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第7章 对匡迪同志研究组所从事部分研究结果的分析——师昌绪院士的讲话

徐匡迪院长,各位领导,钢铁界的同仁们,女士们、先生们:

下午好。我首先对《徐匡迪文选——钢铁冶金卷》的出版和发行表示衷心祝贺!

徐匡迪同志是1995年被评为中国工程院院士的,那时他已是上海市市长。高官当院士,在社会上有不同的看法。早在1991年国务委员宋健同志被选为中国科学院的学部委员时曾有过一番争论。记得在初审时,宋健同志排在较前的位置,但在汇报过程中有人提出“当高官不应入选学部委员”,因而在第二轮投票时一落千丈,但仍在候选名单之内。作为技术科学部主任,在大会上我提出了自己的看法,那就是,评选学部委员不应和官大小挂钩,学部委员的标准主要看一个人的学术成就和水平,它是个终身荣誉,而高官是有任期的,因此我们只考虑他的学术成就和学术水平,不要管他的官的大小。

中国工程院在1994年首批院士公布以后,社会上对院士中当官的比例较高也有反映,所以在1995年对当时任上海市长的徐匡迪同志考察格外认真、慎重,最后投票多数通过,承认徐匡迪同志的学术成就和学术水平。当时只审阅他推荐书的内容和几篇著作,“管中窥豹,可见一斑”。最近收到匡迪院士寄给我的钢铁冶金方面的两本文选,我利用“五一”长假浏览了一遍,使我对匡迪院士在钢铁冶金学术界的地位,及对我国钢铁工业做出的贡献有了比较深刻的认识,我现在就把文选内容及我个人的想法说一下,请匡迪院士和在座诸位指教。

首先,在钢铁冶金方面,匡迪和他的合作者对钢铁冶金方面最根本、最难的问题开展了研究工作,那就是钢渣结构及其与钢液的反应过程,大家都知道在钢铁冶金中决定钢质量的两个问题:一个是钢中的气体,一个是钢中的夹杂物,这都与钢渣的成分与结构及其与钢液反应有密切关系。

早在20世纪50年代初,中国科学院金属研究所成立之初就成立了一个冶金化学研究室,为鞍钢、抚钢、大钢、本钢服务,研究室包括三个组,炉渣组、气体组和钢锭组,我负责钢锭组,主要研究钢的凝固过程,为了了解钢中夹杂物的形成与分布,也做过一些炉渣的工作,只是限于研究钢渣与钢液的界面张力,工作很不深入。

我们都知道,研究熔渣和钢液的反应是钢铁冶金物化最难的问题,也是最重要的问题。那是因为首先温度很高,约1600℃;其次,它反应快;最后实验很困难;但是匡迪文选80篇研究论文里,有43篇研究熔渣和钢液的反应。这些文章包括熔渣结构、熔渣热力学与活度,熔渣与钢液的反应动力学等方面,同时还做了很多有关应用研究,如钢包精炼渣成分的最优化、渣钢脱硫动力学、钢液透过熔渣后的吸氮动力学、超低硫钢冶炼技术、浇注过程中钢液吸氮问题、不锈钢的脱磷问题等等。

这些论文有实验,有分析,深入而系统,对钢铁冶金实践有现实的指导意义。

徐匡迪研究组对钢熔渣的研究开展了深入而系统的工作,在国内可以说是首屈一指。在国际上,对世界公认的钢铁冶金大家Chipman和Darken的工作有发展,研究的体系更复杂,在研究装置上采用了更为先进的测试技术(Roman谱仪),他们的研究工作,使中国在钢的熔渣研究方面,在世界上占有一席之地。

第二方面的工作是对当前钢铁冶金几个热点问题开展了具有开拓性的工作。

(1)金属的凝固过程。金属从液态到固态是对产品质量的决定因素,因此凝固过程是非常关键的,他们对此做了多方面的工作。第一项工作是微滴凝固。微滴凝固是粉末冶金的基础,为什么要搞粉末冶金,因为高合金钢凝固过程有偏析,做成粉末以后偏析就小,夹杂物也很细小,这样粉末冶金质量就高。我们现在的高温合金涡轮盘就是要搞粉末冶金的,但是由于液滴不够小,夹杂物也就不够小,所以老过不了关,这是他们的研究重点之一;同时,喷射成型也是用“液滴”的,这也是目前正在发展的新技术。第二方面,细晶凝固。我们说铸件一般都是晶粒很大,晶粒一大强度就低,塑性也差,徐匡迪研究组研究细晶凝固,以提高强度,提高韧性,这也是非常有意义的工作。第三方面,电磁场中的凝固,使BiMn合金中的磁性相MnBi定向排列,提高了材料的磁学性能。第四方面,利用交变磁场净化金属,把夹杂物分离出来。第五方面,高导电高强度铜合金,铜的比重比钢还大一点,但是强度很低,所以电线在往下耷拉时,容易发生断裂;加上0.1%铬后,就变成高强度的铜合金;他们进行了定向凝固及单晶的制备,进一步提高了导线的性能。第六方面,采用神经网络技术探索单晶的连续铸造。

