簡介:著名的選礦專家陳清如院士,是中國礦物加工工程學(xué)科領(lǐng)城的奠基者、開拓者和領(lǐng)軍人物之一,在業(yè)界被譽(yù)為“干法選煤之父”。2019年被中國煤炭學(xué)會授予“煤炭科技功勛”榮譽(yù)稱號。
為了天空的蔚藍(lán),他一生與煤相伴,致力于煤炭分選理論和工程實(shí)踐的研究與開發(fā),創(chuàng)立了“空氣重介穩(wěn)態(tài)流化”分選理論,建成世界上第一座空氣重介質(zhì)流化床干法選煤示范廠。
陳清如常對學(xué)生講這樣一句話:“做學(xué)問要頂天立地——頂天,就要站在國際前沿,瞄準(zhǔn)世界一流;立地,就要結(jié)合行業(yè)和產(chǎn)業(yè)需求,解決我們國家的重大問題。”
陳清如1926年12月3日出生于浙江省杭州市。幼時的他親身經(jīng)歷了日本侵華戰(zhàn)爭帶來的各種災(zāi)難。從小學(xué)到高中,陳清如在戰(zhàn)亂和社會動蕩中先后輾轉(zhuǎn)杭州、上海、南京等地求學(xué),飽嘗顛沛流離、居無定所的艱辛,深切體會到個人命運(yùn)與國家命運(yùn)的緊密相連。1942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。通過學(xué)習(xí)革命真理,他更堅定了以身報國的決心。
1948年,陳清如報考唐山工學(xué)院采礦工程系。1952年,陳清如以優(yōu)異的成績畢業(yè)并留校任教,同年9月全國院系調(diào)整時調(diào)至中國礦業(yè)學(xué)院,從事選礦專業(yè)教學(xué)和科研工作。1958年,陳清如被公派前往莫斯科礦業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)。
回國后,他組織建成了應(yīng)用放射性同位素選煤基礎(chǔ)理論和測控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。為解決“難選煤”的分選問題,1964年,作為技術(shù)負(fù)責(zé)人的陳清如,全過程指導(dǎo)、參與了我國第一座用重介質(zhì)旋流器處理末煤選煤廠的建設(shè)。同年,他還指導(dǎo)研制了我國第一臺篩下空氣室跳汰機(jī),從而解決了選煤用跳汰機(jī)的大型化問題。
成功研制煤用概率分級篩
選煤,作為潔凈煤技術(shù)的源頭,可以有效脫除煤炭中的灰分、硫分等雜質(zhì),對于節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境十分重要。
上世紀(jì)七十年代末八十年代初,我國的選煤技術(shù)比較落后,尤其是潮濕細(xì)粒煤的分選,一直是困擾國內(nèi)外選煤廠的重大難題。
200多年來,選煤一直以濕法為主,就是用水作為介質(zhì),將原煤中的雜質(zhì)去除,但我國大多數(shù)礦井生產(chǎn)的潮濕細(xì)粒煤在篩分過程中極易堵塞篩孔,使篩分無法進(jìn)行。
為了國家工業(yè)發(fā)展的需要,陳清如下定決心,一定要攻克這個難題。他不斷地鼓勵自己:“做一件事情不容易,何況要做一件較大的事,不要畏懼技術(shù)上的困難,也不要怕諷刺打擊,只要出于公心,毫不畏懼。”
陳清如反復(fù)地驗(yàn)算、查閱資料,終于,一次偶然的機(jī)會,他在外文手冊上發(fā)現(xiàn)了摩根森的概率篩分法,這讓他茅塞頓開,可以借用這個原理來解決潮濕細(xì)粒煤的篩分問題。
但由于學(xué)校條件困難,陳清如在制作樣機(jī)時費(fèi)了不少周折。當(dāng)時學(xué)校在重慶三匯壩,條件很差,陳清如和課題組的同志們利用實(shí)驗(yàn)室的舊有設(shè)備和廢棄材料,經(jīng)過多次試驗(yàn),設(shè)計和制造了概率分級篩的樣機(jī)。樣機(jī)應(yīng)用前,還需要進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn),為此陳清如親自前往現(xiàn)場,堅守三個月。終于在1982年8月,煤用概率分級篩研制成功。從理論到應(yīng)用,陳清如僅僅用了三年時間,就成功解決了潮濕細(xì)粒煤易堵塞篩孔的世界性難題。
