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《赣南日报微信公众号》:17项专利见证中国“磁选”走向世界——记“国家卓越工程师”熊大和
日期:2024年02月04日 18:39  点击次数:

“立环脉动高梯度磁选机是我们获得的第一项国家发明专利。”2月1日,在章贡高新区赣州金环磁选科技装备股份有限公司,记者见到了“国家卓越工程师”获得者、立环脉动高梯度磁选机发明者熊大和博士。

今年1月19日,72岁的熊大和走进了人民大会堂,被授予“国家卓越工程师”称号。熊大和一生奉献为“磁选”,在“磁选”领域拥有17项专利,其中9项发明专利,8项实用新型专利。17项专利,见证了脉动高梯度磁选机日处理量从100吨到2万吨的飞跃,也见证了中国磁选技术在国际上从跟跑到并跑再到领跑的跨越之路。翻看着这些专利证,熊大和讲述起他致力于“把高梯度磁选机做到全世界最好”的科技攀登历程。

熊大和在车间与青年科研人员交流讨论。

从0到1,七年磨一剑

“我只是一名平凡普通的人,按照爱迪生‘1%的灵感加99%的汗水’说法,在‘磁选’研发道路上,我体会最多的是汗水。”谈起获奖感受,熊大和从容地表示。

1952年7月,熊大和出生在江西宜丰的一个小山村。青年时期砍柴、锄地、割禾等劳作,让他萌生了制造机器代替劳力的想法。1977年,熊大和考取江西冶金学院就读选矿专业,他如饥似渴、孜孜不倦地阅读了大量关于选矿方面的中外文献。1981年,当了解到传统强磁选机磁介质易堵塞、微细粒级弱磁性矿物的选别是长期困扰选矿界的世界难题时,熊大和决心研究高梯度磁选机。

“要做就做世界最好的。”理想一旦确立,便如火焰一样炽热,激励着熊大和在“磁选”的科研之路上披荆斩棘、攻坚克难。

本科毕业论文,熊大和把“高梯度磁选试验”作为研究课题。毕业后熊大和被分配到赣州有色冶金研究所,继续从事新型磁选机的研制工作。其间,他先后在中南工业大学攻读了硕士和博士学位。

熊大和喜安静,经常在实验室一待就是一整天。一次实验,他惊喜地发现,脉动高梯度磁选可大幅度提高弱磁性矿物的选矿指标。欣喜之后,他冷静下来,又反复多次试验,均得到论证。

“科研成果要从实验室走出去,扎根山川大地,转化为现实生产力。”熊大和把自己的想法向研究所领导提出,很快得到了支持,研究所拨付了10万元科研经费,并派了机械设计和制造人员协助工作。

敢想也敢干!熊大和带着队员,画图、设计、加工、组装,一次次失败,一次次重新开始。经过700多个日夜的奋战,1987年10月,在博士毕业的前一年,熊大和研制出了首台SLon-1000立环脉动高梯度磁选机,该设备在马钢姑山铁矿经过3052个小时的长期应用实践后,通过了冶金工业部技术鉴定。

从1981年到1988年,七年磨一剑,SLon立环脉动高梯度磁选机实现了从0到1、从无到有的飞跃。1991年,“立环脉动高梯度磁选机”获国家发明专利。

熊大和在制造立环脉动高梯度磁选机车间里讲述技术攻关的经验。

从小到大,创新无止境

有了第一次的突破,熊大和更加坚定了自己当初的理想。首台SLon-1000面世后,熊大和在SLon系列磁选机技术升级和机型改进上不断超越,相继推出了SLon-1500、SLon-2000、SLon-3000、SLon-4000、SLon-5000等型号,满足了市场大规模工业化生产的需要。