(2)喷射冶金。喷射冶金是近年来正在发展的一种冶炼技术,匡迪同志的研究组在以下几个方面做出了有指导性的工作。第一,为了开发超低硫管线钢,开展了喷粉精炼超低硫钢的试验,使钢中的硫含量小于十万分之一([S]<0.001%);第二,研究了铁水喷吹氧化钙(CaO)粉末脱硫动力学;第三,喷吹过程中的吸氮规律;第四,为了提高轴承钢的质量,他们喷射低二氧化硅(SiO2)活度渣粉,强化硅的脱氧能力,对此并做出了理论分析和试验研究。

(3)熔融还原。熔融还原本是代替当代高炉炼铁而开发出来的一种新技术,文选中的熔融还原则是用于特钢生产的。

20世纪90年代初,匡迪同志和上钢五厂合作进行的铁浴熔融还原工业试验,便是采用铬矿、铁矿在15吨的复吹转炉完成了Cr13、Cr18Ni8不锈钢的试生产,采用这种办法可以提高原料选择的灵活性,提高生产率,降低成本,并有利于环保。这种方法实际上是日本人发明的,叫做“川崎法”。后来匡迪的研究组采用竖炉型熔融还原法制备不锈钢液,可使铬的回收率从川崎法的91%提高到98%,价格比铁水加铬铁法降低15%以上,他们并对我国不锈钢的生产流程提出了合理化的建议。

上述是对匡迪同志研究组所从事部分研究结果的分析,由于理解不够深入,错误恐怕在所难免。他们的论文是高质量的,仅从2001年开始的全国百篇优秀博士论文来看,就有两位匡迪院士指导的博士生金榜题名,本来两年一评的百篇优秀博士论文,分到冶炼领域是很少的,他们就有两篇,这说明他们的论文质量是非常高的,也是全国承认的。徐匡迪院士虽然政务很忙,因为这个时候已经当了上海市的市长,但是他从没有间断对研究生的指导,对自己的研究工作付出了辛勤的劳动,实属难能可贵。

第三方面的工作是综述性论文。他的文选里从1980年到2003年包括了15篇综述文章,从中可以看出,在不同阶段对我国钢铁工业的发展都提出了指导性的意见。像喷射冶金刚刚进入我国的时候,他就在1980年发表了《喷射冶金中的若干理论问题》。1982年又发表了《80年代钢铁冶炼面临的技术问题》,文中指出,要重视能耗,提倡加大高炉喷煤粉量、氧气转炉炼钢和以连铸为主的技术路线,不再是重产量的提高,而是要重质量,要降低能耗,同时提出钢铁工业对环境污染的控制,这在25年后的今天仍然是适用的,我觉得这是很有远见的。

接着1982年和1987年对不锈钢的冶炼,1986年对油气管线用钢的冶炼技术都提出了指导性的意见。

1988年,我国熔融还原技术正要开始,他发表了《熔融还原技术的发展》。

1996年当我国钢产量达到全世界第一之后,2000年他在中国钢铁工业技术进步结构调整方向战略会上对我国钢铁工业近期发展对策提出了系统性的见解,为了提高我国市场竞争力,从炼铁、炼钢、连铸到轧钢都提出了指导性的意见,并对环保中的低硫清洁煤气和高温处理城市固体废弃物,也提出了具体的办法。

2002年,在分析了钢铁冶金的发展历程之后,他提出钢铁冶金已经从“技艺”走向工程科学,这就意味着科学技术对钢铁冶金的很多方面起到了更为关键性的作用,说明我们科学技术工作者将负起更大的责任。

总之,我国钢铁工业的大发展,就是我国有一批像徐匡迪、殷瑞钰、张寿荣等这样一批有眼光的战略科学家,使我们钢铁发展非常快,沿着正确的道路往前发展。

文选的发行,不但对我国钢铁界将产生深远影响,对我国学术界也有值得借鉴的地方。首先是学习他们敢于攻坚的精神,熔渣在钢铁冶金领域是最难的一部分,又不会产生直接的经济效益,但是他们系统地、长期地坚持做这种工作,我觉得我们现在缺乏这种精神,急功近利,是不会出高水平成果的。他们文章的系统性、科学性和深入的程度希望能对改变目前存在的急功近利、急躁浮夸的学风产生积极作用。我说的肯定不全面,也可能有错误,请大家批评指正。

谢谢大家!

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