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【冶金人物】丘玉池
2012-07-11 09:09

  

 

    丘玉池,冶金学家,特殊钢专家,我国特殊钢事业的开拓者之一。30年代他从事的钢中氢气行为的研究,取得开创性的成果。40年代,试制成功纯钨,并用坩埚法冶炼了高速钢、模具钢、不锈钢、磁钢等,有力地支援了抗日战争时期的军工生产。50~60年代,他倡导建立符合我国资源条件的特殊钢系统,取得成效。

  

 

    丘玉池,1907年11月11日出生于广东省潮安县一个农民家庭。幼年进入由华侨投资兴办的潮安祺园乡智勇小学学习。当地华侨投资办学、修桥造路、创建新村等爱国行为,激起他幼小心灵的共鸣,萌发了努力读书,学好本领,报效祖国,献身于民的志向。小学毕业后,考入教会办的汕头角石中学。他偏爱理科,喜读名人传记,崇拜爱迪生。1927年考入南京金陵大学化工系,曾三次获得全年级最优奖章和奖学金。1931年8月大学毕业获理学士学位,之后留校任助教。同年9月考取燕京大学研究生院,并获洛克菲勒奖学金,于1933年获硕士学位。1934年他考取了庚子赔款留英公费生。同年,入英国伦敦大学矿冶学院冶金系学习,于1936年获冶金工程一级荣誉学士学位。在英期间,他深感我国与工业发达国家存在着很大差距,认为应尽快提高科学技术水平,发展工业、农业,摆脱落后。1936年,他到德国亚琛工科大学冶金系攻读博士学位,师从德国著名冶金学家W.埃林德(Eilender),对钢中氢气行为进行研究。于1938年获博士学位。

  1939年9月回国,丘玉池被任命为重庆兵工署材料试验处冶金组主任。在条件困难的抗战后方,他开始筹备特殊钢生产,经过一年多努力,先用钨矿石试制出金属钨,然后用金属钨试制出合格的高速钢,冲模钢、磁钢、不锈钢等特殊钢。1941年在上述基础上筹建了兵工第二十八厂,形成抗战后方特殊钢试制、生产的基地,其中,丘玉池在技术上做出了极大努力和重要贡献。

  1943~1947年,丘玉池先后任资渝炼钢厂工程师、资源委员会专门委员、华中钢铁公司副总工程师。期间被派往美国考察一年。

  1947~1950年期间,他先任抚顺制钢厂厂长兼本溪湖特殊钢厂厂长,对两厂原有电炉及运输系统进行全面技术改造,使其产量和质量迅速超过抗战前水平;随后任大冶华中钢铁公司协理、广州制钢厂厂长等职,对上述各厂的恢复与整顿做了大量工作。

  1950年后,他任重工业部钢铁工业管理局工程师、技术处处长等,参与组织领导全国特殊钢生产与质量的管理工作,为增加特殊钢产量和提高质量做出贡献。1956年,他出任重工业部钢铁工业综合研究所副所长。1958年该所改扩建为钢铁研究院,他担任副院长。1962年7月1日在北京逝世。

  丘玉池为提高我国冶金科技水平,开发了钢铁生产新技术,结合我国资源创建了我国特殊钢系统,并协同德国专家孔歇尔(küntscher)教授开展特殊钢应用方面的咨询工作,为推广合金钢在工业上的应用等完成了多项重要工作。他曾任第一、第二届全国人大代表;中国金属学会第一届常务理事等。

  在研究钢中氢行为上取得重要成果

  20世纪30年代中期,德、英、美等国的钢铁工业发展迅速,但钢中经常出现发裂等缺陷,在含镍、镍铬及镍铬钼的合金结构钢的大型钢坯或锻轧件中尤为严重,甚至造成构件发生突然断裂,影响钢的使用性能和设备的安全性,从而导致特殊钢的钢材销量一度锐减。为此,钢中氢行为的研究,成为钢生产的急需解决的技术课题,成为各国冶金界注目的热点之一。

  丘玉池1936年在德国冶金学家埃伦德教授指导下,从事钢中氢行为规律的研究。他首先集中力量解决钢中氢含量的测试。由于氢在钢中的溶解量极低,在1个大气压及室温条件下,氢在钢中的固溶度低于1×10-44%,但当其含量达到6×10-44%时,将使钢的塑性降至最低限。为了设计与制作出精密度高的测氢仪,他以高超的技艺吹制出复杂形状的玻璃仪器,同时与F.W.奈姆斯(Nems)合作设计制造了测氢所需用的新型螺旋式无芯炭管感应加热炉。丘玉池所设计的测氢仪,其测量精度达1%立方厘米,将测量的精度提高了1~2个数量级,大大超过了当时他所在的钢铁研究所内仅有的由V.奥弗尔(Oberhoffer)研制的定氢分析仪的精度。由于丘玉池研制的测氢仪性能良好,曾在当时欧美等国的一些大学和研究所中推广使用,为研究钢中气体(氢、氧、氮等)起到积极的推动作用,至今,在德国工业标准(DIN)中仍保留他的设计与原理部分。

