冶金专家:周师庸

作者:中国科学技术专家传略              发布时间:2015-04-15


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     周师庸,煤化工专家。长期从事煤化工基础理论及其相关应用的科研工作。建立了各种煤指标,改变了只有主焦煤才能作为炼焦原料的状况,与同事共同建立常规配煤方法,为当时各新建钢铁企业确定煤源和配煤方案。在煤化工领域建立了应用煤岩学,从理论上解决了在我国生产中将成分复杂的煤作为均一物质处理所带来的无法弥补的弊端,在煤焦生产领域得到广泛应用,产生了很大的经济与社会效益。

周师庸,1927826日出生在浙江省宁波市。小学和中学阶段,因处于抗日战争时期,他借了课本在家中自修, 1946年才在省立宁波中学高中毕业。

接着在上海一家私营香精香料厂工作,并于1949年秋考入复旦大学化学系。

1952年秋大学毕业后,分配到北京重工业部综合工业研究所(后改为钢铁研究总院)。1956年,由技术员提升为工程师。1961年,钢铁研究总院煤焦化学研究室合并到鞍山焦化耐火材料设计研究院,他被调入其中的研究室工作。1957年,周师庸调入鞍山热能研究院的煤质研究室工作。1981年,晋升为高级工程师。1986年调入鞍山钢铁学院(现辽宁科技大学)化工系,从事科研和硕士研究生导师工作,1986年晋升为教授。2000年底退休,后返聘至今,并陆续被国内三个单位和国外一个单位聘为高级技术顾问。

曾任第六、七、八届全国政协委员。1988年被聘为国际煤焦会议咨询委员会会员;1989年被鞍山市政府评为优秀专业拔尖人才;1991年被国家教育部评为全国优秀教师;同年被评为冶金工业部高校先进科技工作者;1993年起享受国务院颁发的政府特殊津贴。 

实行扩大炼焦煤种的配煤方法

20世纪50年代初,我国煤焦技术几乎是空白,炼焦原料中只有主焦煤才能炼焦。1953年,周师庸进入钢铁研究总院煤焦化学研究室,负责组建煤的部分元素分析仪器,并确定操作规程。其后,接手安装调试苏联研制的胶质层测定仪,并订立操作规程,通过此仪器可获得有关炼焦煤性质的诸多信息,此技术极受当时煤焦领域各单位重视。当时的重工业部钢铁局立即安排向全国钢铁企业推广,此技术一直延用至今。

当时,国家大力发展钢铁工业,焦炭是炼铁的重要原料之一。在只有主焦煤才能炼焦的局面下,扩大炼焦煤资源是其中首要任务。在国家确定将建立武汉钢铁公司(武钢)和包头钢铁公司(包钢)的前提下,他接到两项重要任务,一是扩大炼焦用煤的资源和学习苏联配煤技术;二是迅速寻找拟建的这两个公司有可能涉及地区的煤田及其炼焦煤的性质。

经过查阅并学习有关俄文、英文和德文的资料后,他逐渐全面掌握了炼焦煤性质和配煤技术,并对所承担的任务有了极大的责任感。

当时寻找新的炼焦煤资源是当务之急,他频繁下煤田的矿井,那里多数均属未大规模开采的大煤田。经取样做检测后,按苏联配煤技术的原则,对得出的焦炭经过一系列检测和研究,大幅度扩大了炼焦用煤资源。即除了焦煤外(比焦煤变质程度浅的),气煤和肥煤以及(比焦煤变质程度深的)瘦煤,经过合理的配煤试验,采用合适的配比,也获得符合要求的焦炭。并因此确定了武钢和包钢用煤基地,完成了国家下达的任务,对当时国家重工业建设是一项重大贡献。

但上述配煤方法经应用一段时期后,逐渐发现已建立并在应用的煤质检测和配煤技术纯属经验性的。一旦出现问题,往往难以解释和找出正确原因。重要原因在于:一是煤原是由各地质年代各种植物死亡后演变而来的一种十分复杂的有机物质和多种无机矿物质的混合物,而已建立的煤质检测和配煤技术都是将煤作为均一物质来处理;二是前苏联煤田大,品种全,一个焦化企业可以只用一个煤田的煤。而中国焦化厂所采用的配煤方案必需应用由若干个煤田生产的煤,不同煤田的各种成因条件不可能完全相同,由此对煤的炼焦性质产生不同的影响。因此,他在进一步的研究工作中逐渐提出了这一难度很大的课题。

对煤岩学作出了创新性发展

50年代,我国对“煤岩学”全然不了解。当时没有“煤岩学”的专著。后来他找到德文版的《煤的显微镜学》和《应用煤岩学图册》,从中了解到煤的成因。如何面对炼焦煤客观存在的现实状况,将煤岩学理论应用于炼焦专业,成为当时有待解决的难题。

