從青銅之輝到工業(yè)之夢(mèng) 書(shū)寫(xiě)智能冶煉新篇章——記何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)獲得者、中南大學(xué)教授陽(yáng)春華
2024年12月09日 9:26 481次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類(lèi): 先鋒人物 作者: 李學(xué)
中南大學(xué)教授陽(yáng)春華是我國(guó)有色冶金智能自動(dòng)化領(lǐng)域的杰出女科學(xué)家。提到有色冶金,人們通常會(huì)想到“高溫、大型、繁重”等詞匯。然而,在這樣一個(gè)傳統(tǒng)上被認(rèn)為是男性主導(dǎo)的行業(yè)中,陽(yáng)春華奮斗了近40年。她利用自身的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì),開(kāi)創(chuàng)了一條有色冶金智能化轉(zhuǎn)型的嶄新道路。
作為我國(guó)有色冶金智能自動(dòng)化技術(shù)從“對(duì)標(biāo)”到“創(chuàng)標(biāo)”跨越式發(fā)展的見(jiàn)證者和踐行者,陽(yáng)春華曾獲得第三屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)、1項(xiàng)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、3項(xiàng)國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng),以及“全國(guó)巾幗建功標(biāo)兵”“全國(guó)優(yōu)秀科技工作者”等榮譽(yù)稱號(hào)。2024年,陽(yáng)春華榮獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。
傳承積淀
青銅鑄就冶煉“智變”
有色金屬包括銅、鋁、鉛、鋅、稀土、稀有金屬等多種戰(zhàn)略性資源,從商周時(shí)期青銅冶鑄開(kāi)始,有色金屬便成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展以及國(guó)防建設(shè)的重要支柱。
“我國(guó)有色金屬行業(yè)底蘊(yùn)深厚,但信息化建設(shè)步伐相對(duì)滯后?;厮葜?0世紀(jì)80年代,大部分有色冶煉工序都依賴手工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低。”第一次走進(jìn)冶煉廠的陽(yáng)春華,內(nèi)心萌生了利用自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)推動(dòng)冶煉企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的想法。
從此,陽(yáng)春華潛心鉆研并認(rèn)為,“要想讓機(jī)器替代人工,一是要讓機(jī)器學(xué)會(huì)操作,替代人的體力勞動(dòng);二是要讓機(jī)器理解工藝,替代人的腦力勞動(dòng)。”陽(yáng)春華從基礎(chǔ)理論入手,深入剖析冶煉過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)底層機(jī)制,從工業(yè)數(shù)據(jù)和操作日志中提取控制知識(shí),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的反復(fù)試驗(yàn),將書(shū)本描述的原理、數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的規(guī)律、工人腦中的知識(shí)都建成計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的模型,打造了首個(gè)有色冶金全流程數(shù)字化模型庫(kù),并以全新視角提出了跨層級(jí)智能協(xié)同控制理論,實(shí)現(xiàn)了有色冶金全流程智能調(diào)控的基礎(chǔ)性突破,先后獲得湖南省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
“只有打好基礎(chǔ),才能行穩(wěn)致遠(yuǎn),憑借在工藝機(jī)理和控制策略領(lǐng)域幾十年的研究積累,我們的智能自動(dòng)化技術(shù)才能在實(shí)際有色冶煉場(chǎng)景中充分發(fā)揮效能。”陽(yáng)春華說(shuō)。
躬身實(shí)踐
攻克有色冶煉控制一線難題
在深入有色冶煉廠調(diào)研時(shí),陽(yáng)春華發(fā)現(xiàn),許多國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)裝備與控制系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)運(yùn)行一段時(shí)間后都會(huì)出現(xiàn)“水土不服”的現(xiàn)象。“我國(guó)的有色冶煉常常是吃‘百家礦’,由于礦石品位不如國(guó)外優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定,導(dǎo)致很多書(shū)本上的知識(shí)和國(guó)外的裝備無(wú)法奏效”。當(dāng)時(shí)合作的有色冶煉企業(yè)一度認(rèn)為“要想冶煉出高品質(zhì)的有色金屬產(chǎn)品,必須從國(guó)外進(jìn)口優(yōu)質(zhì)礦石原料”,這使得我國(guó)有色金屬行業(yè)發(fā)展受制于人。