  丘玉池在仅用半年时间研制成功上述测氢仪后,旋即投入了氢对二元、三元或多元特殊钢影响的研究。其研究内容包括:钢的吸氢、脱氢过程;氢与白点、点状偏析之间的关系;氢与冶炼、冷加工等生产工艺的关系等,他采集了大量数据,仅两年时间内,便获得令人信服的研究成果。他的博士论文被评为“杰出”(Ausgezeichnet)级,并分篇先后在世界著名刊物――德国《钢铁文献》上发表,引起各国同行注目。他在氢在钢中,特别是特殊钢中的行为这一研究领域作出了开创性的贡献,对优化生产工艺以及对真空冶金理论的建立、真空冶金工业化生产具有启迪作用。

  我国特殊钢事业的开拓者之一

  丘玉池结束在英国、德国的学习研究后,谢绝了国外大学和钢厂的邀请,怀着工业兴国的愿望,参加资源委员会中央钢铁厂筹委会工作。由于抗战形势紧张,决定于1939年回国,临行前,他约郑葆成、戴礼智一道再次到英国考察适用于我国国情的生产技术,如坩埚炼钢技术就是其中之一。

  丘玉池回到祖国后,任重庆国民政府兵工署材料试验处冶金组主任。鉴于抗战时期军工生产急需优质特殊钢,丘玉池决定结合我国钨矿资源优势,首先着手试制高速钢。但当时我国还不能生产钨铁,丘玉池等设法用钨矿砂试制纯钨。在条件极端困难的情况下,他们设法熔化钨酸钠,利用自制的简单设备,采用化学方法提纯氧化钨,而后用坩埚配合还原剂还原为纯钨。开始时只能小量生产,到1942年底已能日产纯钨10千克。随着纯钨的制成,他与兵工署材料试验处及兵工第二十八厂的同事一道,决定采用坩埚法冶炼优质特殊钢。他们从粘土的性质,到冶炼工艺参数的匹配选择,进行了大量细致的试验,因陋就简地建立起冶炼车间,同时建立了相应的质量检测分析设备,培养了质量检测技术人才。1941年,丘玉池等用坩埚试制成高速钢,1942年就生产高速钢近5.7吨。另外他们还试制成功冲模钢、磁钢、不锈不伸缩钢、钼铬钢、镍钢等,部分地解决了急需的兵工生产用钢材。同时为西南地区发展特殊钢打下了一定基础。

  在上述工作期间,他还亲自编写教材,为厂内技术人员和重庆大学冶金系讲授“钢铁冶金学”、“特殊钢生产”等课程。

  1943年他任资渝炼钢厂工程师。期间,资源委员会派他到美国考察伯利恒钢厂。后又与程义发、叶渚沛、刘钢等一起考察了其他工厂。考察中,丘玉池很注意新技术、新设备以及生产管理经验,以便回国后采用。一次,受到一位外籍工程师的讥讽:“中国没有建成钢厂的一天,更何谈生产特殊钢。”丘玉池听后非常气愤,更加激励他回国建立特殊钢厂的决心。

  1947年丘玉池担任抚顺制钢厂厂长兼本溪湖特殊钢厂厂长。他与汪家桢、王国钧等技术人员和工人一道,艰苦努力,在短期内即使电弧炉、加热炉和汽锻锤以及相应的运输设备恢复了生产;为了提高产品质量,还配置了检测、控制仪表和化验分析仪器。为了提高生产技术人员的素质,他亲自讲授特殊钢生产工艺和质量检验技术;还亲自编写产品目录资料,扩大宣传,以期国人多采用我国自己生产的特殊钢。

  重视特殊钢质量的基础工作

  中华人民共和国成立后,党和国家十分重视钢铁工业的建设与发展。丘玉池自1950年到1956年担任了重工业部钢铁工业管理局技术处长和特殊钢处副处长等职,参与组织和领导了全国特殊钢厂的生产技术与管理工作。

  50年代初期,我国特殊钢的品种与数量发展虽然快,但技术、装备及管理方面均跟不上发展的需要,特殊钢产品的质量不能满足使用的要求。为此,在全国范围内进行了一次特殊钢厂的质量大检查。特殊钢处会同从各厂抽调的炼钢、铸锭、理化检验等专业技术人员,组成了质量检查组,由重工业部工会主席江浩然和丘玉池分别担任正副组长。从1953年至1954年对全国各特殊钢厂进行质量调查。丘玉池不仅做了大量组织领导工作,并亲自检查生产工艺、质量统计资料以及观察低倍组织等质量情况,对重大质量问题,提出改进措施,组织试验研究,使质量有了明显的提高。这次检查还加强了工厂领导和工人重视质量的观念。随后,他吸收国内外先进经验,逐步提出加强质量的系列基础工作。他要求各厂进行规范化生产,并从原材料、冶炼、锻轧、检验、包装等各个环节,建立相应的质量保证措施。例如,为了减少钢中裂纹而须降低钢中氢气含量,要求各厂建立必要的原料烘烤制度;炼钢用的石灰,除要求化学成分合格外,还必须采用新烧的石灰,以便石灰尚未吸收水分,为此促使各厂新建熔烧炉,并将出炉后的新石灰装入密封箱保存,直接提供使用。

