原標(biāo)題:陳清如院士致力于煤炭分選研究60余年,獨(dú)創(chuàng)干法選煤技術(shù)
做學(xué)問(wèn)就要頂天立地
陳清如院士(右)在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。資料圖片
1994年6月,世界上第一座空氣重介質(zhì)流化床干法選煤示范廠在中國(guó)調(diào)試成功。這一工程科技項(xiàng)目的研究成功,在世界選煤界引起了轟動(dòng)。從此,缺水和高寒地區(qū)及遇水易泥化的煤炭分選有了高效的選煤方法,為潔凈煤技術(shù)中煤的加工和利用開(kāi)辟出一條新的途徑,從而使煤這種古老的能源煥發(fā)新的生機(jī)。讓人頗有些意外的是,帶隊(duì)攻克這一世界性難題的是一位年過(guò)六旬的老人。他就是中國(guó)礦物加工工程學(xué)科的奠基者和開(kāi)拓者之一、中國(guó)工程院院士、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授陳清如,在業(yè)界,他還有一個(gè)響亮的稱(chēng)號(hào)——“干法選煤之父”。
早年經(jīng)歷讓他體會(huì)到個(gè)人命運(yùn)與國(guó)家命運(yùn)緊密相連
陳清如1926年生于浙江杭州,幼時(shí)的他親身經(jīng)歷了日本侵華戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的各種災(zāi)難。從小學(xué)到高中,陳清如在戰(zhàn)亂和社會(huì)動(dòng)蕩中先后輾轉(zhuǎn)杭州、上海、南京等地求學(xué),飽嘗顛沛流離、居無(wú)定所的艱辛,更深切體會(huì)到個(gè)人命運(yùn)與國(guó)家命運(yùn)的緊密相連。陳清如回憶:“那時(shí),在自己的國(guó)土上沒(méi)有中國(guó)人生存的自由,凡是有血?dú)獾那嗄甓疾粫?huì)無(wú)動(dòng)于衷?!?942年,陳清如加入進(jìn)步組織洪流社,積極參加淪陷區(qū)學(xué)生的救亡活動(dòng)。通過(guò)學(xué)習(xí)革命真理,他更堅(jiān)定了以身報(bào)國(guó)的決心。
1948年,陳清如報(bào)考唐山工學(xué)院采礦工程系。“當(dāng)時(shí)我抱有科學(xué)救國(guó)的思想,也很喜歡學(xué)習(xí)深造,就說(shuō)服父親,讓我考一所獎(jiǎng)學(xué)金高的大學(xué),那樣就不需要家里負(fù)擔(dān)我的費(fèi)用了?!彼f(shuō)。1952年,陳清如以?xún)?yōu)異的成績(jī)畢業(yè)并留校任教,從此開(kāi)始從事選煤方面的教學(xué)和科研工作,做起了這門(mén)“灰頭土臉”的大學(xué)問(wèn)。
煤炭為什么要分選?這要從煤炭的形成和開(kāi)采說(shuō)起。煤炭是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代和地殼運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)生物、物理、化學(xué)作用,而逐步形成的。煤炭在形成過(guò)程中就混入了各種礦物雜質(zhì),在開(kāi)采和運(yùn)輸過(guò)程中又不可避免地混入巖石和其他雜質(zhì)。為剔除煤炭中的灰、硫等雜質(zhì),就要對(duì)煤炭進(jìn)行分選加工,這個(gè)分選加工過(guò)程就是選煤。選煤能夠把煤炭按質(zhì)量分成各種產(chǎn)品,以滿(mǎn)足不同用戶(hù)對(duì)煤炭質(zhì)量的要求,提高利用率。
1958年,陳清如被公派前往莫斯科礦業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)?;貒?guó)后,他組織建成了應(yīng)用放射性同位素選煤基礎(chǔ)理論和測(cè)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。為解決“難選煤”的分選問(wèn)題,1964年,作為技術(shù)負(fù)責(zé)人的陳清如,全過(guò)程指導(dǎo)、參與了我國(guó)第一座用重介質(zhì)旋流器處理末煤選煤廠的建設(shè)。同年,他還指導(dǎo)研制了我國(guó)第一臺(tái)篩下空氣室跳汰機(jī),從而解決了選煤用跳汰機(jī)的大型化問(wèn)題。
一定要走出一條我們自己的選煤之路
1978年3月,全國(guó)科學(xué)大會(huì)在北京召開(kāi)?!翱茖W(xué)春天”的到來(lái),讓陳清如受到了極大的鼓舞。隨著研究重新步入正軌,他對(duì)各種煤炭性能、種類(lèi)、特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越全面。這時(shí),一個(gè)大問(wèn)題開(kāi)始浮現(xiàn)在他的腦海里。
當(dāng)時(shí),濕法選煤技術(shù)已有200多年的應(yīng)用歷史,是世界上普遍使用的選煤技術(shù)。因此“選煤廠”往往直接被稱(chēng)作“洗煤廠”。但對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),大的煤炭基地都位于中西部缺水地區(qū),用濕法選煤既浪費(fèi)水資源,又污染環(huán)境。陳清如曾親眼見(jiàn)過(guò),西部不少煤礦需要定時(shí)、定量供水,甚至只能拿用過(guò)的洗澡水去選煤。于是他暗下決心:中國(guó)一定要走出一條自己的選煤之路!