首先,他对煤岩学检测方法作了大量的、系统的修正工作。煤田地质部门和古植物研究领域当时所用在显微镜下观测样品,均为块光片和块薄片,但使用块片不具有代表性,煤焦领域不可能用块片。而且煤化程度达到焦煤阶段,制薄片就难以透明,故用薄片不可能获得整个炼焦煤系列的样片。经过几年的努力,他终于制成了在镜下可作定性定量分析用的粉光片。

然而,粉光片在常光下,难以正确分辨一系列煤化程度的煤岩显微组分,必需在正交偏光下,粉光片油浸,才能清楚辨认。对此,他从光性矿物学移植了相关技术,解决了煤在显微镜下的定性分析问题。

煤岩学实验室在冶金系统煤焦领域陆续建立后,对煤是多种复杂有机物质和多种无机矿物质混合而成的概念在煤焦领域迅速统一起来,并在煤质检测项目中增加了一项煤岩显微组分组成的测定。与此同时,他协助有条件的钢铁联合企业建立煤岩实验室和培养操作技术人员,使之进入到为钢铁生产服务的煤焦领域,逐渐形成煤化工学科中的一个分支学科“应用煤岩学”。

煤是复杂的有机物质混合物,如何应用这一新概念,关键是寻找一种有效而实用的测试方法来决定其中有机显微组分的性质。煤中镜质组的含量比较高,一般在50%90%以上,它在变质作用过程中呈有规律的变化。由其所处的变质阶段就大致能够确定该煤的用途。这是一项发展过程较长,历来众所关注的重要研究课题。

周师庸从60年代以前即开始了探索有效而实用的测试方法,经过对多种测试方法的试验,逐渐趋向以测定镜质组反射率确定其性质。直至1961年,他在德文期刊上查阅到有关光电倍增管方法测定镜质组反射率的仪器和方法。由于此方法灵敏度高,适合在煤焦领域应用。他立刻将有关论文全文翻译出来,并迅速开始了试验工作,后因“文化大革命”而中断,直到1978年才试验成功,由冶金工业部主持召开技术鉴定会,1980年“组装光电倍增管反射率测定仪”项目,获冶金部科技成果奖。此成果在全国有关单位推广,而且国际上将炼焦煤分类指标(修订后)的第一个指标就是用光电倍增管测定镜质组反射率,第三个指标是镜质组反射率分布。所以,光电倍增管测定镜质组反射率方法的出现和应用,对煤化工专业全局性进展具有相当重要的影响。尤其对判别煤种是至今唯一的鉴定手段。该炼焦测试项目,于1985年获冶金工业部科技成果四等奖。

煤岩学第一次在生产上应用是60年代初在首都钢铁公司(首钢)焦化厂。冶金工业部为了降低所生产的焦炭灰分,要求焦化耐火材料设计研究院协助解决降低灰分指标。周师庸承担了“运用煤岩学观点和方法研究大同煤的利用”研究课题。在纵观降低灰分各种途径后,他决定研究在配煤中尽量多配用低灰分的大同动力用煤,以此来降低焦炭灰分。大同武马山煤灰分含量仅为2.42%。按常规分析所得煤的质量并不属于炼焦煤范畴,周师庸应用煤岩学的概念,经过大量试验,终于得出一系列合适的配合煤种,使配煤中的大同武马山配煤比达30%,所得焦炭灰分大幅度下降,能正常用于首钢高炉。这次试验成功扩大了焦炭煤资源,明显提高了企业的经济效益,十二三年内累计的经济效益已达亿万元。不仅如此,还丰富了配煤炼焦实践的经验,开创并实施了煤岩学在煤焦领域中理论的应用。当时冶金工业部专门为这项成果召开了一次由全国高水平的专业人员参加的配煤革命会议。1983年“高挥发分弱粘结性大同煤在炼焦配煤中的作用”科研成果被国家科委评为国家发明四等奖。

深化对炼焦煤质量与高炉焦炭的认识

1976年,周师庸在鞍山热能研究院主攻方向是用对煤认识的新概念,以改进长期以来习用的经验配煤方法,1977年“炼焦配煤中南区”项目冶金部科技成果奖。

80年代初,全国不少单位欲派人来学习煤岩学,但研究室无法接待众多来者,于是他主办一次培训班。新疆八一钢铁公司派来的3名技术骨干学成回单位不久,就提出欲与之合作进行生产需要研究的课题。主要是有关应用新疆煤来预测适合其高炉用的焦炭质量。这是我国首次用煤岩学概念和方法进行定量计算的配煤方法来替代传统的经验配煤方法。试验成功后,冶金工业部领导在新疆召开全国性鉴定会,1985年“煤岩配煤方法研究”课题分别获冶金工业部科技进步三等奖和新疆自治区科技进步二等奖。

1985年,由冶金工业出版社出版了凝聚周师庸二十余年科研经验和心血的专著《应用煤岩学》。出版3个月后,书销售一空,1986年,该书由冶金工业部推荐参加国际书展,获优秀科技书籍奖。为满足读者要求,有关部门决定在《燃料与化工》期刊上连载三年半,题目为:“应用煤岩学概论”。 “应用煤岩学”无形中成了煤化工专业中的一个分支学科。

