戴永年心语:
立于德,成于学,展于创,益于民。
人生一辈子,总要为人类社会做点有益的事。
培育优秀品德,诚信踏实,坚守党性,是一辈子的事,每名党员都要天天做好事,不做一丝一毫的坏事;要自强、自立、自省和自律;坚持不贪、不腐一辈子。针对双一流建设,党员要“先进” “为民”。要成为一流大学,就要有一批一流学科,一流学科就由一批一流的科研成果支撑,因此选择适当的课题,做好课题,是一流成果、一流贡献的基础,也是出一流人才的源泉。
在众多的专业中,我对矿冶系最感兴趣,因为在我深深热爱着的云南这片土地上,蕴藏着铅、锌、锗、铟、银这些神奇的金属。
我们发展了真空冶金、微波冶金这样一些新材料新技术,我们的技术对国民经济发展是有贡献的,我也希望其他省份能够合力为云南新材料、中国新材料发展做出一些贡献。
生产发展新材料产业确实应该十分重视,这是一项关乎国计民生的大事,但像这样的先进技术、新材料是用钱买不到的,必须自力更生,我国在部分新材料领域已经做得很不错了,但仍需努力。
1夙兴夜寐,勇闯“真空世界”
在昆明工学院任教期间,戴永年教的是《锡冶金》,每年都要多次到个旧各厂矿现场考察。锡矿里有铅,冶炼中要把铅锡分开。当时中国主要采用“氯化物电解法”处理铅锡合金。但是他发现这种冶炼方法流程长,耗能高、污染大、回收低。如何改进冶炼方法,克服这些弊端呢?他开始了苦苦思索。
1957年,苏联一位著名专家到昆明工学院讲学,介绍了他的真空蒸馏分离铅锡合金的试验。尽管这个试验还只是在微型电炉中的小试验,但是这个思路却象闪电般划破了戴永年长时间的困惑,一个新的理念在他脑海中萌生——真空冶金!
经过思索,戴永年发现了真空冶金的好处:在真空状态下,液体容易变成气体,蒸发的速率比常压下能提高约100倍,这可使真空冶炼的温度降低,减少燃料的消耗,从根本上改善工人的劳动条件;真空冶炼能提高产品质量,降低成本;真空冶炼有利于环境保护,使金属不易氧化,能大大提高金属的回收率,且没有废气、废水、废渣的排放,对环境基本无污染……
然而在现实中,戴永年面临的却是一片空白,既无真空冶金的系统知识和理论著作,也无真空冶金的试验设备。苏联教授所讲的,仅是提供了实验室试验的可能,要继续探索下去,就意味着要走一条前人从未走过的路,而这条路的前方会碰到什么却无法预知,但戴永年还是决心闯一闯陌生的“真空世界”。
2不畏坎坷,攀登科技之巅
1958年,在学校领导支持下,戴永年组建了中国第一个真空冶金试验小组。戴永年带领团队用学校的小型管式电炉改装成真空炉作铅锡合金的真空蒸馏实验。令人惊喜的是,他们很快在实验中使铅锡分开了。他将研究方向定位于工业型用炉,开始扩大实验。
但困难也随之而来,缺资料、少经费、设备不足都制约着他们的行动。1959年,戴永年成立了一个小型的真空冶金实验室,因陋就简,试制真空炉,没有资金,条件不足,他就带着学生前往离学校7千米的昆明冶炼厂开展实验。不幸的是,文革开始了,一切都只能暂停,但是他们仍然没有放弃。
文革后期,戴永年被调回学校继续搞科研,他迅速开始了真空冶炼分离铅锡合金的进一步尝试。70年代初期,学校拨给他700元的研究经费,既缓解了研究经费的缺乏,也说明他的研究获得了肯定,这让他兴奋不已。
1977年,戴永年摸索出“内热式多级连续蒸馏真空炉”的基本结构,这个炉子使处理每吨焊锡的耗电量在实验室降低到1000度,投产后又降到500度,每吨焊锡的加工成本降低到“电解法”的1/7(当时约合120元/吨),锡的回收率由96%提高到99.4%。1979年,在工厂扩大到日处理2吨的炉子研究成功,经云南省冶金局组织鉴定后立即成功地应用于工业生产,取代了传统流程。
3永不止步,造福于民
80年代初,中南矿冶学院赵天丛老师写信告诉戴永年,武汉钢铁公司的热镀锌渣堆积成山,请他去看看能否处理。热镀锌渣的主要成分是锌,其中含铁5%左右。按提炼要求,热镀锌渣中提取出来的锌的含铁量必须仅为0.003%。
但是热镀锌渣的性质与焊锡不同,焊锡熔点仅在200℃-300℃,而锌的熔点为420℃,锌中含铁后熔点又升高,不易做到液体料入炉。“内热式多级连续蒸馏真空炉”在这里发挥不了作用,需要研究新的炉型。
