讓煤更加“清潔”
煤炭,遠古太陽的精靈,閃耀著億萬年的光輝,在中國乃至世界能源史、工業(yè)史上都具有舉足輕重的地位。
在中國煤炭界,就有這樣一個人,他以國家需求為導向,扎根煤海礦山,攻克了干法選煤、高效篩分等世界性難題,為綠色低碳中國建設作出了重大貢獻。他,就是我國礦物加工專家、中國礦業(yè)大學教授趙躍民。
一生不變的信念
1982年,本科學習機械專業(yè)的趙躍民考入中國礦業(yè)學院北京研究生部,他驚喜地收到了著名選礦專家陳清如教授的一封信。陳清如向他介紹了選煤發(fā)展的方向,希望他能夠讀自己的研究生。當時對選煤尚不了解的他并沒多想就同意了,從此與選煤結下不解之緣。
陳清如,中國工程院院士,我國礦物加工學科的奠基人和開拓者之一。在濕法選煤長期占據歷史主流的條件下,他創(chuàng)造性提出了空氣重介質流化床干法選煤理念。
作為陳清如的第一位碩士生,也是第一位博士生,趙躍民跟隨導師以礦為家,進行技術攻堅。1994年,世界上第一座空氣重介質流化床干法選煤工業(yè)性試驗系統(tǒng)在中國調試成功,在世界選煤界引起轟動。這意味著缺水和高寒地區(qū)及遇水易泥化的煤炭分選從此有了另一種可能。
1998年,陳清如由于年事已高,把干法選煤的重擔交給了趙躍民。
趙躍民帶領團隊與唐山神州機械集團等產學研用合作,自主創(chuàng)新,經過多年的攻關,突破了國內外傳統(tǒng)濕法和風力選煤的模式,研制了新一代干法重介質流化床與大型復合式干法分選機,開發(fā)了模塊式高效干法選煤工藝系統(tǒng)。2013年,世界上第一座模塊式干法重介質流化床選煤廠新疆公司(現(xiàn)為國家能源集團新疆能源有限責任公司)礦區(qū)拔地而起,成功選出了灰分小于3.5%的超低灰煤,在國內外首次實現(xiàn)了煤炭高精度干法分選,為我國干旱缺水地區(qū)、高寒地區(qū)及易泥化煤炭高效潔凈分選提供了有效途徑。中國煤炭工業(yè)協(xié)會在鑒定意見中寫道:“該技術居國際領先,是世界選煤技術的重大突破?!?/p>
“煤炭高效干法分選關鍵技術及應用”這一創(chuàng)新成果獲得了2018年國家科技進步獎二等獎。國際選煤權威期刊主編評價說:“中國是干法選煤的領先者?!泵绹?、日本、加拿大等國學者長期跟蹤著趙躍民團隊的研究。
一個挑戰(zhàn)接著一個挑戰(zhàn)
從基礎理論的提出,到實驗室實驗、中間試驗,再到工業(yè)化試驗,最后到技術的大規(guī)模工業(yè)運用,每行一步,都要爬坡過坎,付出巨大的心血。
事非經過不知難,成如容易卻艱辛。
20世紀末,隨著我國工業(yè)生產、社會經濟發(fā)展對能源的需求越來越大,我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展,選煤領域新的問題也接踵而來。行業(yè)的痛點,正是科研的切入點。
“必須盡快攻破這些卡脖子問題!”趙躍民帶著團隊不分晝夜開展研究,成功研制出世界上第一臺大型超靜定振動篩,開發(fā)了高性能大型振動篩分技術,一舉改變了國內大型振動篩完全依靠進口的局面,并且迅速打入國際市場,在全國14個大型煤炭基地得到了廣泛運用,獲2014年國家技術發(fā)明二等獎。
如何讓更多的礦產資源(煤炭、金屬礦、非金屬礦等)得到清潔高效的利用?圍繞細顆粒含量多、水分含量高、易泥化、近篩孔尺寸顆粒多這樣的難篩分礦物,多年來,趙躍民以問題為導向,一步步摸索探求著,取得了一項項驕人的成績——在國際上首次建立了篩體—粒群耦合篩分理論,開發(fā)了分布激振與剛柔耦合彈性篩分技術,使得難篩分礦物的高效篩分不再是難題。
一群人接力奔跑
趙躍民在選煤領域作出了卓越貢獻。他是我國選煤領域第一個國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體學術帶頭人,是國家杰出青年科學基金獲得者和長江學者特聘教授,也是國家級教學名師。
他對學生的嚴謹讓一些貪圖舒服的學生“望風而逃”。對學生的論文,他最反復詢問的一句話是——“這個數(shù)據你做了多少次,是否經過反復的驗證”?很多時候,他的追問讓學生冒汗。
但他又是開明的、開放的,一直堅持開放式的課題研討?!案憧蒲械酶谊J‘無人區(qū)’。只有你敢發(fā)表對這件事的看法,才有靈感的碰撞,產生一個新的思路、新的研究內容?!?/p>
國家杰出青年科學基金項目入選者段晨龍教授,常年深入生產一線,與工人吃住行一道,攻克干法分選與篩分、二次資源利用技術難題。國家重大人才工程青年項目入選者、80后特聘教授董良,瞄準智能精準分選、煤基碳材料構筑等開展研究。特聘教授張博33歲承擔國家重點研發(fā)計劃青年科學家項目,聚焦于研究低品質煤脫灰脫水問題。中國科協(xié)青年人才托舉工程入選者、90后副教授江海深,不論嚴寒酷暑,在內蒙古、新疆等選煤廠,深入一線鉆研3mm以下礦物深度篩分。
奔波于各大煤礦,穿梭于選煤車間,開展選煤智能化關鍵技術攻關,加強“一帶一路”國家科技合作……如今,趙躍民和他的團隊仍在“潔凈煤”的路上努力奔跑著,為了那個幾代礦大人共同的夢想——還祖國碧水藍天!
(本報記者 蘇雁 本報通訊員 陸金玉 劉堯 李秀)
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