在陳清如的不斷推廣和指導(dǎo)下,當(dāng)年全國19個省、市、自治區(qū),88個煤礦廠使用了他研制的煤用概率分級篩,每年為選煤廠增加經(jīng)濟(jì)效益一億元以上。30年過去了,至今這種設(shè)備仍在廣泛使用。
攻克干法選煤世界級技術(shù)難題
20世紀(jì)70年代末80年代初,中國的選煤還比較落后,大量的動力煤不經(jīng)過分選直接燃燒,造成極大的浪費(fèi),同時污染了環(huán)境。如果把煤炭分成不同質(zhì)量的產(chǎn)品,就可以滿足用戶不同的需要,既合理又經(jīng)濟(jì)。新疆、山西、陜西和內(nèi)蒙古西部等主要煤炭基地,由于缺水,使用傳統(tǒng)的濕法選煤技術(shù)分選煤炭有很大的局限性。同時,濕法選煤既浪費(fèi)水資源,又污染環(huán)境。為了解決中國缺水干旱地區(qū)、高寒地區(qū)以及遇水易泥化煤炭的分選問題,陳清如開始空氣重介質(zhì)流化床干法選煤技術(shù)研究與開發(fā)。
在確定方向以后,陳清如決定將干法選煤分為基礎(chǔ)研究、半工業(yè)性試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)三個階段,他已經(jīng)準(zhǔn)備好打一場艱難地“持久戰(zhàn)”。
在中國礦業(yè)大學(xué)老校區(qū)的一角,有一座五層樓高的舊式廠房,這是中間試驗(yàn)廠。1986年,陳清如完成空氣重介流化床基礎(chǔ)理論研究后,在這里開啟了半工業(yè)化試驗(yàn),這也是世界上第一座空氣重介質(zhì)流化床干法選煤中間試驗(yàn)廠。
當(dāng)年科研經(jīng)費(fèi)非常緊張,陳清如和學(xué)生為了給核心裝置上的布風(fēng)板打孔,就借用學(xué)校的機(jī)械廠,連夜趕工,最后被用壞的鉆頭就足足有一麻袋。陳清如每天和學(xué)生們在這里取樣、調(diào)試、觀察,經(jīng)過三年的努力,1989年,空氣重介質(zhì)流化床干法選煤半工業(yè)化試驗(yàn)取得成功。
陳清如認(rèn)為,只有把干法選煤技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中去,才能真正解決我國中西部高寒缺水地區(qū)的選煤問題。
上世紀(jì)90年代的中國,煤炭產(chǎn)能過剩,許多選煤廠生存困難。雖然干法選煤具有投資小、環(huán)境污染少等特點(diǎn),但要為一套全新的選煤工藝投資建廠,幾乎沒人敢冒險。經(jīng)過一年的推廣努力,1990年11月,陳清如最后選定在黑龍江省七臺河市桃山煤廠施工。
1990年底,正當(dāng)干法選煤的研究和開發(fā)工作如火如荼地進(jìn)行時,病魔卻悄悄地降臨了。陳清如由于長期熬夜工作,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,他提了兩條意見:“如果癌細(xì)胞還沒有擴(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。”
左腎切除手術(shù)后20天,病情剛剛穩(wěn)定,陳清如就堅決要求出院,沒休息幾天就坐火車趕往七臺河。當(dāng)時中國礦業(yè)大學(xué)已經(jīng)遷址徐州,從徐州到七臺河需要38個小時,中途還要轉(zhuǎn)一次車。對于剛動過大手術(shù)的病人來說,不僅辛苦,而且危險,但是為了鐘情的科研,他把一切都置之度外。為盡快建成空氣重介質(zhì)流化床干法選煤工業(yè)性試驗(yàn)系統(tǒng),同時,也為完成“八五”國家重點(diǎn)工業(yè)性試驗(yàn)項(xiàng)目,陳清如帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)吃住在現(xiàn)場,最長一次連續(xù)待了三個多月。
