邵象华


邵象华,冶金学家、冶金工程专家、中国科学院院士。他设计并主持建设了中国第一座新型平炉。新中国成立初期,为鞍钢恢复生产和建立技术管理体制做出了重要贡献。他先后开发了超低碳不锈钢、含稀土和铌的钢种及新型合金的生产工艺,创立了从废钢渣和铁水中提取铌的独特工艺,开发了用氧气转炉冶炼中碳铁合金、转炉炼钢底吹煤氧等项重大工艺,并开展了有关的应用基础研究,为中国钢铁科技进步和钢铁生产建设咨询作出重要贡献。

 

邵象华 - 人物简历

1913年2月 生于浙江省杭州市。
1932年 毕业于浙江大学化学工程系。
1932~1934年 上海交通大学化学系任助教。
1934~1937年 在英国伦敦大学帝国理工学院学习,先后获一级荣誉冶金学士及冶金硕士学位。
1937~1938年 参加筹建中的资源委员会中央钢铁厂工作。
1938年调昆明中央机器厂,筹建耐火材料车间与理化实验室。
1939~1940年 任武汉大学冶金教授。
1941~1945年 任资源委员会电化冶炼厂第四厂(炼钢厂)厂长。
1945~1946年 受资源委员会派遣赴东北接收钢铁企业。
1947~1948年 任鞍山钢铁有限公司协理兼制钢所所长。
1948~1958年 鞍山钢铁公司总工程师、先后兼任炼钢厂生产技术副厂长、鞍钢技术处处长等。
1958年~ 冶金部钢铁研究院,先后担任炼钢研究室主任、冶金物理化学研究室主任、院副总工程师、院学术委员会副主任、院学位评定委员会主席及院技术顾问等职。

邵象华 - 生平概况

邵象华,1913年2月出生于浙江省杭州市的一个中学教师家庭。其父为养家及提供子女教育费用,常在几个学校兼课。父亲的勤勉和严格作风对他的成长有着重要影响。邵象华从小因学业成绩优异,在读小学和中学时多次跳级,因而大学毕业时年仅19岁。1932年他从浙江大学化工系毕业后到上海交通大学任助教。

1934年他考取第二届中英庚子赔款公费留学,同年入英国伦敦大学帝国理工学院学习冶金,1936年获伦敦大学一级荣誉冶金学士,后攻读硕士学位,在导师卡本特爵士指导下,从事钢表面渗氮硬化机理的研究,1937年获冶金硕士学位,并同时荣获马瑟科学奖金,先后被授与英国皇家矿学院会员学衔和帝国理工学院奖状。他的导师士学位,但此时他受资源委员会翁文灏召见,动员他回国参加中央钢铁厂的建设。素有工业救国思想的邵象华认为这是报效祖国的好机会,当即接受了这一邀请。他奉命考察了西欧几个国家的钢铁工业之后,按计划到德国克虏伯钢铁公司炼钢厂及研究所实习与进修。因日本侵略者入侵,1938年资源委员会宣布中央钢铁厂缓办,他被暂时分配到该会的中央机器厂负责建立理化实验室和耐火材料车间。

1939年夏,他应聘到正在筹建矿冶系的武汉大学(校址在四川乐山)任冶金教授。1941年,资源委员会将邵调回,派他到电化冶炼厂等建钢厂并任厂长。1945年邵象华、靳树梁等人受派赴东北接收钢铁企业。1947年他被任命为鞍山钢铁有限公司协理兼制钢所所长。1948年2月鞍山解放,邵象华等6名原协理和30余名技术人员留在鞍山,他们被解放军安全转移至丹东市参加政治学习。同年10月邵象华奉命到北满,在鸡西一家小炼铁厂协助工作,不几天又到哈尔滨东北重工业部报到。11月2日解放沈阳当天,邵象华随人民解放军进入沈阳。他参加了接管鞍山钢铁有限公司工作,在新诞生的鞍山钢铁公司中,担任总工程师,并先后兼任炼钢厂生产技术副厂长和公司技术处处长。他满腔热情地投身工作,并先后从关内动员一批昔日的同事和学生,前来鞍钢参加工作。因其对恢复生产所做的贡献,1949年8月15日,邵象华被鞍钢公司授予二等功臣称号。

