Cr−33Mo)log10(Vr);HV_FP=42+223C+30Mn+12.6Ni+7Cr+19Mo+(10−19Si+4Ni+8Cr+130V)log10(Vr) | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-H;MAP_STEEL_HARDP(phase-trans.msm.cam.ac.uk,hardp-b.f 源码);Maynier, Jungmann, Dollet, AIME 1978, pp.518–545。 | 渗碳硬度链(hardness) | 已核对 |
| 残余奥氏体硬度 HV_RA(渗碳硬度修正) | HV_RA=250;HV(x)=(1−f_RA)·HV_M+f_RA·HV_RA | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-I;工程惯用 HV_RA 150–300,Parrish《Carburizing》为候选待锚源;ISO 2639 NOTE 仅佐证残奥会使次表层硬度低于 550HV。 | 渗碳硬度链(hardness) | 工程近似 |
| 有效硬化层深 CHD 判据 | CHD=表面至 550 HV1 处垂距;limitHardnessHV 默认 550、按 25HV 步进协商;3×CHD 深处 >450HV1 时提示改用更高极限值 | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.6-J;GB/T 9450-2025 / ISO 18203:2016。旧 GB/T 9450-2005 与 ISO 2639:2002 已换代,平台引用一律更新。 | 渗碳硬度链(hardness) | 已核对 |
| 向导 CHD 目标反解容差与时长上限 | |CHD−目标|≤0.02 mm;总渗碳时长二分搜索上限 40 h;boost:diffuse=3:1 | docs/audits/L2_UPGRADE_PLAN_2026-07-07.md §4.4/§4.5;C3d 向导接入要求以 Harris 反解时长为初值,对总渗碳时长二分,每次跑扩散/硬度链主算。 | 向导渗碳接入(wizard) | 工程近似 |
| 钢包包底侧壁代算偏差(MED-13) | 包底约占内表面积 20.5%;包底单位面积蓄热容量比侧壁高约 41%,当前吸热约低估 8% | docs/audits/ENERGY_VERIFY_2026-07-11.md §6 MED-13 手算锚;bottomLiningLayers 尚未进入独立 1D 求解 | 钢包传热 | 工程近似 |
| 钢包冷空气渗入量 infiltrationNm3PerH | 缺省 0 Nm³/h(历史结果不变);非负可标定参数 | ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-14;Bhattacharjee et al. 钢包烘烤冷风渗入机理 + US DOE Reduce Air Infiltration in Furnaces | 燃烧分区(钢包烘烤) | 待标定 |
| 氧化混合速率律 O₂ 作用域与厚度几何 | f(O₂) 仅乘线性 kl;Wagner 抛物线 kp 仅随温度;缺省厚度换算为 per 130 mm 当量板坯,可传 S/V 或等效厚度 | ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-15/16;Abuluwefa 1996/1997(线性段 O₂ 依赖);Chen & Yuen 2003(Wagner 固相扩散) | 氧化/脱碳 | 工程近似 |
| Fe→FeO 氧化放热 | 4.87 MJ/kg Fe(ΔHf≈−272 kJ/mol ÷ 0.055845 kg/mol) | NIST-JANAF SRD 13;ISO 13579-2:2013 钢再加热炉能量平衡;ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-17 手算锚 | 能量账户 | 工程近似 |
| 缺省复合换热边界上界声明 | h_conv_rad 缺省 ε=0.82、角系数 1;未标定时按上界估计警告,生产结论要求 phi_cg 标定 | ENERGY_VERIFY_2026-07-11 MED-10;Incropera §1.2.3;CN102994731A φCF 黑匣子实验 | 板坯复合换热 | 待标定 |
