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新中国转炉炼钢自主创新之路 | 科技自立自强之路

甘晓 中科院之声
2024-11-02


“钢铁

经历烈火的熔炼与急剧的冷却

方能铸就其坚韧不屈的品性”

保尔·柯察金的深邃阐述

同样是我国发展钢铁冶炼技术的真实写照


20世纪50年代开始

在叶渚沛先生带领下

中国科学院化工冶金研究所

(简称化冶所,后更名为过程工程研究所

简称过程工程所)

科研人员在困难年代

面向国家钢铁冶炼的重大需求

瞄准世界化工冶金前沿

发展“三高”理论

依靠自主研发完成

当时世界先进的“氧气顶吹转炉”炼钢技术


筚路蓝缕,以启山林

我们的钢铁是这样炼成的


▲叶渚沛在化冶所。


1949年

当时在联合国任职的叶渚沛

获知新中国成立的消息时欣喜万分:

“我们这些长期漂泊海外的游子

从此有了自己的国家

为祖国争荣誉、振兴中华的抱负可以实现了”

年近半百的叶渚沛

在钢铁、冶金、经济等领域已颇有建树

为国际科学界瞩目

但他毅然辞去联合国的职务

辗转回国


新中国成立之初

钢铁曾一度是国家建设最紧缺的物资

“中国的富强太需要钢铁了!”

叶渚沛矢志践行久藏于心的“钢铁报国”情怀

一心想为新中国改变钢铁工业落后的面貌尽一份力


1953年

叶渚沛给毛泽东主席写信:

“请您给我一个研究机构

使我能有机会做有系统的

研究发展重工业的方法”

不久后

中国科学院迅速响应

开始筹建“化工冶金研究所”

由叶渚沛担任首任所长

化冶所的成立

不仅及时响应了国家对于钢铁产业的迫切需求

更为以化学工程学为视角开展冶金研究

提供了坚实的组织化保障

用化工“强化”冶金从此有了具体而有效的载体

叶渚沛率先提出“三传一反”认识框架

他认为

一切化工、冶金工业过程都包含着

动量、热能、物质传递(“三传”)

和化学反应(“一反”)


科学家们开始在这一框架指导下

着手解决钢铁冶炼过程中的科学问题

在理论上

很多人认为“大风量”和“富氧鼓风”可以提高产量

叶渚沛并不认同

他基于科学实验给出答案

提出“三高”理论:

高压炉顶、高风温、高湿度鼓风


对于急需钢铁的中国来说

采用哪种技术路线发展炼钢工业

一时成为工业部门关注的焦点

当时的炼钢技术路线

主要分为“转炉”和“平炉”两种

传统上多采用平炉炼钢

转炉是逐渐发展起来的新技术

冶金部聘请了一批苏联专家担任顾问

他们根据苏联国内的生产情况

纷纷主张采用平炉

冶金部也就顺理成章地确认

我国要优先发展大平炉的技术路线


▲1955年6月叶渚沛(右二)与来访的苏联科学院副院长巴尔金(左三)交流学术问题。


“中国叶”却提出了截然不同的意见

“我不赞成盖平炉!”

早在1952年

国际上纯氧顶吹转炉炼钢技术

在奥地利还在中试阶段

叶渚沛就敏锐地意识到

氧气转炉必将取代平炉成为主要的炼钢方法

他深知

中国没有盖平炉所需要的天然气

采用氧气转炉炼钢就不需要天然气

然而“胳膊”拧不过“大腿”

叶渚沛一度败下阵来

没能改变炼钢技术路线的决策


转机在1955年到来

苏联科学院副院长巴尔金受邀来华访问

在为期两个月的访问期间

巴尔金了解到中国冶金界的这场争论后

赞成并积极支持中国发展氧气顶吹转炉炼钢


为了验证“三高”理论和发展新技术

由中国科学院拨款在石景山钢铁厂建成了

 “中国科学院化工冶金研究所实验高炉”

(即石钢018车间)

从1958年开始

他们投入氧气顶吹转炉试验

从30公斤开始

逐步放大到300公斤

再到1.5吨

经过无数次的试验和失败

他们终于在小试中取得成功

这让叶渚沛和科研团队信心倍增


▲1958年7月落成的“中国科学院化工冶金研究所实验高炉”(即石钢018车间)。


此后

国家科委从“两弹一星”经费里

拨出一笔科研项目款

专门用来兴建30吨工业化氧气顶吹转炉

其后于1962年

在石景山钢铁厂内开工建设

1964年12月24日试车成功

我国第一座30吨工业化氧气转炉炼钢车间

正式投产

不久后

国家通过决议

我国建立炼钢厂不再建平炉

都改为建氧气顶吹转炉


如今我国的钢铁产业已傲立世界之巅

成为无可争议的钢铁大国

回望当年那段确定钢铁炼成之路的历史

充满了科研团队求真务实的精神

坚如磐石的信念与锲而不舍的实践


阅读全文请见

向科学要答案:钢铁是这样炼成的


来源:中国科学报

责任编辑:王颖

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