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    紀念中國電解鋁行業泰斗姚世煥教授
    時間:2021-05-31 13:25    來源:    點擊:

     

    鋁業巨擘今遠去 留得精魂滿乾坤——紀念中國電解鋁行業泰斗、貴陽鋁鎂設計研究院原總工程師姚世煥教授

     

     



    5月22日,中國工程院院士、“雜交水稻之父”袁隆平,中國科學院院士、中國肝膽外科之父吳孟超兩星隕落,國人悲痛,舉國哀悼。

    就在前一天,5月21日,曾經為我國電解鋁工業生產和技術的快速發展作出卓越貢獻的泰斗級人物、中國鋁冶煉新技術的倡導者、我國大型預焙陽極鋁電解槽技術開拓者、貴陽鋁鎂設計研究院原總工程師姚世煥教授與世長辭,享年95歲。我國電解鋁行業痛失巨擘。



    一生不懈 孜孜以求

    1926年8月9日,姚世煥出生在福建省福州市一個普通家庭。童年時代,父親常年在京漢鐵路工作,他與母親在家鄉生活,母親吃苦耐勞的精神對他影響極大。1937年,姚世煥畢業于邯鄲鐵路員工子弟小學,抗日戰爭暴發后,被迫中止學業。四處流浪讓他深刻地體會到國家不強、人民遭殃的道理。

    1945年,姚世煥考入河南大學化學系,后轉入土木系(鐵路專業)學習。在大學期間,姚世煥關心時局和國家的命運,積極參加各種進步活動,后被學校勒令退學。1948年,姚世煥轉學到焦作工學院冶金系鋼鐵專業繼續學習。1950年4月~1952年8月,姚世煥來到沈陽工學院有色金屬專業學習,師從中國冶金學家“中國鋁材之父”邱竹賢。 


    姚世煥在焦作工學院(前排左四)

    1952年,姚世煥大學畢業后被分配到東北工業部有色局設計處,后到撫順鋁廠實習,留在了鋁廠。作為撫順鋁廠一線工程技術人員,他憑著在大學學到的扎實基礎理論知識,在各個工序中進行深入摸索。他自學俄文,閱讀了大量當時俄文《有色金屬》各期雜志和新出版的俄文鋁冶煉方面的書籍。對知識的興趣與渴求,為他后來的研究與設計工作奠定了堅實基礎。

    1956年,我國第一個自行設計的電解鋁廠——撫順鋁廠三期擴建,姚世煥因具有鋁廠建設和生產經驗,且理論基礎扎實,被推薦成為工藝設計負責人。1958年,姚世煥被正式調入沈陽鋁鎂設計研究院擔任設計組組長、總負責人(即“總設計師”)和工藝研究室主任工程師。1960年12月,姚世煥被調入北京鋁鎂設計研究院擔任鋁鎂處工藝室主任工程師和工程總負責人等職。他利用業余時間編譯了《鋁電解槽的電壓平衡和能量平衡的計算》教材,共十余萬字,成為六七十年代許多鋁廠工作人員的主要參考材料。

    1964年,北京院的鋁鎂處與貴陽鋁鎂設計研究院合并后,姚世煥轉入貴陽鋁鎂設計研究院工作,歷任冶煉科主任工程師、科長,后擔任總設計師、院副總工程師和總工程師等職。

    1982年至1990年,姚世煥先后擔任貴州有色金屬學會副理事長,中國有色金屬學會輕金屬學術委員會副主任委員和省政府社會經濟發展咨詢委員會委員。

    1982年至1994年,姚世煥擔任中國國際工程咨詢公司專家委員會委員,1994年后被聘為專家,1992年起享受國務院政府特殊津貼。

    守正創新 鋁鋁生輝

    我國鋁工業自焙槽技術和大型配套裝備的設計者。20世紀50年代,姚世煥主持完成了撫順鋁廠三期擴建的工藝設計,為上世紀六七十年代我國電解鋁廠的建設提供了標準電解槽型。上世紀60年代,姚世煥主持完成了大型上插陽極棒自焙槽的工藝和設備研發,成為我國最早成功自主研發的鋁電解技術。為了改進60kA~70kA側插自焙陽極電解槽污染嚴重、勞動強度大的問題,姚世煥主張開展了80kA上插自焙陽極電解槽的研制與開發工作,他擔任貴州鋁廠系列規模為34000噸的鋁廠總設計師,與原第一機械工業部聯系,研制配套設備“懸臂打殼機”“拔棒天車”和“陽極糊連續混捏機”。該工程于1966年順利投產,其后又投產了青銅峽鋁廠。技術研發的成功成為中國最早自主研發的鋁電解配套技術及大型裝備。

