打破成规变不可能为现实——记鄂州籍中国工程院院士毛新平

信息来源:鄂州政府网 日期:2019-03-28
院士简介
  毛新平,金属压力加工专家。1965年6月1日出生,湖北鄂州人。2006年毕业于北京科技大学,获博士学位。长期从事薄板坯连铸连轧技术研究和低成本高性能钢铁材料研发,主持设计了我国第一个薄板坯连铸连轧工程,初步构建了基于薄板坯连铸连轧流程的低成本高性能钢制造技术体系。2015年当选为中国工程院院士。
  他先后获得国家科技进步二等奖3项、省部级科技进步一等奖7项、二等奖3项、三等奖2项、国家优秀工程设计银质奖1项、中国专利优秀奖和广东省专利金奖各1项、授权发明专利23件,发表论文160余篇。出版的专著《薄板坯连铸连轧微合金化技术》,入选国家新闻出版总署“三个一百”科学技术类原创图书。
  编者按:一直以来,钢铁工业是国民经济发展的重要基础产业,是国家经济水平和综合国力的重要标志,钢铁发展直接影响与其相关的国防工业及建筑、机械、造船、汽车、家电等行业。高性能钢铁材料始终是金属材料工程领域的主要发展方向,被称为“工业之母”。
  从武汉钢铁学院的硕士到北京科技大学的博士,从研究院到钢铁企业,无论是求学经历还是科研工作,他都是在国内完成,是一位地道的“国产专家”。
  他在低成本高性能钢铁材料和薄板坯连铸连轧技术研究上取得了丰硕成果,为我国在薄板坯连铸连轧技术相关领域“后来者居上”作出了巨大贡献。
  孜孜不倦,以硕果见证钢铁科技的崛起与辉煌
  毛新平院士的科研经历,见证了我国钢铁科技创新的崛起与辉煌。
  1989年,毛新平从武汉钢铁学院研究生毕业,并被分配到原冶金工业部武汉钢铁设计研究总院从事冶金工程设计。
  1990年,年仅25岁的他成为我国第一个薄板坯连铸连轧工程团队里最年轻的一员。
  “薄板坯连铸连轧钢理念虽然是西方国家率先提出和研究的,但这项技术到底适用什么工艺,能够生产哪些产品,当时国内外都不清楚。”毛新平说。上世纪90年代,广州珠江钢铁公司从德国引进我国首条薄板坯连铸连轧生产线,开启我国在该领域的“边研发、边生产”的探索之旅。
  1995年,30岁的毛新平成为国家重点工程———薄板坯连铸连轧示范工程的总设计师。该项目当时为国家“七五”重点项目,在设计团队的共同努力下,进展非常顺利,于1999年顺利投产,并获得国家工程设计银质奖,这对薄板坯连铸连轧技术在我国广泛推广应用起到了示范作用。
  从1989年至2002年,毛新平在武汉钢铁设计研究总院走过了13个春秋,并完成了多条生产线的设计。
  2002年,毛新平应聘成为珠钢总工程师、副总经理、薄板坯连铸连轧技术研究所所长。
  微合金化,是在钢中加入微量的元素来改善钢的综合性能。一直以来,微合金化技术用的元素是铌和钒,但存在一个问题,我国铌资源几乎没有且进口价格昂贵。在上世纪60年代末70年代初,曾经也有不少科研人士想过使用元素钛,但由于其性能波动极大且不可控,大家都认为钛微合金化几乎不可能,因此该项技术的设想基本被放弃。
  毛新平经过认真思考并打破常规,将首攻方向确定为新工艺条件下的钛微合金化技术。他认为我国钛资源丰富(占全球储量46%),研制薄板坯连铸连轧工艺条件下的钛微合金化钢,能够实现低成本高性能的目标,并最早开始探索该项工艺技术。
  基于薄板坯连铸连轧工艺,毛新平团队利用钛微合金化技术生产700兆帕高强钢,合金化成本仅为传统技术的1/3,节能大约降低60%,在收益和成本方面都有明显改善。
  随后,毛新平团队又成功突破了热轧薄钢板、高品质特殊钢等工艺技术难关,填补了我国薄规格热轧钢板生产领域的技术空白,总体技术达到国际领先水平。
