在轉(zhuǎn)爐煉鋼工作中，人不能直接觀察到爐內(nèi)所進(jìn)行的一系列理化過程的變化，只能憑借爐口的火焰變動情況間接判斷爐內(nèi)的情況。由于至今沒有很好的儀器可以自動控制轉(zhuǎn)爐的整個操作過程，所以操作主要是根據(jù)工人由吹煉過程中火焰、火花的特征對爐內(nèi)情況的判斷。這種利用視覺的觀察判斷以鑒定冶煉情況的操作，稱為“看火操作”?？椿鸩僮鲙в袘{經(jīng)驗操作的性質(zhì)，不到純熟地步，煉鋼工在操作時很難斷言自己吹煉的一爐鋼的質(zhì)量究竟如何。例如，煉鋼工把火焰所表示的溫度判斷錯了(與冶煉過程所要求的正確度數(shù)不符)因而造成低溫鋼，不能正確掌握火花特征因而難以控制含碳量，以上情況就造成了鋼質(zhì)量波動的問題。所以培訓(xùn)轉(zhuǎn)爐煉鋼工的關(guān)鍵在于學(xué)會看火技能?！翱椿鸩僮鳌焙推渌麆趧踊顒右粯?，包括著從感覺、知覺到思維一系列的心理過程。對火焰特征的認(rèn)知、分辨屬于感知過程；為了更好地比較不同爐的火焰特點，煉鋼工需要在頭腦中保持以前冶煉時火焰特征的映象(同時了解這種特征與冶煉效果的關(guān)系)以便調(diào)整這一爐的吹煉情況，這屬于記憶過程；要了解整個冶煉過程的規(guī)律性，對復(fù)合刺激物作綜合判斷則屬于思維過程；等等。由此可見，從事判斷火焰主要的心理過程是：感知覺，記憶，思維(綜合判斷)。  

        目前我國各地有數(shù)千座轉(zhuǎn)爐在進(jìn)行生產(chǎn)，但是熟練掌握操作技術(shù)的工人較少，因此培養(yǎng)大批熟練的煉鋼工人(不僅能煉出鋼而且能煉出好鋼)是促進(jìn)鋼生產(chǎn)的重大任務(wù)。我們的工作主要是在協(xié)助煉鋼工掌握技術(shù)和提高技術(shù)兩方面。本文主要報告在技術(shù)掌握方面的工作。在技術(shù)掌握中，火焰視覺判斷的主要困難是什么呢?新工人常反映說：“學(xué)了幾個月還是不會看火”，“看火不知道去看什么”。也有的說：“師傅說了(指火焰情況)，自己眼睛還是看不到，看不清楚?！笨偟膩碚f，新工人感到的困難是：（1）不知道該看火焰的哪些特征；（2）看不清楚這些特征。這需要進(jìn)一步分析，哪些火焰特征是知覺的對象，哪些原因造成了對火焰特征清晰視知覺的困難。 

       哪些火焰特征是知覺的對象   

        1．火焰的顏色特征──色調(diào)、亮度、濃度。爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所輻射的能量以光能的形式出現(xiàn)，根據(jù)火焰分光的研究，在吹煉過程中轉(zhuǎn)爐火焰光譜的變化主要在火焰譜帶的430納米和630納米處。在火焰譜帶的不同處火焰的色調(diào)、亮度、濃度不同，我們從這種火焰色調(diào)等的差異上就能區(qū)別吹煉的不同時期、溫度的變化等。例如白亮、濃厚不透明的火焰表示高溫，暗青、稀薄透明火焰表示低溫。   

        2．火焰、火花的形狀及大小。從火焰的高度、“硬～軟”程度可以表明溫度的高低。從火花的分叉情況可以表示含碳量的高低。   

        3．火焰噴出物的特征。要善于區(qū)別爐內(nèi)噴出物是石灰粒還是渣粒。還要從渣粒黏性上看出化渣的情況。

        除上述主要特征外，還應(yīng)考慮到次要特征及其他因素。如對吹煉時間的知覺，掌握吹煉時間，特別是降碳速度，這對于提高終點碳尤為重要；對火焰的變動特征，從火焰上升的快慢、緩急，可了解吹煉過程的進(jìn)程；有時煙霧的情況(有，無)也可幫助了解溫度高低。這些特征就不一一列舉了。 

