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扎根科研一线 开创行业新局面----记新中国成立70周年纪念章获得者、金环磁选创始人熊大和博士
发布时间:2019-10-17    被阅读数:227次    作者:饶宇欢

     

熊大和荣获中华人民共和国成立70周年纪念章

    在新中国成立70周年之际,赣州金环磁选设备有限公司创始人,SLon立环脉动高梯度磁选机发明人熊大和博士获得由中共中央、国务院、中央军委颁发的“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念章,充分肯定了熊大和博士在弱磁性矿石选矿领域为国家、为行业所作出的突出贡献。

熊大和,生于19527月,江西宜丰人,教授级高级工程师,中共党员,是我国著名的磁电选矿专家,1978年就读于江西冶金学院选矿工程专业,1982年在中南矿冶学院硕博连读,于1988年毕业于中南工业大学选矿机械专业,获博士学位。他从1980年大学本科三年级开始学习高梯度磁选技术,立志研制国内外最好的强磁选设备,至今从事了41年高梯度磁选技术和设备的研究与应用。在总结国内外高梯度磁选和强磁选设备的优缺点后,从1985年开始研制第一台SLon-1000立环脉动高梯度磁选机开始至2000SLon磁选机达到成熟的工业应用经历了15年。从2001年开始至今,SLon立环脉动高梯度磁选机成为国内外最先进的高梯度磁选设备或强磁选设备。该机与同类产品占据了国内90%以上的市场份额,国外70%以上的市场份额。在他从事磁选技术与设备研究41年的时间里,主持并完成一批国家及省市科技研发项目,实现了脉动高梯度磁选技术从理论研究到大规模工业应用的飞跃,研发了一系列拥有自主知识产权的先进选矿设备,显著地推动了国内外氧化铁矿、钛铁矿、锰矿、钨矿、钽铌矿、稀土矿等弱磁性矿石及非金属矿矿产资源的综合利用技术水平与装备的进步,创造了显著的经济效益和社会效益,为我国选矿事业的发展和科技进步做出了重要贡献。

一、思想的火花燃成了红彤彤的烈火,艰苦卓绝的奋斗造就了世界上发明工业型脉动高梯度磁选机第一人。

1985年深秋,熊大和获得中南工业大学硕士学位,被分配到赣州有色冶金研究所工作,随后接到了中南工业大学博士研究生的录取通知书。兴奋之余,他冷静地在脑海里描绘着未来三年攻博的蓝图。他设想将他的硕士学位论文深入一大步,制造一台新式的磁选机应用到工业上。他知道研究生搞应用有四难:资金少,时间短,吃苦多,风险大。他暗自想道:“我宁愿冒拿不到学位的风险,也要搞应用,为社会干点实事。”

临行前的那个晚上,熊大和请来了所领导。鼓足勇气说:“我想搞一台世界上没有的、可以申请专利的磁选机,将来研究权归学校和研究所共有,新产品制造权归研究所独有,所里能支持我吗?”诚挚而近乎恳求的目光,使所领导们由将信将疑转向逐渐认定:这小伙子能行。的确,所领导信任熊大和,虽说在所里只呆了几个月,平时也少言寡语,但这似乎是这小伙子的行为象征:办事脚踏实地、严肃认真。

熊大和的选题与构想很快得到了导师陈荩教授、副导师刘永之教授和刘树贻副教授的支持。提出方案并经论证后,赣州有色冶金研究所率先投资10万元,并派出几个人协助研究。随后,华兴钨业公司向该课题投资5万元、中南工业大学投资l万元资助研究。在工程研究的王国里,熊大和日以继夜地用脑、用手、用笔、用尺、用螺丝刀、用榔头研制着他的机器。制造机器是他的理想,也是他儿时的梦想。