    我國大型預焙陽極鋁電解槽的倡導者和開拓者。上世紀70年代,姚世煥就倡導采用環保型低能耗大型預焙槽。改革開放后的第一年,我國一大批大型鋁廠待建,姚世煥編寫了近萬字的專題論文為決策者提供了可靠依據。同時受冶金工業部的委托,反復考察研究了北美、歐洲和日本三大預焙槽技術的先進性及特點,并兼顧當時國家的經濟實力和國內的實際情況,為國家決定引進日本輕金屬公司的160kA中間點式下料預焙槽技術立下了汗馬功勞。這一槽型后來成為了國內研發大型和超大型預焙槽技術的基礎。上世紀90年代初,貴陽鋁鎂設計研究院與貴州鋁廠自主研發了200kA級(后稱“186”工程)鋁電解槽,姚世煥協助總設計師編制了可行性研究報告,并提供了很多建設性意見。貴州鋁廠200kA級鋁電解槽建成后,為緊接著后來的8個自焙槽改造為大型預焙槽工程提供了樣板,使我國的電解鋁工業技術水平跨越了一大步,進入世界先進水平行列。姚世煥早年的專著《中國原鋁工業的競爭力》和《200kA預焙槽的設計構思-兼論2000年我國采用多大容量預焙槽》等學術論文,為上世紀末到本世紀初我國鋁工業的快速發展提供了理論依據。


    我國第一臺具有自主知識產權的大型中間加料預焙陽極電解槽—186KA鋁電解試驗槽(1992年獲國家科技進步二等獎)

    我國大型預焙槽“磁場、熱場和力場”關鍵理論研究的組織者。20世紀80年代,姚老建議并組織大型槽“磁場、熱場和力場”關鍵理論研究與實踐,奠定了我國鋁電解工藝控制技術的基礎。他積極建議貴陽鋁鎂設計研究院重點研究與開發大型鋁電解槽設計必須解決的三大課題:即磁場(或磁流體動力學)、熱平衡(鋁業界統稱熱場)以及槽殼的力學問題(力場)。貴陽鋁鎂設計研究院根據姚世煥提出的“磁場研究”“穩定場研究”和“石墨化陰極開發”等課題,與華中理工大學共同培養碩士研究生。姚世煥與華中理工大學教授共同擔任導師,課題的完成為設計新項目提供了理論基礎并直接用于建設工程中。同時,他建議進行“能量平衡和物料平衡雙平衡”試驗成功,為后來的“三度尋優”控制技術,到如今的鋁電解槽“多參數平衡”控制技術,奠定了方向性的決策基礎,該技術現已在國內外多個大型電解鋁廠得到廣泛應用。

    我國鋁電解先進工藝技術的倡導和指導者。21世紀初,姚世煥積極倡導低電壓、低極距和低電耗的技術路線,使我國電解鋁直流電耗達到世界領先水平。他提出要權衡和平衡電壓與電流效率之間的關系,2001年,他首先在焦作萬方280kA的示范工程中進行低電壓和低極距節約電耗試驗,節電效果顯著。該鋁廠從2001年開始連續十余年槽電壓一直保持在4.05伏或以下的紀錄,也一直是全國槽電壓和直流電耗最低的鋁廠。在廣大技術人員的努力下,低電壓和低極距節約電耗的思路得到進一步發展,許多鋁廠目前運行的電壓在3.95伏左右。但是在這種情況下,他又著文提醒:過低的極距會使電流效率降低和引起內熱不足,建議提高10%的電流密度,以補償內熱的不足和提高部分產量,這一認識目前已經在許多鋁廠中得到應用。

    我國大型電解槽開發與我國鋁電解技術輸出的主要參與者。姚世煥積極主導中國大型鋁電解槽技術研發,為中國鋁電解技術出口作出了突出貢獻。1988年,中國決定在焦作沁陽建立一個中國大型鋁電解槽試驗基地,開發4臺280kA試驗槽。姚世煥建議將140kA系列分別配置在試驗槽的兩側,利用為280kA試驗槽安裝的4臺變電整流器,分別用兩臺整流器供給兩側的140kA電解槽,然后并聯兩個140kA的電流,從4臺電解槽的最后一臺供入合計為280kA的電流,其結果既節約了另外增加整流變電設備的投資,又解決了僅為一列4臺試驗槽回路母線的無功電能損耗和磁場不平衡問題。這是全球唯一的一種既節省投資又解決試驗大型電解槽的最經濟方案。該項目獲國家科學進步一等獎。該槽型的成功開發很快又派生出300kA級的電解槽型、320kA電解槽型,除應用于國內3個大型鋁廠外,還成功出口到印度和哈撒克斯坦等國。