1950年鞍钢在苏联专家协助下,建立现代化企业各项组织管理制度。邵象华作为技术处处长,负责制订公司各个基本生产工序的技术操作规程、各种产品检验标准和技术措施等,这些都是鞍钢这座大型联合企业步入正常运转的必要基础。恢复生产初期,鞍钢各项消耗指标均比较落后,产品质量也有许多问题,针对这种状况,他以很大精力推动鞍钢的技术改进和研究开发工作。从1949年初开始,为帮助转业到鞍钢的部分领导干部尽快熟悉钢铁冶金,邵象华曾为他们较系统地讲授技术课。为适应当时广大技术干部和技术工人的需要,他专门编写了一本《钢铁冶金学》 ,这是新中国最早出版的一部钢铁中级技术专著。他在技术期刊《鞍钢》上发表了许多针对工作需要的技术文章;还组织炼钢厂技术人员共同翻译了美国AIME出版的权威名著《碱性平炉炼钢》,接着又单独翻译了苏联的《钢冶金学》 。后者成为当时冶金类高等学校的教材。

1956年邵象华随冶金工业考察团赴苏联、民主德国和捷克斯洛伐克,对这些国家的钢铁企业进行了调查研究。回国后他在全国炼钢会议及其他场合发表了考察报告,提出许多改进中国平炉炼钢的意见。1958年秋,邵象华被调到冶金部钢铁研究院(1979年改为钢铁研究总院),先后担任炼钢及冶金物理化学研究室主任、院副总工程师、学术委员会副主任、学位评定委员会主席及技术顾问、博士生的导师等职。由他主持了冶金反应、冶炼新工艺、真空熔炼、铁矿共生元素回收利用等方面的一系列研究课题,其中两项发明获国家专利。80年代初,他曾指导同事翻译了美国AIME新出版的《氧气顶吹转炉炼钢》,对中国蓬勃发展中的转炉炼钢事业起到有益的作用。

1955年邵象华当选为中国科学院学部委员(1993年改称院士)。从50年代起,他先后担任国家科委钢铁组成员、冶金学科组副组长,国务院学位委员会工学学科评议组成员,国家发明奖奖励评审委员会冶金组委员,国家自然科学奖励委员会委员,冶金部科技进步奖奖励评审委员。自1956年起,他任中国金属学会常务理事;多届连任该会炼钢学术委员会主任及炼钢学会理事长;1991年当选为金属学会荣誉会员;1980年当选为中国真空学会名誉理事。

自1949年起,任《鞍钢》(技术期刊)主编, 《金属学报》 、 《钢铁》 、 《中国金属科学技术学报》及其他几种主要冶金期刊的编委、主编、副主编、顾问及总顾问等。他是《中国大百科全书.矿冶卷》钢铁冶炼分支主编,《当代中国的钢铁工业》编委,《中国冶金百科全书》总编委员会委员。