  此后,为提高炼钢工艺水平,参考苏联的技术经验,丘玉池主持制订了《电炉炼钢基本操作规程》,向全国钢铁企业颁发。

  为了提高钢铁产品的质量,他除了倡导做好基础工作外,还建议采取下列新技术、新工艺、新设备。一是提倡转炉炼钢,特别是要推广氧气顶吹转炉炼钢。与此同时,他本人也于1956年亲自参加了研究所的氧气顶吹转炉炼钢的试验研究课题;二是提倡采用连续铸钢技术,他曾建议在老厂技术改造和建设新厂时,学习苏联连续铸钢的丰富经验,大量采用连续铸钢,以提高成材率和节约能耗;三是提倡特殊钢厂有计划的实行按专业化分工,将特殊钢材产品分为各类专门产品,以克服各特殊钢厂“小而全”的不足。

  结合资源,组织建立我国特殊钢系统

  1956年,为使我国的科学技术更快地赶上世界先进水平,在国务院和周恩来总理的亲自组织领导下,制定了《1956~1967年科学技术发展远景规划》。丘玉池参与了新材料组十二年科学规划的制定工作。结合资源,建立我国特殊钢系统被列为十二年科学规划中的一项重要任务。在讨论规划过程中,他根据我国特殊钢发展的现状和我国资源情况,分类整理,归纳汇集,提出了许多积极的意见,促进了这项规划的制定。其中主要的项目有:(1)结合资源研究冶炼方法,决定生产过程,是建设新厂的重要关键之一,我国应结合我国富产资源加强新冶炼方法的研究,扩大特殊钢新钢种,以满足国民经济发展的需要;(2)加强我国冶炼设备和加工设备的设计制造能力,研究开发大容量电炉和能够生产各种品种和规格钢材的轧机,降低能耗,增大生产能力,并能相应地提高特殊钢的质量;(3)加强耐热钢和高温合金的研究,以满足我国动力工业和航空工业的发展需要,设立专门的研究机构和定点生产厂,努力开发新钢种,并特别致力于研究航空高温合金、原子能发电锅炉及动力用的钢种;(4)钢材产品专业化,为增加设备利用率及提高生产技术,全国各大钢厂产品应进行专业分工,应结合地区平衡及工业发展建厂,有计划地进行专业化分工,如建立专门轧制板材工厂,既能充分发挥设备能力,也容易控制和改进产品质量;(5)大小厂配合生产,应选择适当的地方建立联合企业,生产各种规格、尺寸的钢坯供给小厂,充分利用现有设备,节约大厂轧钢设备投资;(6)增强钢铁深加工产品中板、管、丝、带的生产设备,在带钢厂要增加镀锡、镀锌及表面涂覆的设备,以满足日益增长的新用途。

  中华人民共和国成立初期,我国特殊钢几乎全部依靠进口,其后国内生产的特殊钢也基本采用原苏联国家标准(TOCT)。苏联特殊钢主要是采用镍铬等金属为合金元素,而我国的镍、铬资源少,进口这类金属又受到国外的限制。为此,迫切需要建立适合我国资源条件的特殊钢系统。

  建立符合我国资源条件的特殊钢系统,涉及冶金、机械制造和应用考核等方面,就是说,要靠许多行业部门众多人的共同努力才能奏效。丘玉池作为带头人,他精心筹划,协调落实,事必躬亲,竭尽全力投入工作,常年不辍。

  在研制节约镍铬的新钢种的同时,还采取了其他辅助措施以节约镍铬用量。如对需镍铬钢的使用单位实行审批制度以限制其用量;推荐较成熟的代用钢,鼓励使用代用钢,并吸取了国外代用钢的经验,如采用了许多德国标准中的有关钢种。

  经过几年的努力,含镍钢种大为减少;结构钢的比重也明显下降;而含我国富产的硅、锰、钒、钼、钦、钨、硼等元素的钢种日益增多。同时,为适应机械产品的需要,特殊钢系列又安排了一些具有特殊性能的新品种。

  在1958~1960年的三年期间,经有关部门的共同努力,我国基本上建立起符合我国资源特点的特殊钢系统,这是我国特殊钢发展史上璀璨的一页,丘玉池在其中献上了大量心血。

  编辑: 张明       来源: