“‘富煤、贫油、少气’的能源特点,造成我国长期以煤炭为主的能源消费结构。要守护好祖国的‘绿水青山’,就需推动煤炭资源的清洁高效利用。”5月26日赵跃民在接受科技日报记者采访时说。
1982年,刚考上中国矿业学院(中国矿业大学前身)研究生的赵跃民,接到了中国工程院院士、我国“干法选煤之父”、该校教师陈清如写来的一封信。“我本科是学机械专业的,陈先生把选煤专业研究内容、专业重要性等详细地告诉我,最后问我愿不愿意跟他一起从事选煤研究。”赵跃民回忆道。
“这要从煤炭的形成和开采说起。经过漫长的地壳运动,煤炭在形成过程中混入了各种矿物杂质,在开采和运输中又混入岩石和其他杂质。为了得到清洁的煤,就要对煤炭进行分选加工。”赵跃民说,选煤能够去除煤中灰、硫等杂质,为电力、化工、冶金、建材等行业提供清洁燃料与优质原料,减少环境污染。
赵跃民带领团队成员进行自主创新,并与唐山神州机械集团深度合作,突破了传统湿法和风力选煤模式,提出了气固流态化干法分选理论,发明了干法重介质流化床和大型复合式干法分选机;首创模块式高效干法选煤工艺系统,主持建设了模块式干法选煤厂,在国内外首次实现了煤炭高精度干法分选。相关研究成果获得了2018年国家科技进步奖二等奖。
“后来,国家大力治理煤炭燃烧产生的污染。对煤炭的筛分和分选提出了更高的要求。”赵跃民介绍,原煤经过破碎后,被分成直径100毫米以下的颗粒,筛分机再按照其直径大小进行筛分。
上世纪90年代,国产筛分机能够筛分颗粒的最小直径为25毫米,少数情况下可以筛分直径为13毫米的颗粒,再小就容易堵塞机器,而直径小于25毫米的细粒煤在我国原煤中占比超60%。此外,国产筛分机寿命仅为进口产品的1/2,使得相关设备主要依赖进口。受限于筛分机性能,这部分煤长期难以得到有效利用。
赵跃民创立了潮湿细粒煤炭深度筛分理论、提出了弹性筛分方法、研制出世界上第一台大型超静定振动筛,解决了潮湿细粒煤(直径为6毫米)的筛分和大型振动筛可靠性差、筛分效率低的技术难题,改变了我国大型振动筛完全依赖进口的局面。相关成果在我国煤炭行业得到广泛应用,分别获得2005年国家科技进步奖二等奖和2014年国家技术发明奖二等奖。
近年来,赵跃民的研究领域从煤炭拓展到金属矿与非金属矿,针对难筛分矿产资源水分、细粒含量高等问题,在国际上首次建立了筛体—粒群耦合作用筛分理论,研制了难筛分矿物高效筛分装备,筛分粒度下限降至3毫米,攻克了难筛分矿物高效筛分这一世界性难题,使我国难筛分矿物高效筛分技术处于国际领先水平。
“科技工作者进行科学研究,一定要仰望星空、脚踏实地,服务国家战略、服务生产一线。”他说。赵跃民的一言一行,深深地影响着他的团队成员。“赵老师经常工作到凌晨,我们也不能松劲儿。”赵跃民团队成员对记者说。
“党的二十大报告提出,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用。作为一名高校教师和科技工作者,未来我将继续努力,在教书育人和煤炭清洁利用方面作出自己的贡献。”赵跃民说。
(来源:科技日报)
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