邵象华曾当选第一、第二、第三届全国人民代表大会代表,他是中国冶金界重大科技问题的咨询专家之一,也是国际冶金界一位著名学者。

邵象华 - 炼钢平炉

1941年,邵象华接受资源委员会的委任,在四川綦江电化冶炼厂筹办炼钢厂。

当时西南大后方仅有几座小电炉和结构比较简单的10吨平炉,小型空气转炉也刚由杨树棠等试验成功。邵象华分析了当时炼钢设备的现状和四川省以至全国铁矿资源中杂质(主要是磷)含量和分布状况,参照西方发达国家钢铁工业发展的历史,认为不论是为解决当时当地的需要,还是为战后做准备,均有大力发展碱性平炉炼钢的必要。当时国内已有的几座平炉基本是沿用本世纪初外国厂商在中国用过的设备稍加修改而建成的,生产效率低,事故也多。邵象华在电化冶炼厂设计平炉时,摒弃了依靠经验的作法,应用国外当时已发展起来的冶金炉热工和空气动力学原理,对包括煤气发生炉、炉体各部、烟道以至烟囱等整个系统进行了详细计算,做出了有科学依据的设计。限于当时条件,这座容量只有15吨、但已是除沦陷区外的全国最大平炉,在设计中仍不得不采取一些因地制宜的代用措施。例如,当时国际通行平炉采用硅砖砌炉顶,但那时在四川得不到硅砖,只好以当时土法生产的“泡沙石”,经热处理后代用。又如当时钢材、水泥极为缺乏,厂房只好采用木结构,仅在出钢口附近区域用混凝土。由于不能建造足够大的吊车,出钢和铸锭用的是专门设计的“地浇车”。当时在炼钢厂内还筹建了一套轧钢设备,所需动力不得不靠从沦陷区搞来的一座破旧汽轮锅炉,改造后使用。该平炉于1944年末,以当地的土法生铁为原料投入生产。开工之初遇到许多困难,主要是机械化程度较高的煤气发生炉的部件失灵;还发生过厂房局部失火事故。通过补救达到比较正常生产。

这座平炉的设计和投产,受到当时的领导和冶金界同行的称赞。抗日战争胜利后,炼钢厂停产。后来大冶钢厂采用了邵象华的设计,建造了同样的平炉。通过上述十分困难条件下的建设与生产实践,邵象华和他所领导的一批年轻技术人员得到极大锻炼,并在新中国钢铁工业的发展中发挥了很重要的作用。

邵象华 - 鞍钢复产

鞍钢于1948年回到人民手中,但在此之前它已遭到严重的破坏。邵象华初到时,第一炼钢厂,虽然基本设备尚在,但已“千疮百孔”,不能运转。沦陷时期该厂没有中国技术人员和炼钢工,后来从抗战后方来的几名技术人员也缺少现代大钢厂的工作经验。留在炼钢厂的1名日籍工程师和3名工人,对恢复鞍钢并无兴趣。1949年春,邵象华想利用该厂原有的“预备精炼炉”生产当时国家铁路运输急需冷铸车轮的特殊铸铁,与那位日籍工程师商量,不料他一口咬定那是不可能的,而且还说:“你们中国人能搞成,我就向你们磕头。”邵象华分析了炼制车轮特殊铸铁成分所需要的条件,制定了周密的精炼操作方法,试炼一次成功,炼钢厂成批地供应了冷铸车轮特殊铸铁。

40~50年代,即使在发达国家的先进企业,炼钢操作在很大程度上也依靠经验。鞍钢由于日占时期的熟炼员工已经离去,炼钢厂恢复生产遇到极大困难。1949年4月第一座平炉投产后,各种事故层出不穷。邵象华等时常不分昼夜地工作在现场。由于干部、工人齐心协力,在较短时间内,事故大为减少,逐步做到顺利生产。如平炉炉顶(硅砖炉顶)寿命,日伪时期平均为90至100炉,而恢复之初仅为9炉。经过邵象华等和工人们共同努力,1950年上半年上升及78炉,1952年鞍钢平炉炉顶寿命及其他主要技术经济指标都达到或超过该厂历史上的最高水平。

为了尽快掌握现代大型企业的管理技能,在首席苏联专家帮助下,邵象华率领一批技术干部深入调查研究,查阅文献,部分内容还通过实验验证,制订出一套鞍钢技术操作规程和产品检验标准。从1950年起,先后“出台”了操作规程和产品检验标准以及相应的技术监督制度,为提高鞍钢生产技术水平,较好地发挥生产能力、改进产品质量以及提高工作郊率等打下了重要基础,那些技术操作规程也为后来国内其他钢铁企业制订规程提供了样本。当时鞍钢颁发的钢坯、型材、板材和钢绳等产品检验标准是中国钢铁工业第一套产品质量控制的法规,也为后来制订部颁标准和国家标准打下了基础。