  毛新平一直从事薄板坯连铸连轧流程的工程设计、工艺技术研究、产品开发、产品应用技术研究等工作,过程虽艰辛,但他觉得充实、快乐。
  钢铁行业困境是暂时的,前途是光明的
  毛新平表示,目前钢铁行业产能过剩、环境污染等报道较多,钢铁行业的发展必须要考虑整个人类社会的和谐、可持续发展,一方面去产能,另一方面创新驱动。
  客观来讲,钢铁行业通向健康发展之路都会经历这样发展历程。
  首先,从国际上发达国家的钢铁行业发展历程来看,从欧洲到美国、日本、韩国,钢铁工业的发展都经过了行业的快速增长,然后重新调整回到一个稳定、可持续发展的阶段,我们国家钢铁行业发展也会遵循这样的规律。
  随着社会经济的发展,钢铁工业要满足社会发展的需求,在其快速发展过程中,由于各种原因不可避免地出现产能过剩,只是对于不同的国家,过剩的程度不同而已。
  比如,美国在发展过程中,钢铁最高产量达到1.2亿-1.3亿吨,现在产量也基本稳定在6000-7000万吨左右,在最高产量的一半左右;目前我国实际的钢铁产能在12.5亿吨左右,2015年产量在8.04亿吨。从未来的发展来看,我国钢铁产能是明显过剩。在“十三五”期间,国家明确提出,钢铁、煤炭、电解铝、玻璃等行业要去产能。钢铁的产能需要去掉1-1.5亿吨。在产能过剩的情况下,我们需要采取积极的措施,去掉部分技术含量不高、消耗能量较多、环境污染比较大的产能,使钢铁行业可持续地健康发展。
  另一方面,钢铁材料会被长期使用下去。从资源的丰富性、资源的性价比、性能的多样性、产品的可回收利用性等各个方面来衡量,我们目前还没有发现任何一种结构材料可以替代钢铁。
  钢铁行业的发展应遵循习近平总书记提出的五个发展理念:创新、协调、绿色、开放、共享。
  一方面要创新。通过创新的工作使得我们的流程更加合理;另一方面要提高产品的技术含量、附加值如长寿命、高强度、耐蚀性能等,以减少社会的刚性需求量;再一方面要绿色,遵循环保理念;最后,我们整个社会来共享钢铁工业发展的成果。
  总体来讲,目前钢铁行业面临的问题只是这个产业发展过程当中的一个周期性的问题,我们相信,通过中央、地方、行业的共同努力,钢铁行业将会健康持续地发展。
  兴趣与坚持是成功的动力
  毛新平作为冶金材料领域里无数科研工作者中的一员,对冶金材料领域的年轻人如何做好科研工作,他提出以下几点建议。
  第一,兴趣是做好工作的前提。如果在条件允许的情况下,年轻人应尽可能选择自己感兴趣的工作去做,然后坚持不懈地做下去。
  第二,要有充分的信心。对于行业遇到的问题,年轻人需要一个理智、客观的看法,并对从事的行业有充分的信心。
  第三,要理论结合实际。年轻人要更多地将理论研究结合实际,去生产第一线发现问题、解决问题,并结合社会发展的需求找到问题,以确定研发方向。
  第四,打破成规、开拓创新。年轻人要有开拓性的思路,尝试突破,去探索别人没做过的事情,甚至曾经认为不可行的领域都值得去探索,不墨守成规,坚持创新,把看起来不可能的事情变为现实。
  产品研发将多管齐下
  每年的4月24日是“世界腐蚀日”。谈及材料的腐蚀问题,毛院士表示材料腐蚀无时不在、无处不在,只是腐蚀速度的快与慢而已。材料的腐蚀带来的损失巨大,如何提高材料的耐蚀性能、使用寿命、控制腐蚀,腐蚀界很多专家早已讨论和论证过很多次。在此他只补充一点,在目前的研究工作中,材料的开发和耐蚀性能的研究结合得不够紧密,下一步将探索更加复杂的材料成分领域,在做材料产品研发同时,也要考虑材料应用性的问题、耐蚀性能等问题,在成分设计、制造工艺当中应把涉及材料腐蚀方面的问题同时考虑进去。(来源:道器网公众号、新材料智库公众号)