      造成對火焰特征清晰視知覺困難的原因    

        1．強(qiáng)烈刺激物，人眼辨別反映的局限性。火焰是一個強(qiáng)烈的刺激物，隨著爐內(nèi)溫度的提高，火焰亮度逐漸增高。溫度低時，火焰的色調(diào)濃，而當(dāng)溫度高，亮度增強(qiáng)時，色調(diào)變化很小。這時主要根據(jù)亮度判斷溫度，據(jù)測量，當(dāng)爐溫為1 500 ℃時，其亮度為白晝亮度的3倍，當(dāng)溫度增至1 700 ℃時，為白晝亮度的15～20倍。按維恩位移定律，在火焰亮度增加時，火焰能量分配向短波方面轉(zhuǎn)移。這樣，為了防止幅射熱的強(qiáng)光刺激傷眼，煉鋼工都戴藍(lán)色的鏡子。在蘇聯(lián)，據(jù)舍沙弗拉諾夫(?。常骇学妲猝学擐唰?的實驗證明，用No．5深青—藍(lán)色鏡子最好。在高溫時主要根據(jù)亮度判斷溫度。但根據(jù)韋伯定律，在弱亮度基礎(chǔ)上增加亮度時，對亮度的差別閾限低，而在強(qiáng)光背景上增加亮度時，差別閾限高。后者不是煉鋼工借以判斷溫度的根據(jù)。   

        2．火焰刺激物的變動性大，知覺對象的呈現(xiàn)時間短。火焰刺激物不是一個穩(wěn)定的物體，而是時刻在激烈地變動著，火焰的間歇變化常產(chǎn)生閃光現(xiàn)象。在吹煉初期(硅錳氧化期)，光譜是在“帶狀”和“線狀”譜帶中，吹煉中期(碳焰期)就出現(xiàn)“連續(xù)”光譜幾乎遮滿了線狀譜帶。光譜帶的迅速變化(在短促的冶煉時間內(nèi)，每爐平均20分鐘上下)，加上火焰的間歇閃變，因此單位時間內(nèi)被感知對象的呈現(xiàn)時間很短，這就造成了識別對象的困難。在火焰的形狀、大小方面的變化也時常起伏不定，沒有經(jīng)驗的煉鋼工對因受外界因素的影響(如加料)而產(chǎn)生的火焰變化如火焰的突然下縮、上升，常感到束手無策。另外，像爐內(nèi)噴出的火花，噴出來是一個拋物線的運動的物體，呈現(xiàn)時間短，立即消失，所以更難辨別。  

        3．背景不利于知覺對象的清晰對比。用火花檢查法鑒別各種鋼材成分時，在砂輪四周圍以黑色布幕，以使得在砂輪上摩擦金屬時所噴出來的火花能鮮明地獲得對比，便于清晰知覺?？墒寝D(zhuǎn)爐內(nèi)噴出的白色火花、渣粒等都是呈現(xiàn)在白亮火焰的背景上，因此辨認(rèn)更為困難。煉鋼工們都反映：白天光線妨害他們正確“看火”，這是因為，白天光錢不利于在爐前造成一個清晰明暗對比的視覺條件。   

        4．對復(fù)合刺激(同時或先后)綜合反應(yīng)的困難。在轉(zhuǎn)爐煉鋼中必需依據(jù)多種指標(biāo)來綜合判斷爐內(nèi)情況。但刺激物的呈現(xiàn)時間短，各特征幾乎全是同時或先后作為復(fù)合刺激物出現(xiàn)的，因此造成同時知覺不同特征的困難。如看化渣的好壞，既要根據(jù)火焰特征又要根據(jù)火焰噴出的渣粒來綜合判斷化渣情況。在取鋼樣時，要在極短促的時間內(nèi)觀察樣模內(nèi)的多種特征，如從碳花看含碳量高低，從結(jié)膜時間看溫度高低，另外還要根據(jù)其他特征看脫氧等情況。有的人看了碳花，少看了結(jié)膜，因此只知含碳量而不知出鋼溫度，這樣只根據(jù)一種特征而作出判斷，調(diào)整出鋼時間就不可靠了。  