为了利用中国丰富的高铝钒土资源,鞍钢与沈阳金属所合作,于1957年在鞍钢180吨大平炉上首次采用镁铝砖取得成功,该平炉寿命达到520炉,超过了当时国际上铬镁砖砌炉顶的寿命水平。截至1959年,鞍钢全部平炉改用镁铝砖砌炉顶,使得平炉炼钢实行强化炼钢操作成为可能。邵象华在上述工作中,协助鞍钢公司领导,组织了鞍钢耐火材料厂、中央试验室、炼钢厂和中国科学院金属所有关人员一道奋战,取得良好成绩。

50年代,鞍钢大量生产的是沸腾钢,但沸腾钢锭内部允许存在一定程序的成分偏析,若操作不当容易产生缺陷,以致降低成材率,甚至造成质量事故。邵象华对沸腾钢的凝固过程、钢锭结构、产品质量和操作工艺进行了深入研究,于50年代中期完成了一项在钢锭凝固期间喷吹小量压缩空气(或氧气),从根本上减轻沸腾钢偏析的新工艺开发,取得了显著减少偏析及由它造成的缺陷的效果,并在现场生产条件下确定了最佳操作方法,所设计的工艺机械装置具有易操作的特点,该项创新成果发表后,引起当时英国国营钢铁公司很大兴趣,立即来信要求提供详细资料。

邵象华 - 工艺、材料

邵象华在参加起草国家《1956~1967年科学技术发展远景规划纲要》时,曾呼吁大力创造条件发展氧气炼钢。1957年他曾在全国人民代表大会上提出考虑规模经济效益发展中国钢铁工业的意见。1958年在全国“大办钢铁运动”中,他陪同冶金部领导视察许多地方小钢铁厂,从技术上积极帮助他们解决生产建设中的问题。1961年由他率工作组常驻上钢一厂,帮助其新建的转炉车间过技术关,其后冶金部在一厂召开了全国性现场会议,以推广邵象华等与一厂共同创造的经验。1958年邵象华调到钢铁研究院后,他积极投入氧气转炉、连续铸钢,包括他为小轧机轧大钢轨而提出的异型坯连铸、平炉用吹氧强化操作等中间试验及开发工作。60年代初,为适应国家发展国防尖端材料的需要,他向有关领导建议,将自己的炼钢研究室改组为冶金物理化学研究室,从事冶炼钢及新型合金的有关基础研究与技术开发课题。他结合当时军工任务,带领年轻科研人员进行了真空条件下冶金反应过程的研究,特别是真空熔炼、电渣重熔等技术的应用、改进及开发。主要研究内容涉及真空熔炼炉内铁基、镍基熔池中的碳脱氧、氧脱碳反应,合金元素及微量杂质元素的挥发,坩埚耐火材料对熔池的供氧作用等等。另外,对国际上真空熔炼领域中已积累起来的研究成果作了系统的综合述评,帮助中国正在成长起来的特种熔炼技术队伍提高学术水平。

60年代,国家开发核能迫切需要超低碳不锈钢,当时氩氧炉尚未发明,国外都用特殊的装备和复杂的流程来生产该种钢。邵象华调查研究了国内特殊钢厂冶炼普通不锈钢的条件与经验,分析了该钢种的特点,认为要实行强化熔池吹氧进行高温脱碳,并及时加铬以冷却熔池、防止炉体损伤等特殊的操作措施,用普通电弧炉也可以生产出所需的超低碳不锈钢。他带领工作组到抚顺钢厂与重庆特殊钢厂分别试炼上述钢种,都做到一次试炼成功。其后两厂为国家提供了成批的超低碳不锈钢钢材。为此冶金部通报表彰了邵象华等人的事迹。