    在向印度輸出中國電解鋁技術的過程中,姚老是向印度公司介紹我國320kA電解槽技術的第一人,并得到印度方的完全認可,后來在印度建設了10條系列生產線,產能近300萬噸。我國成為世界上300kA級電解技術的第二大輸出國。貴陽鋁鎂設計院設計建設的印度BALCO鋁廠年產25萬噸電解鋁項目,成為我國第一個海外輸出鋁工業技術和專有配套設備項目,開創了我國鋁工業成套技術首次輸出國際零的突破。該項目也被評為改革開放30年中國有色金屬工業最有影響力30件大事之一。

     


    2003年貴陽院承攬的中國第一個向海外輸出鋁工業技術和專有配套設備項目--印度Balco電解鋁廠

    大師遠去 精神永在

    我國鋁工業從無到有,從小到大,從弱到強,是一代代鋁業人不怕困難,敢于創新、堅持不懈、勇于奮斗的精神傳承。姚老秉承這樣的精神一生熱愛鋁工業、一生奉獻電解鋁,用一生不懈的努力和執著專注,換來了中國鋁工業的高速發展。工作期間,他孜孜不倦,潛心專注,守正創新,取得了一項又一項令人矚目的成績。退休之后,他老驥伏櫪,深耕學術,執著追求,奮斗不止。2017年8月9日,已入耄耋之年、91歲高齡的姚世煥,應北京安泰科公司邀請,在北京有色大樓作了題為《一座先進鋁廠是怎樣建成的》的精彩講座。姚老精神矍鑠、思維敏捷、語言風趣幽默,堅持兩個多小時講座未曾休息。參加講座的聽眾受益匪淺,不僅收獲到電解鋁領域的豐厚知識,更是感受到大師的人格魅力,得到了精神上的洗禮。9月20日,姚老又應邀到云鋁,為云鋁公司電解鋁技術發展作信息咨詢。他親自登臺,為云鋁的經營系統人員及青年技術干部講授電解鋁生產技術。他為這次授課作了精心準備,制作了專門的PPT課件,3個小時的授課,大家不僅了解了電解鋁領域的前沿技術知識,更為他活到老學到老的精神所感動。


    姚世煥教授在作專業技術講座

    姚世煥始終站在電解鋁技術的最前沿,長期堅持收集國內外有關鋁專業的信息,密切關注電解鋁技術的最新發展和經濟發展的政策與趨勢,從大量的文獻信息中汲取精華。自改革開放后,從冶金工業部和有色總公司主管有色金屬起,中國鋁工業的年度科研計劃和長遠規劃,他均是重要參與者,多數有關我國電解鋁技術發展的重大課題都是由他首次提出并命名。同時他還參與了各個時期我國鋁工業的發展規劃、科技規劃和若干重大鋁建設項目及科研成果的審查與鑒定,并擔任主要評審負責人或專家。姚世煥從未間斷過搜集和積累電解鋁技術發展的最新資料,在家中可以找到國內外近50年來幾乎所有電解鋁方面有價值的參考文獻和書籍。由于他搜集的鋁專業資料較為齊全,并均經本人閱讀和瀏覽過,國內許多鋁專業技術人員經常向他咨詢和請教資料。由于年事已高,較難查閱過厚的外文書籍,他將1990~2008年美國《輕金屬文集》全部贈送給四川啟明星鋁業公司。幾十年來,據不完全統計,姚世煥撰寫和編譯的文章近百萬字,很多意見和建議,引領了我國電解鋁工業的生產與技術發展方向。

    姚世煥深刻地認識到,中國電解鋁事業的持續發展需要一大批專業人才,因此,他積極參與各種學術活動,利用一切機會指導青年技術人才成長,參與電解鋁廠的技術指導工作。他建議貴陽鋁鎂設計研究院選送骨干技術人才到華中科技大學學習專業理論知識,與大學合作參與“熱場、磁場、力場”技術研究,也親自擔任導師,指導和培養了一大批專業技術人才。其中的一些學生已經成為當今中國電解鋁技術的領軍人物。他指導的一名碩士研究生在畢業論文中寫道:“要感謝我的院內導師姚世煥老人,他用多年積累的技術資料,為我奠定了研究基礎;用洞察世界鋁工業技術細節的眼光,為我尋找到了研究方向;他用幾十年建立的社會資源,為我的研究進行呵護和照顧。80歲高齡的他還親臨試驗現場指導我的研究,實在令我感動欽佩。我們在研究過程中建立了情同父子的師徒之誼……”

    正是有了像姚世煥這樣一批專業領軍人物,不斷探索,積極引進、消化吸收國外先進技術,并實現自主創新, 中國的電解鋁工業才有了如今興盛的局面。

    而今,大師已遠去,他用不忮不求的赤誠之心豎起了一面旗幟,飄揚在中國鋁工業這片希望的田野上?;赝蛔呗栒R排列的電解鋁廠房,他一生熱愛、畢生奉獻鋁工業的精神力量,更加激勵我們不忘初心,永遠向前……

    (來源:貴陽鋁鎂院)

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