那是在赣东北宜丰县的一个山区农场,由于凄风苦雨的政治原因,熊大和小学毕业就独自来到这里,从此种田、砍柴、采茶、种菜,自己养活自己。劳作一天之后,在昏黄的油灯下,捧着姐姐用过的中学课本,贪婪地汲取知识的琼浆玉液。知识使人明志。渐渐地,他有了一种渴望:多学知识,制造机器,把人民从面朝黄上、背朝天的艰苦劳动条件下解放出来。他见到汽车、纺织机、拖拉机都仔细观察,分析其构造原理,回家便翻书、计算、画图,俨然是个小设计师。16岁那年,他还真的制造了一台机器,那是一台揉茶机。那时,山村里盛产的茶叶都只能用手工方法揉制。毕竟解放20来年,人们不甘于原始的劳动方式,于是便有人提出用电动机带动揉柄。可是,人们看到高速运转的电动机时又犯愁了,不知如何减速。这时熊大和站出来了,他应用学到的知识,自制了两个大木轮和两个小木轮,通过皮带传动,实现了二级减速。于是,揉茶机制成了。从此,熊大和便有了制造大机器的新愿望。

在导师的指导下,熊大和和研究所的同志们鼎力合作,就在1987年秋天,由熊大和设计的第一台SLon-1000立环脉动高梯度磁选机问世了!机器重5.34t,外形长2m,宽1.5m,高2.5m

制造机器难,进行新机器的工业试验也难。假如你愿意脚踏实地地探索下去,终能获取丰收的硕果。

1987年初冬,马鞍山钢铁公司姑山铁矿的工人同志认识了来此做磁选机工业试验的熊大和。约莫一米七高,有些消瘦,可能由于缺少睡眠而眼睛略显凹陷。此刻他正持剪刀用力将冲有菱形网的导磁不锈钢片剪成一片片磁介质。手都磨出了血,他却似乎没看见。为了揭开安装磁介质的迷点,他试验了十几次才选中这种材料。工人同志们记得,矿里曾来过两个穿拖鞋的研究生,没呆两天就走了。也难怪,这矿山距马鞍山市有40km,矿区多是土路,晴天汽车开过扬起漫天尘土,雨天道路泥泞不堪。可熊大和一呆就是半年,天天守在机器旁,一顶矿帽、一身工作服、一双胶鞋、一身汗溃、一身泥水、一身油污。凭直观印象,工人同志们觉得熊大和是个干事业的人,都尊称他为“熊博士”。

博士设计的磁选机带矿工作3052小时后,人们看到它克服了一般高梯度磁选机的机器堵塞、机械夹杂现象,使铁精矿品位提高6%,回收率提高13%,创造了该矿历史上各种设备或流程分选同一物料的最好水平。这一工业试验得到了马钢公司的3万元资助。随后,他又设计了扩大型SLon-1500立环脉动高梯度磁选机,每年可为姑山铁矿创造约100多万元的经济效益。

熊大和攻博期间的事实表明,只要以现代化建设为己任,脚踏实地干实事,命运就把握在自己手里。一个深夜,中南工业大学王淀佐校长(现为院士)评阅完熊大和的论文后,抑制不住内心的激动,当即向校刊撰文,推荐这位优秀的博士生。此刻,校长认定,这位极不起眼的博士已经触到了研究生教育的培养问题,开创了学校与科研、生产单位相联合,发挥各自的优势联合培养博士研究生的新做法。

熊大和毕业后回到原单位,他是赣州有色冶金研究所所长两次来校要回去的,那里有他施展才华的天地。从此,熊大和开始了41年的立环脉动高梯度磁选机理论和工业应用研究,创新了强磁选机设计理论,突破了强磁选机制造的制约瓶颈,攻克了弱磁性矿石强磁选关键技术难题,自主开发了SLon系列强磁选机,并在国内大规模工业应用,大量出口美国、印度、澳大利亚、巴西等三十多个国家,设备整机性能及技术经济指标均达到国际领先水平,使我国成为世界上掌握大型强磁选机关键技术的最主要国家。

二、攻克了细粒弱磁性矿石选矿难关,发明了工业型立环脉动高梯度磁选机,解决了传统磁选机磁介质易堵塞的世界性技术难题。

针对我国细粒弱磁性矿石选矿回收率偏低、有用矿物流失严重等问题,熊大和同志从1980年开始进行脉动高梯度磁选理论研究,他在试验室进行了大量试验,证明了脉动高梯度磁选是一种高效的选矿方法,具有对细粒弱磁性矿物回收率高和磁性精矿品位高的双重优点。