戴永年运用在长期研究中自己建立的“汽液相平衡成分图”来判断某种合金将各元素分离的可能性和分离程度,并已用于解决锑-锡、铋-银、铅-银、铅-锡、锗锌等许多合金的蒸馏分离问题。这一次他也用这个办法计算锌铁合金,判定可以得到锌含铁为10-10。他仅用3年时间就由小实验做到了扩大试验,研制成功“卧式真空炉”,将铁含量降低到0.002%以下,超过了厂方的要求。卧式真空炉的成功为企业和国家带来了巨大的经济效益。
4毫无保留,兢兢业业育英才
为了使真空冶金行业后继有人,戴永年非常重视对人才的培养,他会把自己的经验毫不保留的传授给学生,会支持学生去探索自己的想法和猜测,会鼓励学生不要轻言放弃。
2000年7月,70多岁的戴院士不幸患膀胱癌。他一边与病魔做顽强的斗争,一边把病房当做教室,躺在病床上指导研究生,思考新的研究成果产业化的关键问题。住院期间,为了不影响学生学习,他让博士生来病房上课。就在住院治疗期间,他的一位博士生要进行毕业论文答辩。答辩会那天,他得到医生的同意,赶回学校参加答辩会,他对学生认真负责的精神使在场的许多人为之动容。
迄今为止,戴永年院士已先后培养了博士、硕士研究生59名,现有在读博、硕士研究生20余人,为我国有色金属真空冶金行业的发展储备了大量人才。
出生于“有色金属王国”的戴永年,用其一生,抒写了精彩的有色人生。
戴永年(1929年2月9日~2022年1月27日)1949年,加入中国共产党;1951~1954年,在云南大学矿冶系工作;1954年,随云南大学矿冶系调整至昆明工学院工作;1956年,毕业于中南矿冶学院冶金工程系,获得硕士学位;1956~1978年,担任昆明理工大学冶金系教研室秘书;1978~1983年,担任昆明理工大学冶金系教研室主任;1983~1986年,担任昆明理工大学冶金系系主任;1986年,成为昆明理工大学教授;1999年当选为中国工程院院士。戴永年长期从事真空冶金和有色金属材料的真空制备研究工作。
延伸阅读
真空先驱 创新不息
1951年,戴永年以优异的成绩从云南大学矿冶系毕业并留校任教。1954年,他进入昆明工学院(现昆明理工大学)工作,开启有色金属教学与研究之路。一晃60多年,他把人生最宝贵的年华都奉献给了这个行业。
期间,在做好教学工作的同时,戴永年常去工厂一线开展科学研究。他把从云南大学学的理论运用到实践中,又从实践中获取新的认知来反复验证理论,推进理论更新发展。在往返学校与工厂之间,戴永年摸清了传统冶炼的弊病。
对于实地考察的收获,他印象最深刻的一次是在云南锡业公司。因缺乏技术,云南锡业公司生产的锡铅合金需要运往上海加工,分离成锡和铅。然而在20世纪50年代,交通极不方便,单运费就是一笔不小的数目。尽管多年后,上海的技术引入到云南锡业公司,但加工用的氯化物电解法,流程长、工序繁杂,还存在分离不彻底的问题。
如何高效率地将铅和锡分离?这个问题一直困扰着戴永年。1957年,苏联专家谢夫里科夫到昆明工学院讲学,讲到真空蒸馏精炼锡的方法。说者无心,听者有意。戴永年决定试试这个真空冶炼的小实验,没想到成功了。
怎么把这项技术用到工业上,这难住了戴永年。“当时,开展真空冶金研究的关键问题在于没有可参考的设备进行实验。”他说。
怎么办?“干呗!”1958年,在戴永年带领下,昆明工学院组建了我国第一个真空冶金实验小组。
实践的过程远比想象的更艰难。此后,一年四季无论风吹雨打,戴永年有空就往工厂跑,家里刚买的自行车,没多久就被他骑旧了。
时光匆匆,21年转瞬即逝。所幸,这一切戴永年坚持了过来。
1979年,他研制的内热式多级连续蒸馏真空炉得到云南冶金局鉴定,凝聚了戴永年和实验小组人员无数心血的设备终于研制成功。相比较而言,这套真空炉比电解法优势明显——流程短,无污染、作业速度快,作业成本减少了80%还多。
从此,这项技术和设备很快在全国炼锡厂得到应用,并以此为核心广泛用于几种金属的冶炼,创造了巨大的经济效益。自此,真空冶金技术、设备开始走进有色重金属工厂,并出口到了巴西、玻利维亚和东南亚部分国家。
几经搬迁,曾给戴永年带来诸多荣耀的第一台内热式多级连续蒸馏真空炉,如今保留在昆明理工大学真空冶金及材料研究所里。这被大家称之为“老祖宗”的炉子,见证了戴永年及实验小组在困境中锐意进取的光辉岁月。