让煤更加“清洁”——记全国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民******
光明日报记者 苏雁 光明日报通讯员 陆金玉 刘尧 李秀
煤炭,远古太阳的精灵,闪耀着亿万年的光辉,在中国乃至世界能源史、工业史上都具有举足轻重的地位。
在中国煤炭界,就有这样一个人,他以国家需求为导向,扎根煤海矿山,攻克了干法选煤、高效筛分等世界性难题,为绿色低碳中国建设作出了重大贡献。他,就是我国矿物加工专家、中国矿业大学教授赵跃民。
一生不变的信念
1982年,本科学习机械专业的赵跃民考入中国矿业学院北京研究生部,他惊喜地收到了著名选矿专家陈清如教授的一封信。陈清如向他介绍了选煤发展的方向,希望他能够读自己的研究生。当时对选煤尚不了解的他并没多想就同意了,从此与选煤结下不解之缘。
陈清如,中国工程院院士,我国矿物加工学科的奠基人和开拓者之一。在湿法选煤长期占据历史主流的条件下,他创造性提出了空气重介质流化床干法选煤理念。
作为陈清如的第一位硕士生,也是第一位博士生,赵跃民跟随导师以矿为家,进行技术攻坚。1994年,世界上第一座空气重介质流化床干法选煤工业性试验系统在中国调试成功,在世界选煤界引起轰动。这意味着缺水和高寒地区及遇水易泥化的煤炭分选从此有了另一种可能。
1998年,陈清如由于年事已高,把干法选煤的重担交给了赵跃民。
赵跃民带领团队与唐山神州机械集团等产学研用合作,自主创新,经过多年的攻关,突破了国内外传统湿法和风力选煤的模式,研制了新一代干法重介质流化床与大型复合式干法分选机,开发了模块式高效干法选煤工艺系统。2013年,世界上第一座模块式干法重介质流化床选煤厂新疆公司(现为国家能源集团新疆能源有限责任公司)矿区拔地而起,成功选出了灰分小于3.5%的超低灰煤,在国内外首次实现了煤炭高精度干法分选,为我国干旱缺水地区、高寒地区及易泥化煤炭高效洁净分选提供了有效途径。中国煤炭工业协会在鉴定意见中写道:“该技术居国际领先,是世界选煤技术的重大突破。”
“煤炭高效干法分选关键技术及应用”这一创新成果获得了2018年国家科技进步奖二等奖。国际选煤权威期刊主编评价说:“中国是干法选煤的领先者。”美国、日本、加拿大等国学者长期跟踪着赵跃民团队的研究。
一个挑战接着一个挑战
从基础理论的提出,到实验室实验、中间试验,再到工业化试验,最后到技术的大规模工业运用,每行一步,都要爬坡过坎,付出巨大的心血。
事非经过不知难,成如容易却艰辛。
20世纪末,随着我国工业生产、社会经济发展对能源的需求越来越大,我国煤炭工业快速发展,选煤领域新的问题也接踵而来。行业的痛点,正是科研的切入点。
“必须尽快攻破这些卡脖子问题!”赵跃民带着团队不分昼夜开展研究,成功研制出世界上第一台大型超静定振动筛,开发了高性能大型振动筛分技术,一举改变了国内大型振动筛完全依靠进口的局面,并且迅速打入国际市场,在全国14个大型煤炭基地得到了广泛运用,获2014年国家技术发明二等奖。
如何让更多的矿产资源(煤炭、金属矿、非金属矿等)得到清洁高效的利用?围绕细颗粒含量多、水分含量高、易泥化、近筛孔尺寸颗粒多这样的难筛分矿物,多年来,赵跃民以问题为导向,一步步摸索探求着,取得了一项项骄人的成绩——在国际上首次建立了筛体—粒群耦合筛分理论,开发了分布激振与刚柔耦合弹性筛分技术,使得难筛分矿物的高效筛分不再是难题。
一群人接力奔跑
赵跃民在选煤领域作出了卓越贡献。他是我国选煤领域第一个国家自然科学基金创新研究群体学术带头人,是国家杰出青年科学基金获得者和长江学者特聘教授,也是国家级教学名师。
他对学生的严谨让一些贪图舒服的学生“望风而逃”。对学生的论文,他最反复询问的一句话是——“这个数据你做了多少次,是否经过反复的验证”?很多时候,他的追问让学生冒汗。
但他又是开明的、开放的,一直坚持开放式的课题研讨。“搞科研得敢闯‘无人区’。只有你敢发表对这件事的看法,才有灵感的碰撞,产生一个新的思路、新的研究内容。”
国家杰出青年科学基金项目入选者段晨龙教授,常年深入生产一线,与工人吃住行一道,攻克干法分选与筛分、二次资源利用技术难题。国家重大人才工程青年项目入选者、80后特聘教授董良,瞄准智能精准分选、煤基碳材料构筑等开展研究。特聘教授张博33岁承担国家重点研发计划青年科学家项目,聚焦于研究低品质煤脱灰脱水问题。中国科协青年人才托举工程入选者、90后副教授江海深,不论严寒酷暑,在内蒙古、新疆等选煤厂,深入一线钻研3mm以下矿物深度筛分。
奔波于各大煤矿,穿梭于选煤车间,开展选煤智能化关键技术攻关,加强“一带一路”国家科技合作……如今,赵跃民和他的团队仍在“洁净煤”的路上努力奔跑着,为了那个几代矿大人共同的梦想——还祖国碧水蓝天!