为了将理论和实验成果转化为生产力,熊大和同志从1985年着手研制工业型脉动高梯度磁选机。他首创性地研制成功了同时利用脉动流体力、重力和高梯度磁场力的综合力场选矿的SLon立环脉动高梯度磁选机。该磁选机创新了分选环立式旋转,反冲精矿;配置脉动机构松散矿粒群及减少非磁性矿粒的机械夹杂;采用船形分选区和导流方式实现矿浆动态密封等几十项新技术。

熊大和同志发明的SLon立环脉动高梯度磁选机解决了平环式高梯度磁选机磁介质频繁堵塞的世界性技术难题,在工业生产中易于操作;该机还具有选矿效率高、富集比大、对细粒弱磁性矿物回收率高,在矿山恶劣的工作环境下可长期稳定工作的优点。从1985年至今,他完成了SLon立环脉动高梯度磁选机系列产品的研制,开发了世界上最大的SLon-4000型立环脉动高梯度磁选机,单台设备日处理矿量从0.72吨跨越到10000吨,实现了脉动高梯度磁选技术从理论研究到大规模工业应用的飞跃。目前,世界上最大的SLon-5000型立环脉动高梯度磁选机也已设计完成。

三、研发了弱磁性矿石的脉动高梯度磁选新工艺,全面推动了氧化铁矿、钛铁矿、非金属矿选矿工艺革新,解决了长期制约我国弱磁性矿物资源回收利用的技术难题,在工程技术领域中做出了重大贡献。

熊大和同志长年深入厂矿调查研究,主持工业试验和技术攻关,解决了弱磁性铁矿技术指标差、生产不稳定的技术难题,推动了铁矿选矿工艺全面革新和技术进步;开发了高品质长石、石英砂、钛铁矿、海滨砂矿等高效强磁选设备,解决了非金属矿难除弱磁性杂质的技术难题,从铁和稀土尾矿、赤泥中回收了有价元素,实现了资源高效利用。

1990年,他研制的SLon-1500立环脉动高梯度磁选机在马钢姑山铁矿获得工业应用,开创了国内外脉动高梯度磁选机在工业生产中应用的先例。2000年,他带领研发团队和1SLon-1500立环脉动高梯度磁选机来到鞍钢,与某仿制厂家在鞍钢齐大山选厂进行现场工业试验对比,他冒着严寒,守在现场,经过3个月的工业试验,各项选矿指标都远超竞争对手,得到了鞍钢集团的一致认可,从此打开了鞍钢市场。鞍钢齐大山选矿厂、东鞍山烧结厂原采用煤气还原焙烧-弱磁选工艺流程,能耗大、成本高、污染严重,产品质量不能满足要求,企业面临转型的危险。熊大和团队和鞍钢研发人员一道,战胜了无数困难,攻克了一个又一个难题,创新了阶段磨矿→强磁选→反浮选工艺技术,解决了原工艺煤气焙烧能耗大、污染严重的问题, 且生产成本大幅度降低。新工艺铁精矿品位提高3.83%,尾矿品位降低3.15%,强磁选作业回收率提高19.26%,铁精矿品位突破67.5%大关,跃居世界一流,使鞍钢入选中国企业“吉尼斯”大全。40多年来,他研究的磁选技术和设备为众多冶金矿山和非金属矿山解决了一系列工程技术难题。如SLon系列磁选机应用在弱磁性铁矿企业后,均大幅度提高了铁精矿品位、回收率和资源利用率,同时降低了生产成本;在攀钢选钛厂从弱磁选尾矿中回收-45μm微细粒级钛精矿,微细粒TiO2回收率从零提高到40%,钛精矿年产量从5万吨提高至现在的50万吨;重钢太和铁矿以及攀西和承德地区的选钛厂,每年从弱磁选尾矿中回收品位47.5%TiO2的优质微细粒级钛精矿300多万吨;使南平钽铌矿1045μm粒级得到有效回收,钽铌回收率提高了45个百分点;在钨细泥中回收微细粒级黑钨矿的作业回收率提高了3540个百分点;在昆钢上厂铁矿和海南钢铁公司老尾矿中回收铁、中铝山东分公司和广西平果铝业公司赤泥中综合回收铁,每年从尾矿中回收铁精矿达50多万吨;在四川冕宁、德昌稀土矿从老尾矿中回收稀土的作业回收率达到60%,富集比达5倍以上;使只能生产低档产品或排放于尾矿的非金属矿产资源得到高效利用,有些产品完全满足于光伏行业的要求。