SLon-1000设备克服了一般高梯度磁选机容易出现的磁介质堵塞、机械夹杂现象,使铁精矿品位提高6个百分点,回收率提高13个百分点,选矿指标创造了当时姑山铁矿历史最高水平,广受业界好评。然而,这与熊大和“科研成果要大力提高社会生产力”的理念存在差距。因为它每小时只能处理矿石3吨至5吨,处理量太小,难以在工业上大规模应用。为此,SLon系列磁选机转环直径不断扩大,从1.0米到1.5米,后到2.0米,现最大5.0米。

“型号由小到大,并不是表面看着那样,只是体积的增加,有时难度不亚于重新研发。”特大型SLon-5000,转环直径5米,由于受车辆运输载重的限制,磁选机机身的拆分需更细,方便分开运输,这就要求画图设计、生产模型等重新调整,需要一点一点计算、核准,非常精细。

“要说艰辛,还是首台SLon-1500在姑山铁矿试验期间。”熊大和回忆,1989年,研究所与姑山铁矿签订了SLon-1500设备的研制与试验合同,该机每小时处理矿石20吨至30吨。试验合同相当于是一个“对赌”协议,如果试验不成功,不但意味着收不到款单位损失大,更是对立环脉动高梯度磁选机的研究方向提出了质疑,当时压力特别大。

试验运行中,故障率特别高,大半时间都停工检修,主要问题是机型增大,网介质更容易松动,发生烂网,每天都要换网、加网,占维护工作总量的90%以上。为此,熊大和抓住主要问题,带领团队进行技术攻关,尝试用棒介质替代网介质,经过无数次的改进,终于在两年后取得成功。

两年间,熊大和每天都在矿山,检修设备、测量指标,经常一身汗渍、一身矿泥。一开始,矿山工人不知道他是科研人员,以为“熊博士”是他的外号,当知道实际情况后,大家无不为他吃苦耐劳、科学严谨的精神感动。

熊大和退休后坚守初心,牢记使命,为科技进步继续贡献力量。

从跟到领,世界看中国

岁月如流,时光不负。熊大和及其团队研制的SLon系列磁选机,从最初的日处理矿石能力仅100吨,增加到现在的2万吨;背景磁感应场强度也从最初的1.0T提升到了1.8T;更令人瞩目的是,回收粒级的下限从38微米降低到了2微米。

这一组组数据,呈现的是熊大和带领团队勇攀高峰、不断突破极限的生动实践。40多年来,他带领团队将中国弱磁性矿石选矿水平推向一个又一个制高点。SLon系列磁选机在国内强磁选机市场占有率达70%以上,在国际市场占有率超50%,已出口到美国、俄罗斯、印度等30多个国家,使我国选矿装备的整体水平跨入世界先进行列,实现了从跟跑到领跑的大跨越。

人才兴则国兴,人才强则国强。熊大和说,选矿领域缺技术,更缺人才。2001年,熊大和回到母校江西理工大学,担任资源与环境工程学院硕士研究生校外导师。这期间,他与学校联合培养了12名硕士,为矿业领域输送优秀人才。

“熊老师始终深入科研一线。”金环磁选副总经理任祥君说,老师退休不退岗,依然坚持每天到生产车间指导大家,且拒领公司报酬。“只要是大家想学的,我都会毫无保留地教给他们。”熊大和以年轻人的优秀为骄傲。

前浪托举,后浪奔涌。熊大和关心爱护青年人才,为拔尖创新人才脱颖而出铺路搭桥。“大一时我非常迷茫,直到熊老师来校作讲座,才让我茅塞顿开、豁然开朗。”熊大和的开门弟子陈禄政说。陈禄政如今已是昆明理工大学“高梯度磁选理论与技术”学科方向负责人、云南省中青年学术和技术带头人。

赣州爱才、留才、用才的政策,也不断激励人才留赣发展。目前,金环磁选员工拥有硕士学历25人、博士5人;各类学科工程师38人、高级工程师16人、教授级高工10人。这些高技术人才,在熊大和的指导和影响下,正为选矿事业继续领跑全球贡献中国力量。

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