《光明日报》( 2023年01月12日 08版)
花丝织就锦绣 镶嵌内有乾坤******
金丝翼善冠
“繁花锦绣”捧盒 吴燕
“好事成双”柿子捧盒 吴燕
【艺术手札】
花丝镶嵌制作技艺作为“燕京八绝”之一,于2008年被列入第二批国家级非物质文化遗产名录。花丝镶嵌又称细金工艺,是“花丝”和“镶嵌”两种制作技艺的结合,作为中华民族历史上的千载古艺,其精致、细腻、华丽的特色代表了金银器传统工艺的巅峰。
当人们看到一件花丝镶嵌作品时,往往无法用语言来形容它的美。360度全景观看,每个角度都婀娜多姿,美轮美奂,仿佛不是人为,而出自天工。但人们对花丝镶嵌的了解相对匮乏,即便在北京,对它的认知度也并不算高。究其原因,一方面是因为其工艺繁复、用料昂贵,古时多为皇家所用,百姓在民间很难见到;另一方面是其制作过程漫长而枯燥,需要具有虔诚之心及坚定意志的人来完成,很多人往往沉不住气,半途而废。
我国的花丝镶嵌制作技艺成熟于秦汉时期,出土的汉代花丝镶嵌器物数量相对较多,到东汉时制作技艺更加成熟。魏晋南北朝至唐宋元时期,该制作技艺得到不断发展与完善。唐朝国力强盛,经济繁荣,文化发达,花丝镶嵌制作技艺进入全新的发展阶段。两宋时期,金银器的制作风格不再像唐代那样气势恢宏、雍容华贵,而是追求新颖雅致的格调,充满了生活气息,具有典型的时代特色。到了元代,北方游牧民族的花丝镶嵌制作工艺则较为简洁,讲究实用性。
明代万历皇帝的金丝翼善冠,被认为是中国古代花丝镶嵌制作技艺的代表作之一。精妙细腻的花丝镶嵌工艺一直为宫廷御用,所谓“花丝万缕织金冠,妙手镶嵌有乾坤”,正是对这项精妙工艺的高度概括。可以说,花丝镶嵌织就了一部古代皇家珠宝史。及至清代,皇家金银器的制作更加奢华,追求雍容华贵、富丽堂皇之感。
正是经历了明清两代的发展,皇城脚下才形成了当今独特的北京花丝镶嵌制作技艺。北京的花丝镶嵌工艺最为齐全,发展出了独特的皇家宫廷艺术风格,以编织、堆垒等技艺见长。一件精美的花丝镶嵌工艺品往往是多种工艺的结合,制作工序极为复杂。首先要制成胎型,施以花丝、锼、錾等工艺,再经烧焊,制成半成品,然后经过酸洗、烧蓝、镀金、压亮、镶嵌等工序才算最终完成。
近年来,随着国家对中华传统非遗文化的重视以及文化自信的不断增强,我们欣喜地看到,非遗国礼频频亮相国际展会,中国传统非遗技艺展演等活动层出不穷,“大国工匠”的评选与技术交流、工艺美术实训基地的建立以及非遗技艺进入中小学校园……非遗技艺作为中华优秀传统文化的载体,得到了继承与发扬,薪火相传、后继有人。
在当今的市场经济环境下,非遗传统技艺产品想要突出重围,获得一席之地,就要从思维上创新,从技术上改良。通过多年来对工艺的探索以及从事产品开发积累的经验,我认为工艺美术产品在创新过程中要遵循艺术与市场的发展规律,创新既要体现出工艺的特色、时代的特征,同时在设计理念上还要符合当今市场的需求,精准定位,适时转变发展的方向。
传统的花丝镶嵌技艺因消耗较多的贵金属材料与人工成本,价格过高,制作周期较长,难以得到市场认可。怎样才能突破这一瓶颈呢?可以从材料的选择以及搭配比例上进行调整。笔者在创作“好事成双”柿子捧盒时,便融入了将贵金属与其他材质相结合的理念。在拟定设计方案时,我选用了传统中式的红与金二色,给人以高贵典雅的享受。盒盖部分运用花丝镶嵌工艺,大面积的盒身则选用铜胎景泰蓝工艺。花丝的金与景泰蓝的红相映生辉,端庄大气,同时也节约了材料成本,两全其美。
在设计“有凤来仪·凤冠套装”时,我则运用3D建模技术进行了最初设计效果图的制作,不仅可以快速呈现出产品各角度的效果,还可以及时调整产品结构中不妥当的地方,比手工制作完成之后再调整要节约出大量的时间和精力。在实际制作中,我将手工工艺与机制工艺相结合,最终的呈现效果毫不逊色于纯手工制作,不仅节省了大量人工成本,且能够形成量产,便于销售。这些产品试制的成功案例,很大程度上增强了我们工艺美术从业人员的信心。在当今的信息时代,适当地引入计算机辅助手段,改变传统设计制作的流程,这些技术变革大大促进了传统工艺美术产品的创新与发展。
弘扬中华优秀传统文化,传承工艺美术非遗技艺,希望有更多的人能够爱上花丝镶嵌并将其传承下去,让这项巧夺天工的古老技艺继续在人间闪耀着迷人的光彩。
(作者:吴燕,系北京工艺美术大师、北京市高级工艺美术师)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)