邵象华在大冶钢厂主持加稀土元素,节约镍铬的炮管钢的研制。其技术难点是控制钢液纯净度和稀土加入方法,使各成分分布达到均匀。该钢种通过了军工部门包括实弹射击在内的全部验收标准,被列入国家战时储备钢种。

70年代初期,邵象华提倡平炉熔池顶吹氧气强化操作,受冶金部委托选点进行试验,组织人员先后协助上钢三厂小平炉和鞍钢二炼钢厂大平炉开发此技术,后相继在全国许多平炉上大量推广。

国内生产低碳锰铁历来采用双电炉法,将硅锰合金再次冶炼而成。该流程耗电大,生产成本高。邵象华根据热力学原理通过理论计算指出了用氧气使碳优先于锰氧化的大致温度范围和锰可能吹损的程度,于1957年提出了关于碳素锰铁吹氧脱碳的工艺原理。并到上海与遵义两铁合金厂指导他们进行以碳素锰铁(可以用高炉生产)为原料、用氧气转炉冶炼中碳锰铁的工业性试验,取得了的预期效果。

70年代后期,为了能在转炉内大幅度增加热源,以达到炼钢多用废钢或冷生铁,并适应铁水预处理后热量紧张的状况(尤其在以提取有用共生元素为目的预处理以后),邵象华提出进行氧气转炉底吹煤和氧的研究。他指导研究生与现场技术人员,从实验室探索开始,直到在新抚钢厂10吨转炉进行工业试验,取得良好结果,通过了冶金部阶段鉴定,获国家专利。

邵象华 - 含铌钢种

60年代初,针对包钢铁矿资源,邵象华在多次全国性学术会议上和技术期刊上呼吁开发含铌高强度低合金钢。

其后他带领工作组与包钢合作,成功地研制了中国最早的锰铌低合金钢,并按当时任钢铁研究院院长陆达的建议,进行从平炉钢渣中提铌的试验。当时包钢已堆存约20万吨平炉废渣。邵象华等利用1958年“大跃进”时建立但当时已停产的“中包钢”的部分残存设备,开发了一个以平炉渣为原料的流程,先在小高炉中炼出富锰含铌和磷的铁水,再在空气转炉中“轻吹”,炼出高磷铁(供铁路工厂用)和富锰铌渣,将后者在电弧炉中用焦碳部分还原以达到脱磷和部分脱铁后,还原成铌锰铁合金。这一工艺流程较长,但因原料和生产设备均系“利废”,投资少,成本不高,尤其是所产的铌锰铁合金正好适于炼制锰铌高强度低合金钢,有较好的经济意义。该生产流程在包钢一直沿用到80年代后期。但这一从平炉渣中提铌和锰的方法不能解决包钢大生产流程中大量提取和利用铌锰的问题。平炉渣提铌工艺小规模投产后,邵象华当即邀请包头钢铁设计院、包头钢铁研究所及其他有关单位参加,着手从大高炉铁水中回收铌与锰的研究开发工作。

鉴于铁水中铌含量很低(0.08%以下),邵象华认为只有开发出一种设备简单但生产能力很大的生产方式,才有可能具备经济上的可行性。在详细分析了化工与冶金领域内各种反应设备的特点后,他认为最有希望的办法是搞出一种连续工作的“气—液”反应器,作为铁水提铌流程的核心。在反应器中用压缩空气将铁水喷成雾滴,与此同时,空气在很大的反应界面上将铁水中的易氧化的元素硅、铌、锰、氧化成渣。让渣与铁在反应器底部分别流出,前者作为炼铁合金的原料送出;后者回到原来的炼钢大流程中去。

