新华网: 武汉科大耐火专家李楠破解难题炼纯钢

作者:系统管理员编辑:系统管理员发布时间:2012-03-11浏览次数:14

新华网湖北频道2月14日电(李鹏翔 谢晓丽)武汉科学大学李楠教授担纲主持的项目《洁净钢冶炼用耐火材料关键技术与工业应用》14日获得2011年度国家科技进步二等奖。13年来,项目成果先后在宝钢、武钢等30余家大中型钢铁企业和濮阳濮耐、北京利尔等20余家耐火材料企业实施,产品市场占有率在80%左右,并出口到俄罗斯、乌克兰等国家,为我国耐火材料工业的技术进步和洁净钢的生产及钢材质量的提高做出了重大贡献。据近3年统计,仅8家耐火材料生产企业累计新增产值达14.73亿元,新增利税为4.2亿元。

四次获国家科技进步奖、全国优秀科技工作者、杰出耐火人、我国在国际耐火材料领域的重要代表人物 这些响当当的 名片 ,简单勾勒出一个常年埋首实验室的耐火专家的形象。他的科研生涯就是我国耐火材料技术发展历程的一个缩影。

所谓洁净钢,简单说就是杂质含量较少的钢。钢材的纯净度越高,其性能越高,使用寿命也越长。洁净钢广泛应用于汽车、家电、管线、食品工业以及海洋、轮胎用钢帘线、钢轨等多个领域,特别是飞机、火箭、航母等高精尖产品,也是洁净钢的高端用户。因此,洁净钢成为衡量一个国家的钢铁制造水平的一个重要标准之一。

巨大的社会经济利益,加上基础性战略地位, 国家中长期科技发展规划 将 高效率、低成本洁净钢生产技术 列为优先发展主题。

而耐火材料就是钢水冶炼过程中的炉衬材料。就像我们日常吃饭需要碗一样,炼钢时也需要盛装高温熔体的窑炉等容器,炉衬材料就是容器的内壁材料,直接与钢水接触,对钢水质量产生影响,这就好比碗的质量不好,铅含量过高,有毒物质进入饭菜里面,会严重影响人的身体健康。

从某种程度上讲,耐火材料产品质量的优劣,决定了洁净钢生产的成败。冶炼过程中,钢水会与耐火材料反应,若耐火材料选择或使用不当,将明显导致钢水增碳、增氧等不良后果。而若采用合适的耐火材料,不仅可以防止耐火材料对钢水的二次污染,而且还可以吸收钢水中的硫、磷等杂质,起到净化钢水的作用。

在对钢材质量要求不高的情况下,人们追求的目标是耐火材料的长寿化与低消耗,对钢水与耐火材料的相互作用没有足够重视。八十年代以后,由于世界各国在国防、交通、石油及汽车等行业的发展与技术进步,对钢材性能的要求日益苛刻,我国也逐渐将洁净钢的研发、生产提上日程,解决耐火材料对钢水的污染成为洁净钢生产亟待攻克的难关。

李楠与耐火材料打了一辈子交道,但与洁净钢结缘还是在上个世纪90年代。

90年代初,国内钢铁业的龙头老大宝钢,依靠进口日本、奥地利等国的钢包内衬材料,开启了我国洁净钢的冶炼先河。世界一流的进口材料生产出的钢材质量虽好,但价格昂贵、高成本极大地压缩了宝钢的利润空间,而众多的中小型钢厂对这些昂贵的洋材料只能望而却步,提高国内洁净钢的冶炼水平成为当务之急。

国内生产的钢材质量上不去,大把的钱让外国人轻松揽入腰包,作为中国耐火材料领域的学术带头人,李楠教授坐不住了。年过半百的他亲自去北京国家图书馆查阅资料,下现场调查研究,确立钢水凝固成坯前钢包精炼和中间包连铸工序为攻关方向,组建科研团队,率先挑起了这一关系 民富国强 课题的担子,从此与洁净钢较上了劲。

盯紧科研目标,李楠就像卯足了劲的发条,率领攻关组艰苦奋战,在耐火材料与洁净钢之间 周旋 ,试图搭建起一座由耐火材料通向洁净钢的桥梁。

传统含碳耐火材料会引起钢水增碳,成为高品质洁净钢的生产瓶颈。憋着一股劲的李楠教授深厚的学识积淀加上反复的实践,引来了智慧的活水。刚玉-方镁石-尖晶石复相材料成功问世,抗热震性好,抗渣侵蚀性强,从而解决了钢包内衬引起钢水增碳的难题。

1997年,李楠教授研发的材料在宝钢300吨大型钢包上应用,大获成功,性能超过了当时处于世界领先水平的日本东和公司、奥地利奥镁公司的同类材料,取代了进口,为国内油气管线、汽车钢板的国产化作出了重要贡献。

解决了钢包钢水增碳的问题,由氧化物构成的中间包炉衬材料又面临着重新被污染的困境。CaO材料可以防止钢水污染,但其易水化一直是广泛推广应用的障碍。李楠教授和团队骨干成员柯昌明教授创造性地直接引入含钙矿物原料,经过烘烤、烧结,使中间包涂层材料中CaO的含量首次提高到50%以上,并很好地解决了水化问题。

2004年,从世界耐火材料大集团维苏威公司进口的气幕挡墙耐火材料在武钢试用不理想。国外的先进技术在武钢嫁接不成功,与武钢毗邻的 老钢院 (武汉钢铁学院,武汉科学大学前身)再次挑起了钢铁冶炼技术优化的重担。

李楠教授项目组采用数理模拟方法对不同配置的功能耐火材料元器件与钢水流场及其夹杂物运行轨迹的关系进行了大量研究。优化设计的气幕挡墙等功能耐火材料元器件在武钢60吨中间包二流条件下使用,与中间包炉衬材料寿命同步,并使钢中总氧含量降低14.8%,同等条件下比维苏威公司同类产品的性能提高了一倍,为武钢汽车板钢的生产提供了有力条件。

20年铁杵磨针,在李楠教授的带领下,项目组先后承担了国家自然科学基金 耐火材料与熔钢之间的反应及其对钢质量的影响 等项目2项、国家科技攻关计划 中间包耐火材料冶金综合技术 等项目3项,获得11项国家发明专利和3项实用新型专利,培养了博士、硕士29人,发表了103篇学术论文,出版了一部专著,研究成果及学术水平居国内领先地位,部分研究成果在国际上亦独树一帜。

有大师的引领,有高起点的平台,有学术创新的空间,有通力合作的团队。 澳门新葡亰平台游戏app校长孔建益教授这样分析团队获得国家科技进步奖的原因。的确,在严谨务实的首席教授李楠的带领下,在澳门新葡亰平台游戏app耐火材料学科的高平台上,在耐火材料广阔世界里,在老中青搭配的合理科研梯队的奋斗中,取得今天的成绩,不是偶然。

数字校报

 

最热文章

XML 地图 | Sitemap 地图