90年代以来,由于对煤和焦炭认识的提高,开始与众多焦化企业建立合作关系,先后与宝钢、酒钢、石家庄焦化厂、9424厂、新疆八钢和武钢等单位合作研究课题。这一时期的研究内容,除根据各合作单位用煤的特点,做出预测焦炭质量及各自的计算公式外,还研究焦炭在高炉中各部位所起的作用,重点在高炉软融带部位,因为此部位温度已提高到900℃以上,二氧化碳气体浓度也较高,对焦炭熔损较严重。此外,还进行了对风口横断面各部位焦炭宏观和微观性质,以及焦炭显微组织组成的差异的相关研究工作。从此,其科研领域从煤和焦炭,扩大到焦炭在高炉中的行为,获得前所未有的信息和成果。

他与众多企业合作建立课题后,都确立了较为稳定的合作关系。例如,与宝钢的合作历经了整个90年代,所合作的4项课题,使合作单位得到较满意的结果,焦炭质量达到要求而且稳定,有利于生产,提高了经济效益。又如,酒钢课题结束,获年经济效益300万元以上;优质铁合金专用焦年经济效益900万元。随着课题深入同时还发表了一些有影响的论文,并获得一些科技奖项。其中,“焦炭质量预测”课题于1990年获甘肃省科技进步二等奖;“煤制工程材料”课题于1991年获国家科委举办的火炬高新技术及产品展交会金奖;“焦炭性质和其质量控制因素的研究”课题,获1997年国家科技进步二等奖;“炼焦煤反射率分布用于控制来煤质量,合理堆放煤堆和优化配煤的研究”课题成果于2000年获河北省科技进步二等奖。

1987年周师庸已届退休年龄,被学校返聘至今。2005年出版了专著《炼焦煤性质与高炉焦炭质量》,受到冶金和煤炭系统同行的关注,20083月,冶金工业出版社第二次印刷出版。由于书的目录有中英文对照,引起国外同行对该书的兴趣。现在,同行中有一位博士已将此专著翻译成英文。

2005年他被澳大利亚必和必拓公司(BHPB)聘用做技术顾问。

道德风尚

周师庸教授是我国著名的煤化工专家,第六、七、八届全国政协委员。从事科研和培养研究生工作50余年,取得了令人瞩目的成果。他为人坦诚和蔼,生活俭朴而且有规律,除了每天晨练外,其余时间都投入到科研工作中。在治学方面,一丝不苟,不畏困难,持之以恒,积极奉献。培养青年人坦诚做人和严谨治学的素质,力图带出一支生机勃勃从事煤焦研究的新生科研队伍。

                                              (张志强)

     

1927826   出生于浙江省宁波市。

1952            毕业于上海复旦大学化学系。

19521953      任北京综合工业研究所实习生。

19531961      任北京钢铁研究总院工程师。

19611975      任鞍山焦化耐火材料设计研究院工程师。

19751985      任鞍山热能研究院高级工程师。

1985            任辽宁科技大学教授。

20117        逝世      

     

1周师庸,等.炼焦煤性质与高炉焦炭质量.北京:冶金工业出版社,2005.

2 周师庸.应用煤岩学.北京:冶金工业出版社,1985.

3 张昕,周师庸.煤岩学在配煤中的应用.钢铁,19648(4)1-9.

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5周师庸,戴伊文.从煤岩学观点评定大同马武山煤的配煤特性.钢铁,19659(7)23-31.

6 周师庸.煤岩配煤及其应用.炼焦化学,1981(2)2-12.

7 周师庸,周淑仪.炼焦界面结合指数.燃料化学学报,19819(4)390-396.

8 周师庸,等.焦炭光学性质的使用意义.炼焦化学,1982113(1)33-43.

9周师庸,等.烟煤容纳惰性物质能力.炼焦化学,198415(6)3-8.

10周师庸,等.新疆钢铁公司煤岩配煤研究.燃料与化工,198516(3)4-13.

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16 周师庸等.炼焦煤荧光光谱和红绿商.燃料与化工,199526(3)107-113.

17周师庸.煤岩学在煤化工中地位和趋向.煤田地质与勘探,199724(133)25-28.

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25 罗卫荣,史 伟,周师庸等.酒钢焦炭抗碱性及降低灰、硫的研究.煤化工,2004,32(5):31-35.

26 周师庸.  关于提高焦炭质量的若干问题. 2005年煤资源,焦炭质量预测及备煤新工艺技术研讨会论文集(内部资料).中国炼焦行业协会主办,2005,11:13-25.

27 周师庸.探讨焦炭进高炉后劣化因素和焦炭中灰分对其劣化的影响.2006年煤资源与焦化行业和钢铁行业可持续发展技术研讨会论文集,2006,11:011-019.

28 周师庸. 合理利用炼焦煤资源,稳定并提高焦炭的实际质量. 第四届中国炼焦技术及焦炭国际大会. 2006,9:289-293.

29 周师庸.用煤岩学评述捣固焦炉成焦过程和焦炭质量.燃料与化工,2008,39(4):8-13. 

 

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