1984年,陳清如率先提出空氣重介質(zhì)流化床干法選煤。然而,這一想法卻遭到了不少質(zhì)疑。有人說(shuō):美國(guó)、加拿大等國(guó)家早在六七十年代就開(kāi)始研究,還一直停留在實(shí)驗(yàn)室階段,國(guó)外多年都沒(méi)有搞出來(lái)的技術(shù),我們?cè)趺茨芨愠??陳清如這樣回答:“中國(guó)人不比外國(guó)人笨,就算外國(guó)人搞不成,我們也一定要搞成!”
流化床干法選煤以氣固兩相懸浮體作為分選介質(zhì),在一定流速均勻氣流的作用下形成具有一定密度、均勻穩(wěn)定的氣—固懸浮體,用其近似流體的性質(zhì),使輕重物在懸浮體中按密度分層,經(jīng)分離脫介后,就能獲得兩種合格的輕重產(chǎn)品了。這項(xiàng)技術(shù)分選精度高,處理能力大,可省去煤泥水系統(tǒng),建廠投資和生產(chǎn)費(fèi)用也大大低于濕法選煤系統(tǒng),而且環(huán)境污染小。
然而,在工程技術(shù)領(lǐng)域,成果要轉(zhuǎn)化為大型的工業(yè)化應(yīng)用,還有很長(zhǎng)的路要走。為加快干法選煤技術(shù)的推廣,陳清如奔波于全國(guó)的大小礦山,尋找試驗(yàn)點(diǎn),最后選定了黑龍江省七臺(tái)河市燃料公司桃山煤場(chǎng)。為了盡快建成世界上第一座工業(yè)示范性空氣重介質(zhì)流化床干法選煤廠,陳清如帶領(lǐng)科技人員吃住在現(xiàn)場(chǎng),前后工作了近兩年時(shí)間,終于在1994年6月調(diào)試成功,干法選煤的“天方夜譚”就此成為現(xiàn)實(shí)。
干法選煤是煤炭產(chǎn)業(yè)的重大技術(shù)變革。國(guó)際選煤會(huì)議主席、美國(guó)能源部匹茲堡能源研究中心選煤部主任德布洛克表示,美國(guó)將采用由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)提供的干法選煤技術(shù)和設(shè)備,來(lái)開(kāi)發(fā)美國(guó)西部缺水地區(qū)的煤炭。
身患癌癥、動(dòng)過(guò)大手術(shù),仍要求出院繼續(xù)工作
七臺(tái)河冬天的氣溫有零下30多攝氏度,南方人一般受不了,年過(guò)六旬的陳清如卻像個(gè)年輕人一樣,在廠房里爬上爬下。沒(méi)人會(huì)想到,他前不久剛剛做過(guò)癌癥手術(shù)。
1990年底,正當(dāng)干法選煤的研究和開(kāi)發(fā)工作如火如荼地進(jìn)行時(shí),病魔卻悄悄地降臨了。陳清如由于長(zhǎng)期熬夜工作,生活不規(guī)律,身體日漸衰弱。12月18日,陳清如突然便血,后被診斷為腎癌。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)去醫(yī)院看望他時(shí),他提了兩條意見(jiàn):“如果癌細(xì)胞還沒(méi)有擴(kuò)散,就盡快手術(shù);如果癌細(xì)胞已經(jīng)擴(kuò)散,就立即出院,我還有很多工作要做?!?/p>
左腎切除手術(shù)后20天,病情剛剛穩(wěn)定,陳清如就堅(jiān)決要求出院,沒(méi)休息幾天就坐火車(chē)趕往七臺(tái)河。當(dāng)時(shí)從徐州到七臺(tái)河需要38個(gè)小時(shí),中途還要轉(zhuǎn)一次車(chē)。對(duì)于剛動(dòng)過(guò)大手術(shù)的病人來(lái)說(shuō),不僅辛苦,而且危險(xiǎn)。
為了結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)展研究,陳清如每年都要奔波于黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、山西、陜西、山東等地,去的煤礦一般都在距離城市幾十里、幾百里的地方,轉(zhuǎn)車(chē)換車(chē)是家常便飯,有時(shí)還要步行數(shù)公里才能到達(dá)?!俺燥?,路邊店的一碗面就能解決;住宿,十幾塊錢(qián)的大通鋪他也照住?!标惽迦绲膶W(xué)生、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)趙躍民說(shuō)。
晚年的陳清如仍心系洗煤事業(yè)。面對(duì)日益嚴(yán)重的空氣污染問(wèn)題,他將干法選煤研究進(jìn)行拓展和延伸,提出了中國(guó)潔凈煤戰(zhàn)略的構(gòu)想。這一戰(zhàn)略思想,為我國(guó)發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、保衛(wèi)藍(lán)天做出了重要貢獻(xiàn)。
陳清如常對(duì)學(xué)生講這樣一句話:“做學(xué)問(wèn)要頂天立地——頂天,就要站在國(guó)際前沿,瞄準(zhǔn)世界一流;立地,就要結(jié)合行業(yè)和產(chǎn)業(yè)需求,解決我們國(guó)家的重大問(wèn)題。空氣重介質(zhì)流化床干法選煤從科學(xué)理論到工程技術(shù)都是開(kāi)創(chuàng)性的,需要幾代人長(zhǎng)期不懈的努力?!?/p>
1998年起,趙躍民教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼承、創(chuàng)新和發(fā)展了空氣重介質(zhì)流化床干法選煤技術(shù),在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和工程實(shí)踐方面取得了新的突破,引領(lǐng)著世界干法選煤技術(shù)的發(fā)展。據(jù)悉,該技術(shù)已被列入我國(guó)能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃。(記者 谷業(yè)凱)
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