目前,国内应用该设备已建成氧化铁矿、钛铁矿、非金属矿及稀土矿等多种类型的贫细弱磁性难选矿石的选别生产线数百条,每年处理矿石十多亿吨,多次创造了我国弱磁性铁矿、微细粒钛铁矿和多种非金属矿选矿历史的最高水平,截止201812月累计实现营业收入29.67亿元(其中出口创汇1亿多美元),实现利税7.71亿元;有4000多台SLon系列磁选机在国内外1000多家厂矿企业推广应用,获间接经济效益几千亿元,取得了重大经济和社会效益。SLon立环脉动高梯度磁选机已成为选矿工业的知名品牌,在国内强磁选机市场占有率达70%以上。

在马钢姑山选厂

中国企业新记录

四、积极开拓国际市场,结束了高梯度磁选机长期依赖进口的局面,开创了我国强磁选设备出口的先例。

随着SLon立环脉动高梯度磁选机在国内的成功推广,熊大和同志和SLon磁选机在国际上的知名度也日渐提高,他曾多次应邀赴南非参加国际合作试验工作。针对南非钛铁矿特殊性并参照国际标准,熊大和同志设计了SLon双立环脉动高梯度磁选机并出口到南非,开创了我国强磁选设备出口的先例。近年来,熊大和带领公司国际销售团队与国外著名矿业公司保持着密切合作,努力抓住发展机遇,大举进军国际市场。迄今为止,SLon磁选机系列产品已出口到秘鲁、美国、俄罗斯、土耳其、伊朗、印度、加拿大、巴西、韩国、澳大利亚、南非、越南等30多个国家,实现了50%的国际市场占有率,使我国选矿装备的整体水平跨入了世界先进行列。

 2003年9月在南非开普敦参加22届国际选矿会议 

五、改革创新,务实进取,带领企业快速发展,实现了国有资产量的积累和质的飞跃。

2001年为响应国家关于科研院所转制的号召,适应新的竞争环境,使具有国际先进水平的新技术和新产品等科技成果充分转化,熊大和同志在上级主管部门的大力支持下,以赣州有色冶金研究所设备研究室为基础,创办了由江西钨业控股集团有限公司控股的赣州金环磁选设备有限公司。

他勇于创新、大胆改革,带领企业快速发展,公司注册资本由成立之初的500万元增长到1.5亿元,国有资产在18年里增加了60倍。金环公司在熊大和同志的领导下,坚持以改革创新的精神和开放学习的态度,不断探索、不懈奋斗,汇聚能量、执著进取,实现了国有资产量的积累和质的飞跃,拥有了行业最强的科技创新和技术转化能力,连续十多年在国内外强磁选机市场中独占鳌头。在黑色、有色和非金属选矿领域多年来为我国国民经济建设做出了突出贡献。在技术、装备、工程业方面是全球矿业装备市场上最具竞争力的挑战者,SLon磁选机已成为国际市场知名品牌。金环公司的主要经济指标连续多年保持高位增长,尽管2014年面对严峻的经济形势和激烈的市场竞争,金环公司各项经济技术指标均保持历史最好水平。

2014年获国家科技进步二等奖

熊大和同志以严谨的科学态度,锲而不舍、勇攀科学高峰的精神,用坚实的专业理论知识,为我国钢铁工业和弱磁性矿石选矿工业的发展做出了突出了贡献。其在国内外发表论文及编写研究报告百余篇,取得了国家专利13项(其中,发明专利6项,实用新型专利7项),获国家科技进步二等奖2项,三等奖1项,国家发明三等奖1项,国家专利优秀奖1项,获省、部级科技进步特等奖1项,一等奖6项,二等奖4项,技术发明二等奖1项。先后被国家和各级组织授予“全国优秀科技工作者”、“全国五一劳动奖章”、“江西省劳动模范”、“有色总公司特等劳动模范”、“江西省十佳杰出青年”、“国家有突出贡献专家”、“享受政府特殊津贴”、“江铃科技精英奖”等荣誉称号。