周洁,高级工程师,中信重工矿研院院长助理、中信重工大型磨机总设计师,长期从事大型矿物磨机设计和研究工作;在矿物磨机领域获授权发明专利10项、获授权实用新型专利10余项;主持项目获河南省科学技术进步奖一等奖、中国好设计银奖、河南省专利奖一等奖等奖项。
2023年是共建“一带一路”倡议提出十周年。在共建“一带一路”国家中,加纳以盛产黄金著称,素有“黄金海岸”的美誉。2023年8月,一台目前中国制造的最大球磨机漂洋过海,被应用于中资矿企在加纳的首个金矿项目。该球磨机由中信重工机械股份有限公司(以下简称中信重工)自主研制,直径8.2米、长12.7米,突破了矿山重型装备制造极限,达到了目前国际高端大型碎磨装备的先进水平。
9月15日,中信重工大型磨机总设计师、中信重工矿研院院长助理周洁接受了科技日报记者的采访,讲述这个“重工业小巨人”诞生背后的艰辛历程。
记者:球磨机看起来像一个“巨无霸”,您能否简要介绍下这一装备的功能和作用?
周洁:球磨机是最常用的一种矿物磨机,矿物磨机是用于矿物粉磨作业的机械设备。球磨机问世已有100多年,因其作业效率高,目前仍是选矿厂的核心设备。比如,部分有色金属矿石所含有价矿物的颗粒直径很小,要想使这类矿石产品的细度达到选矿技术指标,就必须“派出”球磨机。
记者:今年8月刚刚交付的球磨机,其突出特点就是“大”,请问这个“大”是指个头吗?
周洁:“大”主要指的是该球磨机有效研磨容积大、矿石的处理能力大。这台球磨机直径8.2米、长12.7米,有效容积为679立方米,相当于11台直径3.6米、长6米球磨机的有效容积,而后者是近几年在矿山作业中应用率非常高的球磨机。
记者:除了显而易见的“大”,该球磨机还具有哪些优势呢?
周洁:它的优势是非常明显的。例如,该球磨机所需配套基础设施投资仅为直径3.6米、长6米球磨机的40%,同时其运行成本也大幅下降。根据我们的测算,今年8月刚刚交付的球磨机可以将矿山采选能力提高40%、资源消耗量降低20%。
记者:在工业制造领域,我们都知道把一个东西做小很不容易,但把一个东西做大是不是也充满挑战?
周洁:确实,在工业制造中,“做小”不易“做大”也难。“做大”并不是我们想象中简单地把零部件按比例放大就可以了,技术人员要面临很多新的技术难题。以今年8月刚刚交付的球磨机为例,该装备加上研磨介质的重量超过2500吨,而支撑这台球磨机的静压滑动轴承油膜厚度仅为0.25毫米,大约相当于两张A4纸的厚度。技术人员要让如此薄的一层油膜,承载“巨无霸”设备,还要保证其平稳运转,是非常困难的。
记者:“做大”之难,不仅难在“做大”本身,更难在要“大而有当”。
周洁:没错。在我从事的大型矿物磨机的国产化研究中,很多矿物磨机有几层楼高、重达几千吨,相关设计计算早已超出了传统标准计算的范畴,需要不断应用前沿技术。
比如,在目前国产最大球磨机的研发过程中,我和研发团队应用了筒体的疲劳设计与极限制造技术、超大和超重开式齿轮的设计与制造技术、双驱电机变频驱动技术、特大型滑动轴承及润滑技术等。与此同时,我们对每个部件的设计方案都进行了反复论证,还多次开展了相关实验研究。
记者:未来,您及团队成员还有哪些规划?
周洁:生命不息,研发不止。未来,我们团队将着力研发驱动功率更大、直径更大、更先进的超大智能型矿物磨机,同时在磨机关键零件疲劳可靠性评价、粉磨选型数据库的建设、磨矿系统的智能化等方面也将开展进一步的研究工作。
记者:在您看来,当前国内磨机行业是否还存在人才短板?
周洁:还是有的。当前国内磨机行业的人才缺口依旧比较大,尤其缺乏对各种破磨设备和工艺系统都精通的复合型人才,同时数据处理、工艺系统和设备智能化等方面的人才也比较缺乏。作为磨机行业工作者,我希望能有更多新生力量进入我们行业,为提升我国制造业水平贡献力量。
记者:作为一名女工程师,您认为如何让“她力量”更好地为行业创新添动力?
周洁:女性科技人才队伍是国家科技人才队伍的重要组成部分,也是科技创新的重要力量。在工业制造与设计领域,虽然从总数来看女性科技工作者占比并不少,但随着专业技术职务的提高,女性占比逐级减少,女性科技领军人才匮乏。要促进女性科技高层次人才发展,我们需要根据女性科技人才特点和成长规律,关注女性科技人才成长的不同环节和阶段,有针对性地解决她们发展面临的问题。随着相关政策的落实,我国将营造出更适合女性科技人才成长的环境,充分激发她们的创新活力,让“她力量”为推动制造业创新发展增添更加强劲的动力。
记者:作为一名成绩卓然的科研工作者,您对青年人有哪些寄语和期望?
周洁:我曾跟随老一辈科技工作者在生产一线锻炼了十几年,我被他们身上精益求精的工匠精神所深深打动。这些是我们行业科研人员最宝贵的财富。我希望年轻一代科技工作者,能够在实践中去践行这种工匠精神。
记者:在您眼中,什么是工匠精神?
周洁:在我看来,其实它很简单,就是“干一行,爱一行,把这一行做到极致”。
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