1994年6月,經(jīng)過三年的不懈努力,世界第一座空氣重介質(zhì)流化床干法選煤示范廠調(diào)試成功,這不僅解決了我國干旱缺水、高寒以及遇水易泥化地區(qū)煤的分選問題,還我為國潔凈煤技術(shù)的發(fā)展開辟了一條新的途徑。
此后,陳清如榮獲了國內(nèi)外發(fā)明專利22項(xiàng),他的這次發(fā)明被譽(yù)為煤炭產(chǎn)業(yè)的一次革命。陳清如也被稱為“干法選煤之父”,那一年他已經(jīng)68歲。
從1984年著手理論研究到1994年工業(yè)性示范廠建成,整整十年時間,陳清如一邊堅守一線,攻克各種難題;一邊不斷地加強(qiáng)國際交流與合作。他知道,一項(xiàng)全新技術(shù)的完善和推廣,還需要幾代人的共同努力。
做學(xué)問要頂天立地
1982年,陳清如開始招收研究生。他招學(xué)生與眾不同,簡單說就是兩個字——跨界。他的50余名碩博研究生中,礦物加工專業(yè)的只有20位,其他則涵蓋了數(shù)學(xué)、物理、機(jī)械、計算機(jī)、化工等各個專業(yè)。在陳清如看來,多學(xué)科交叉的背景正是誕生創(chuàng)新與創(chuàng)意的沃土,而把不同學(xué)科分散的力量集聚在一起,也能發(fā)揮不同特長人才優(yōu)勢,形成強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì)。
陳清如治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),對學(xué)生要求極為嚴(yán)格,大到確定研究方向和學(xué)位論文選題,小到字句、標(biāo)點(diǎn)符號,畢業(yè)答辯幻燈片的制作及時間控制,陳清如每個環(huán)節(jié)都會嚴(yán)格把關(guān)。趙躍民教授是國家杰出青年基金獲得者、中國礦業(yè)大學(xué)副校長,也是陳清如的第一位研究生。他回憶,在一次做篩分機(jī)數(shù)學(xué)模型的過程中,他前后做了一個月實(shí)驗(yàn),積累了大量數(shù)據(jù)。而當(dāng)數(shù)據(jù)交到陳清如手中時,陳清如卻察覺出了異常,隨后跟著學(xué)生到現(xiàn)場重新操作,結(jié)果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在實(shí)驗(yàn)誤差,之后,一切推翻重來。
對學(xué)生來講,陳清如不僅是一位嚴(yán)師,也是一位慈祥寬厚的長者。每到各種節(jié)日,陳清如祝福和問候的短信或郵件總是先于學(xué)生們發(fā)出。每次出差時,他總想著把附近的學(xué)生叫到一起聚會。學(xué)生們工作、生活中遇到的問題,陳清如總是盡力相助。談到老師,學(xué)生們說得最多的就是“感動”和“感謝”。
嚴(yán)師出高徒,陳清如先后帶出50多名碩士和博士研究生,為國家培養(yǎng)了一批高質(zhì)量的科技人才和接班人,如趙躍民、駱振福、朱金波、解強(qiáng)、何亞群、謝廣元、韋魯濱等。其中,趙躍民成為目前國內(nèi)礦物加工工程學(xué)科的領(lǐng)軍人物,有些則成為國家杰出青年基金獲得者、長江學(xué)者獎勵計劃的特聘教授等。
陳清如常對學(xué)生講這樣一句話:“做學(xué)問要頂天立地——頂天,就要站在國際前沿,瞄準(zhǔn)世界一流;立地,就要結(jié)合行業(yè)和產(chǎn)業(yè)需求,解決我們國家的重大問題。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)都是開創(chuàng)性的,需要幾代人長期不懈的努力。”
2010年4月25日,對陳清如來說是個特別的日子。這一天,第16屆國際選煤大會在美國肯塔基州列克敦市召開,這是國際選煤界最具權(quán)威性、最具影響力的大型國際會議。大會上,陳清如被授予首次設(shè)立的國際選煤大會組委會主席“終身成就獎”,這是目前國際選煤界最高個人科技成就獎。頒獎儀式上,陳清如發(fā)表獲獎感言說:“這是我一生中獲得的最高獎項(xiàng)。我十分珍惜……我雖已85歲了,但我還將繼續(xù)為我熱愛的選煤事業(yè)奮斗終身。”
責(zé)任編輯: 李穎