       轉(zhuǎn)爐煉鋼工如何做好火焰視覺判斷？

       (一)明確視覺對象，建立視覺信號聯(lián)系，根據(jù)多種信號綜合判斷

        轉(zhuǎn)爐煉鋼需要憑借爐口的火焰情況來間接判斷爐內(nèi)的各種情況。火焰的一定特征，如火焰的形狀、明度、高度等就是代表爐內(nèi)一定情況的“視覺信號”。煉鋼工的培訓(xùn)首先應(yīng)該明確這些是被識別的對象，通過“視覺信號”暫時聯(lián)系系統(tǒng)的建立提高對火焰特征的絕對感受性和差別感受性。   

        首先我們分析了火焰、火花及鋼樣、渣樣等“視覺信號”和吹煉過程中溫度的變化、化渣的情況、搖爐的速度、控制終點、拉碳以及事故等的關(guān)系。如從火焰特征判斷溫度高低，按火焰、火花特征掌握終點拉碳。

        由上二表可見不能只憑一種“視覺信號”就判斷出爐內(nèi)的情況，而是根據(jù)多種信號綜合判斷爐內(nèi)情況，例如要從火焰的顏色、濃度、形狀、高度等來綜合判斷爐內(nèi)溫度情況。在判斷終點含碳量時，既要看火花特征，還可考慮火焰形狀的變化。在收高碳時要看火焰擺動的幅度，由大至小，在收低碳時要看火焰下降情況。   

        除了在同一分析器內(nèi)根據(jù)多種信號綜合判斷外，還可根據(jù)不同分析器的多種信號，如聽覺信號、溫度感覺信號等來綜合判斷爐內(nèi)情況。在發(fā)生風(fēng)眼掉磚時，除了火焰高、外沖，爐內(nèi)還有“撲通、撲通”的聲音，火焰烘烤炙熱。由于綜合判斷能夠增加判斷情況的正確性，因此一開始就應(yīng)該訓(xùn)練工人掌握，克服只看一種特征就下判斷的缺點，如有工人只看火焰，有的只看火花。 

 (二)由粗及精地提高對火焰特征的差別感受性   

        辨別火焰特征的困難不在分辨差異極大的兩種火焰顏色特征，像白亮火焰與暗青火焰之間的差別，而在所謂“既不那樣白亮，也不是很暗”的情境，就是分辨不出顏色特征的微小差別。   

        據(jù)煉鋼工反映，當(dāng)溫度在界乎高溫和低溫之間時，火焰呈“紅、軟、稍帶透明狀”，這時最難準(zhǔn)確判斷溫度的高低，自己以為溫度夠了，結(jié)果出了低溫鋼。這就是說不能僅近似地知道什么色調(diào)、亮度代表高溫，什么色調(diào)、亮度代表低溫，更需要精細(xì)地辨別這些特征的微小差別及這些差別所代表的確實度數(shù)。根據(jù)一般認(rèn)知活動的特點，由易及繁的訓(xùn)練方法是最有效的。施皮格爾用色溫(一個300伏特的電影放映燈，由變阻器調(diào)節(jié)產(chǎn)生相應(yīng)爐內(nèi)的色調(diào))訓(xùn)練鋼工時，用儀器來呈現(xiàn)一系列的溫度及其色調(diào)時，先用大的間隔200 ℃，隨后用小的間隔50 ℃使受試分辨，訓(xùn)練效果很好，訓(xùn)練與未訓(xùn)練者感受性提高水平相差顯著。我們在實驗中從提高初學(xué)者對具有微小差別的火焰特征的差別感受性做起，首先要求徒工能夠在心中形成一個明確的對比，以識別各種視覺信號所代表的不同情況。在培訓(xùn)試驗工作中我們提出由粗到細(xì)的比較火焰的方法，先辨別最白亮的火焰和最暗青的火焰兩者的差別。在意識中造成鮮明的形象，什么樣是白亮火焰代表高溫，什么樣是暗青火焰代表低溫。通過徒工在爐前有意識有目的地觀察，就能形成這種火焰特征的識記。在此基礎(chǔ)上就進(jìn)入“細(xì)辨別”的階段，由于有了強(qiáng)烈“粗辨別”，心中有了標(biāo)準(zhǔn)，就能以此標(biāo)準(zhǔn)同其他火焰變化情況作比較，來斷定其他情況下火焰所表示的溫度高低。   