根据小型试验结果而放大设计的反应器就建在包钢炼钢厂的混铁炉前。从高炉来的铁水先通过反应器,然后倒入混铁炉。限于条件,当时试验装置完全是由人工控制的。得到的试验结果是:铁水通过量为每小时60吨时,铁水中铌的77%和锰约81%进入熔渣,通过量增至每小时180吨时,铌锰氧化率仍超过69%。而180吨/小时的通过量已接近包钢炼钢厂正常生产的铁水总用量。可惜的是,提铌车间的正式设计工作正待开始,“文化大革命”的风暴就将这一项目摧毁了。在包钢试验期间,邵象华曾向专程来访的攀钢提钒研究组介绍了雾化处理的基本概念和包钢雾化提铌试验情况,以及此法用于攀钢提钒的可能性。后来,经过攀钢自己大量研究与试验,历经10余年奋斗,终于成功地实现了雾化提钒生产。

邵象华 - 人才培养

长期以来,邵象华经常收到来自各地同行提出的关于钢铁科技和生产建设方面的求教以及有关部门、单位以至领导机关要求他参加的评议、论证、咨询、审查等活动。不论来自何方的要求,他都认真地对待,甚至进行必要的调查研究,以期提供尽可能符合实际,并有科学依据的意见。不少同行反映他在上述活动中提出的意见具有实事求是和坦率的特点。

80年代退居二线后,邵象华参与各种咨询性工作的比重增加,有些咨询意见和建议,起到较重要的作用。如80年代初,从国外吹来一股所谓“后工业时代”风,鼓吹传统工业已经过时,包括冶金工业在内的“烟囱工业”,尤其应该消亡等等,这些说法对中国知识界也产生一定影响。邵象华尽量收集资料,通读了美欧这一学派几位作家的原作,分析了最发达国家的有关情况及其主张。他在报刊上和学术会议中多次发表自己的意见,指出中国一些人对那些学派本身的理解不很全面,冶金等传统工业在发达国家长期内不会消亡,对中国来说更是极端必要的“朝阳工业”。宝钢建设一度成了全国争论的大问题。

1981年初,邵象华在国家决策部门召开的一次会议上,有根据地从技术上和经济上提出宝钢一期工程不能停止建设的理由。他在“七五”期间对薄板坯连铸、高炉强化冶炼等国家攻关项目立项或立项准备时,以及熔融还原技术、包钢某些综合利用流程等多次论证或讨论会上,都明确提出了有价值的意见。90年代以来,中国科学院学部应国家计委对“八五”期间的国家重点科技项目进行咨询(包括立项、评估等)的要求,邵象华目前正组织开展薄板坯及带坯连铸连轧技术的中期评估工作。

邵象华把指导科研人员研究课题、指导研究生以及参加或主持研究生答辩等看作是培养人才、树立良好学风的重要工作,一贯严肃认真对待。不少研究生当年惧怕他的“严格”,但多年之后却都前来感激导师对他们的悉心培养,使他们走上成才之路。

邵象华 - 国际合作

1978年国家实行改革开放政策后,邵象华作为中国金属学会代表团成员于1978年11月参加在法国凡尔赛举行的第七届国际炼钢物理化学会议。这是交往中断多年后,中国钢铁界人士第一次在西方大型国际学术会议上露面。邵象华在大会上介绍了新中国钢铁工业发展中科技工作的一些特点与成就。他的发言使与会者感到震惊,并引起了热烈的反应。1979年和1986年,邵象华分别作为中国金属学会第一次访问美国和日本的代表团成员,应两国一些冶金企业和科研单位的邀请,进行了学术演讲和座谈等活动,增进了国际同行间的了解和友谊,对后来展开许多双边、多边科技交流与合作活动有所促进。

在中韩两国建交之前,1986年10月邵象华和另两位学者应联合国一个亚洲组织之邀参加在浦项召开的第二届钢铁技术与新材料国际会议。邵象华在大会上作了特邀讲演,由此开始了中国与韩国钢铁科技界和有关方面的接触与联系。

1992年4月,邵象华被日本铁钢协会推选为名誉会员,并应邀在大会上作了名为“汤川纪念讲演”的学术报告。

邵象华现虽已进入耄耄之年,但他的思想敏捷、思路清晰和逻辑严密仍不减当年,他仍在不倦地学习与工作,他的勤勉与豁达的品格常为广大同事、同行与友人所称道。
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