| Reconcile ΔE1 空炉待机功率比 | 井式/箱式 0.18;台车 0.20;真空 0.23;燃气保温实测参照 0.25 | GB/T 38819-2020 §6.2.3.4 表4;Škoda 产线实验 arXiv:2005.06270 | 实际能耗修正层 | 工程近似 |
| Reconcile ΔE2 装载率弯曲锚 | Chalmers Table 2/3 全 15 台实测已收录(12 炉+3 清洗机);形状校验用 12 炉子集;本炉台修正系数留待标定 | Chalmers 159604 Table 3;RECONCILE_LAYER_SPEC_2026-07-11 §2 | 实际能耗修正层 | 工程近似 |
| Reconcile ΔE3 JST 热量分解 | 炉料 0.66;工装 0.16;炉墙 0.14;主账既有工装 0.08 | JST Consultancy 2022 热处理炉分解;平台 EnergyAccount 既有缺省 | 实际能耗修正层 | 工程近似 |
| Reconcile ΔE4 重启复温效率 | η_reheat=0.6;真空炉 100kg 热区冷启 39.2 kWh | quotaPlanner R9 已登记口径;IFHTSE Valsecchi Table 2 | 实际能耗修正层 | 工程近似 |
| Reconcile ΔE6 DOE 过剩空气查表 | EA% 10/25/50/100/150/200/250/300/400/600;O₂% 2.1/4.5/7.4/11/13.1/14.4/15.4/16.1/17.1/18.2;2400°F 可用热锚 29%/22% @10%/25%EA | US DOE Process Heating Tip Sheet #2;Tip Sheet #5 | 实际能耗修正层 | 已核对 |
| Reconcile ΔE7 炉衬老化漂移 | γ=0/月;4–6 周吨耗上漂 0.03 触发巡检 | 无公开老化速率;Oxmaint 巡检触发经验;GB/T 38819-2020 表1大修周期 | 实际能耗修正层 | 待标定 |
| Reconcile ΔE8 辅机种子 | 江阴 15kW;真空泵 6.7kW;RX 45kW@3000CFH;气淬风机 36.7–60kWh/炉;油槽加热 1.3–27kW、搅拌 0.3–1.5kW | 江阴设备铭牌聚合;IFHTSE;RX/油槽设备资料(弱源) | 实际能耗修正层 | 工程近似 |
| Reconcile ΔE9 江阴表计边界 | 共表分摊 0.07;燃气 70000m³/月归 2 台辅助炉;LHV 33.3485MJ/m³ | 江阴工厂聚合盘点;GB/T 13338-2018、GB/T 17358-2009、GB/T 50632 | 实际能耗修正层 | 待标定 |
| Reconcile 江阴温度班报种子 | chargeTempC=200°C;ambientTempC=30°C | 江阴典型班报聚合值 | 实际能耗修正层 | 待标定 |
| Reconcile 湛江钢包聚合种子 | 保温煤气 141–228Nm³/h;维持热流 690–1100kW;单包 3366.3Nm³;氧燃比 1.1;化学计量 0.915;2026-07-22 fit 有效 59 行,MAPE 24.1%,LOO RMSE 287.5kWh | 湛江 HMI 聚合曲线(原始行位于机密 data/);COG 组分守恒配平;data/zhanjiang-fit 本地脚本(gitignored) | 实际能耗修正层 | 待标定 |
| Reconcile 湛江 fitCorrections 尝试 | holdingFixedFraction=0.4395;holdingPower≈791kW;oxygenExcessPenalty=0.8968;oxygenDeficitPenalty=-0.1087(符号不稳定) | 本厂标定尝试 2026-07-22 · data/设备设计及运行部分数据表.xlsx 有效 59 行同步 field · Huber+LOO | 实际能耗修正层 | 待标定 |
| Reconcile 工作台种子场景 | 江阴井式渗碳电炉 theory=480kWh;湛江钢包 theory=13700kWh;其余输入逐项带 provenance | src/data/reconcileDefaults.ts RECONCILE_SEED_SCENARIOS;江阴 VBEs-250 占位炉档;湛江 HMI 聚合曲线 | 实际能耗修正层 | 待标定 |
把现场真实参数填进来,几分钟跑出第一条可溯源升温曲线与吨钢能量账。
指标为既有加热炉过程控制项目的 L2 工程承诺口径;物理规格为行业典型值。贵厂实际效果以并线验证现场数据为准。江苏布林克曼节能科技 × HEATINS。