        轉(zhuǎn)爐工不僅要善于根據(jù)從各種感覺中所得信號來綜合判斷爐子的正常和不正常的情況，同時要仔細(xì)地辨別各種特征中的某一特征的變化，來判斷爐內(nèi)可能產(chǎn)生的變化。例如風(fēng)眼結(jié)管時，火焰的顏色仍然保持白亮不變，只是火焰來回地擺動，有人看到這種情況以為是終點快到了，其實結(jié)管時火焰的擺動與終點到時火焰的擺動是有區(qū)別的，終點碳到時火焰擺動后就降下來，而結(jié)管時火焰擺動但降不下來。這就說明需要仔細(xì)地辨別每一特征的細(xì)微變化。 

       (三)碳花時空定位觀察法   

        對于火花的研究,1804年起英國的門生·塔斯克斯(Manson Tacpues)、1929年給特(T．D．Gat)及日本“火花檢查法研究委員會”都曾從鋼品種檢查的角度系統(tǒng)研究了如何根據(jù)砂輪上磨出來的火花特征去鑒定鋼的品種。對于在煉鋼過程中如何用視覺掌握火花的方法的研究是極其貧乏的?？椿鸹〞r感知的對象是運動物體，即火花。要看它分叉的數(shù)量，分叉是一種形狀變化?；鸹ǚ植嬷噪y以看到的原因是由其本身及四周的一些因素決定的，如爐口噴出來的碳花體積很小，很密，流動速度很快，同時白色碳花又在白亮火焰的背景上，因此很難識別碳花，而碳花分叉更難辨別，因為碳花從爐口噴出后只在半空中開始分叉，而且分叉的時間極短促，所以要想觀察到碳花的分叉，就需要用視覺追蹤，把碳花作為一個運動物體的運動軌跡。此外要掌握碳花運動速度，因為碳花在分叉以前要降低速度，在半空停留一下隨后分叉，所以還要掌握碳花在空中分叉的位置。碳花在半空停留時就注意觀察才能看到碳花分叉的數(shù)目。掌握碳花運動的規(guī)律，由時間空間定位來觀察碳花分叉情況，在實踐中證明了是個好方法。在剛開始學(xué)習(xí)看碳花時，由于碳花很密，可以先從碳花最稀的地方選擇地找一個來觀察，這樣容易觀察到它的特征，這就是選擇性的部分觀察，學(xué)會部分觀察后才可進(jìn)行全部觀察。有的煉鋼工沒有掌握這一認(rèn)識活動的規(guī)律，就始終不能看到碳花的分叉，目前在煉鋼工中不能判斷碳花的不乏其人。 

       (四)視覺及語言強(qiáng)化法   

        實驗心理學(xué)的材料證明，告訴被試者實驗結(jié)果，采用“視覺強(qiáng)化”或“語言強(qiáng)化”的形式都能有效地提高訓(xùn)練效果。在提高煉鋼工辨別鋼的性能方面，蘇聯(lián)勞動心理學(xué)工作者曾作過一些研究，如根據(jù)外部特征正確判斷金屬的狀態(tài)，從鋼樣的斷面確定它的特性、脫氧程度和含碳量，注意鋼樣的粒晶體的大小、密度、形狀，纖維結(jié)構(gòu)的同異，光澤，有無蜂窩等。徒工由于不斷拿自己的判斷跟客觀資料相比較，在短期內(nèi)便取得相當(dāng)大的成績，學(xué)會幾乎無錯誤地從鋼樣斷面確定含碳量的百分比，其準(zhǔn)確性達(dá)0．1％(有經(jīng)驗的煉鋼工的準(zhǔn)確性達(dá)0．02％)。我們在培訓(xùn)試驗工作中首先讓徒工形成某種火焰特征或其他“視覺信號”的識記，然后與鋼樣材料反復(fù)對照，即利用“視覺強(qiáng)化”或“語言強(qiáng)化”(師傅告訴看對了還是錯了)以建立和鞏固“視覺信號”聯(lián)系。例如，對照碳花、鋼樣特征與化驗結(jié)果，此后就能從不同的火焰、火花“視覺信號”特征和該“信號”所代表的含碳量的百分比形成聯(lián)系。同樣，對照“渣樣”就可以了解什么“火候”化渣最好。對照火焰亮度判斷與爐內(nèi)溫度(根據(jù)師傅判斷，將來可用高溫計測量)就可以了解什么“火候”表示溫度的高低。