四十年不变“耐火”情
――记武汉科技大学耐火材料研究团队
夏静 程毓
日前,武汉科技大学“耐火材料与冶金”国家重点实验室挂牌。这是湖北省属高校唯一的国家重点实验室,因而备受关注。
一进实验室大楼,数不清的发明专利证书冲击着视觉。实验室常务副主任顾华志介绍:“早在20世纪70年代,武科大就开始进行耐火材料研究。至今已有近百项研究成果达到国际先进水平,部分成果达到国际领先水平,学术带头人李楠还获得了国际耐火材料界的最高荣誉奖。学校也是国际耐火材料研究与教育联盟(FIRE)里唯一的中国高校。”
耐火材料是“钢铁之母”
20世纪90年代,国内高炉炉砖都是进口的,建一座高炉,动辄上10亿元。“没有好的耐火材料,就炼不出好的钢铁产品。耐火材料是‘钢铁之母’!”从事耐火材料研究20多年的祝洪喜教授解释,炼钢就像“煮饭”一样,耐火材料是“电饭煲”,钢水是“米”。如果锅的质量不好,有害物质就会进入米饭,影响米饭质量;耐火材料的好坏,直接影响钢水质量。
为了研制高炉炉砖,祝洪喜带着团队不分昼夜地查资料,顶着酷暑做样品。与高温为伴的祝洪喜,保护面罩经常裂开,有时还会被开裂的玻璃划伤,他就换上新面罩继续观察。一次试验做下来,光坏掉的面罩就好几个,满身大汗的祝洪喜整个人就像从水里捞出来的一样。经过数百次的失败,祝洪喜终于攻克炉砖“防氧化”等问题,研制的炉砖赶超当时国际最高水平。如今,国内70%的钢铁企业都在使用这项成果。
李楠对洁净钢的研究,也源于国内落后的钢材质量。“中国是钢铁大国,但钢铁制造的品种和质量不够,一些高品质钢材依赖进口。”面对这样的现状,年过半百的李楠开始了长达13年的洁净钢技术攻关。
李楠亲自下工厂取样,蹲实验室做检测,每天奔波于实验室和企业之间。终于,他发现在耐火材料与熔钢之间存在液相隔离层,控制其组成可净化钢水,为国内外开展此项研究起到奠基性作用。李楠还成功研发刚玉―方镁石―尖晶石材料、高钙氧化镁一氧化钙等新型耐火材料,净化钢水性能超过当时处于世界领先水平的日本、奥地利的同类材料。
将“异想天开”变为现实
钒是各国重要的战略储备资源,用于增加钢材的耐热、韧性和强度,大量应用于国防、宇航等领域。提钒技术存在三大“难题”:回收率低,废气、废水、余热对环境污染大,尾渣无法利用。高效、绿色提钒,是世界难题。
20世纪70年代起,张一敏教授就开始寻找绿色提钒的方法。他上矿山,下矿井,把“疑难杂症”带回实验室“解剖”,再把实验成果带到矿区接受实践检验。历经30多年,张一敏带领团队开发出提钒新技术,实现污染零排放,尾渣制作绿色建筑材料,成功破解三大难题,使我国提钒技术迈入国际领先行列,并两次荣获国家科技进步二等奖。
让武科大“耐火材料”研究在国际上大放异彩的,不只张一敏一人。李楠提出用天然资源菱镁矿生产高纯镁的想法。这与当时国际上通用的海水提纯镁砂方法完全不一样,在国内外引起很大争议。但他执着地“钻”了进去。那段时间,项目组成员基本没有寒暑假。终于,一个个技术难题被破解,李楠的“异想天开”变为现实。
“武科大的检测数据我们信服”
行业标准是一个国家技术成熟的标志。20世纪80年代以前,中国的耐火材料国家标准,先是采用苏联的,后用日本和欧美的。“我们要有自己的国家标准!”实验室经过多年努力研究,先后制定国家标准和行业标准13项。
前不久,日本耐火标准委员会工作人员拿着样品来中国,指定要在武科大做检测。他们说:“武科大的检测数据我们信服。”
“每天实验室都会收到国内外寄送的检测样品。”葛山教授说,“国内新建的140多座高炉中,70%以上的耐火材料检测都是在这里完成。”
经过几十年的沉淀,实验室已拥有由4名国家“千人计划”特聘教授、4名教育部新世纪人才、10名湖北省“楚天学者”牵头的高水平研究团队,其中8人享受国务院政府津贴。四十年“耐火”痴情,几代人躬耕前行。武科大“耐火人”的目标越来越高:在继续领跑中国耐火材料领域研究的同时,“耐火材料与冶金”国家重点实验室将力争成为该领域国际一流的科学研究和人才培养基地。(本报记者 夏 静 本报通讯员 程 毓)
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