面對(duì)這一困境,陽(yáng)春華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在工廠一待就是幾個(gè)月。“既然優(yōu)質(zhì)有色金屬礦石被國(guó)外壟斷,那就盡可能利用我們國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源;既然國(guó)外的控制系統(tǒng)不適合國(guó)內(nèi)礦石原料,那就研發(fā)符合我國(guó)資源特點(diǎn)的控制系統(tǒng)。”憑借“湘妹子”獨(dú)有的沖勁與韌勁,陽(yáng)春華經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的數(shù)據(jù)分析、可靠性測(cè)試和工業(yè)試運(yùn)行,最終打贏了這場(chǎng)“硬仗”。
“針對(duì)我國(guó)資源特點(diǎn)和冶煉工藝需求,我們提出了大型有色冶金爐窯精準(zhǔn)控制、濕法冶金多反應(yīng)器協(xié)同調(diào)控、‘供應(yīng)鏈-物質(zhì)流-生產(chǎn)鏈’智能協(xié)同技術(shù),讓大型窯爐的每一處狀態(tài)都調(diào)控得當(dāng),讓冶金反應(yīng)釜中每種金屬在合適的時(shí)間發(fā)生合適的反應(yīng),確保全流程多個(gè)工序之間無(wú)縫銜接。”陽(yáng)春華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的有色冶金智能自動(dòng)化系統(tǒng),突破了動(dòng)態(tài)生產(chǎn)條件下全流程協(xié)同精準(zhǔn)調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)難題,大幅拓寬了冶煉工藝對(duì)復(fù)雜低質(zhì)礦石的適應(yīng)能力,提升了我國(guó)資源供應(yīng)鏈安全保障水平。
陽(yáng)春華在不改變礦產(chǎn)資源和冶煉工藝的條件下,用智能自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)辟了有色冶金過(guò)程高效高質(zhì)量運(yùn)行的新途徑。該成果不僅構(gòu)建了我國(guó)有色冶金智能制造的技術(shù)基石,還支撐建成了“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,世界一流”的銅冶煉和鋅冶煉智能工廠,為行業(yè)樹(shù)立了智能化轉(zhuǎn)型的標(biāo)桿。該成果獲得2020年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、2023年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
不忘初心
精心錘煉培養(yǎng)卓越人才
從研究生到博士生導(dǎo)師,陽(yáng)春華深耕有色冶金智能自動(dòng)化領(lǐng)域37年,始終懷抱為黨育人、為國(guó)育才的初心和使命。她深知,培養(yǎng)優(yōu)秀的科技人才是實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技自立自強(qiáng)的關(guān)鍵。
“當(dāng)代青年學(xué)子,一定要胸懷祖國(guó),放眼世界。”陽(yáng)春華鼓勵(lì)學(xué)生面向國(guó)家重大需求開(kāi)展研究工作,倡導(dǎo)科教融合,搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智創(chuàng)平臺(tái),將科研案例引入教育教學(xué)。同時(shí),她也注重品德引導(dǎo),在擔(dān)任中南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院院長(zhǎng)期間,她帶領(lǐng)學(xué)院在全國(guó)率先啟動(dòng)自動(dòng)化課程思政建設(shè)工程,形成了知識(shí)教育、能力培養(yǎng)、價(jià)值引領(lǐng)“三位一體”的育人格局。
“目前,我們團(tuán)隊(duì)自主培養(yǎng)的國(guó)家級(jí)人才有18人次,畢業(yè)生中涌現(xiàn)出一批在控制領(lǐng)域有重要影響力的杰出學(xué)術(shù)人才和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人物。”提到團(tuán)隊(duì),陽(yáng)春華無(wú)比自豪。憑借教書(shū)育人的突出成績(jī),陽(yáng)春華獲得2022年寶鋼優(yōu)秀教師獎(jiǎng)特等獎(jiǎng),帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)入選2023年全國(guó)高校黃大年式教師團(tuán)隊(duì)。
“我們將繼續(xù)努力,打造前瞻引領(lǐng)、國(guó)際一流的高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),為新一代工業(yè)革命提供技術(shù)源泉和人才資源,為國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。”陽(yáng)春華說(shuō)。
回望來(lái)時(shí)路,那個(gè)長(zhǎng)著娃娃臉的女大學(xué)生,早已在歲月的磨礪中蛻變,成長(zhǎng)為一位能夠獨(dú)當(dāng)一面的科研領(lǐng)軍人物與教育先鋒。陽(yáng)春華堅(jiān)信,通過(guò)她和團(tuán)隊(duì)的共同努力,有色冶金智能自動(dòng)化這條路一定能夠越走越寬廣。她期待在未來(lái)的日子里,能夠?yàn)橛猩苯鹦袠I(yè)的高端化、智能化、綠色化發(fā)展貢獻(xiàn)更多的智慧和力量,書(shū)寫(xiě)有色冶煉智能自動(dòng)化技術(shù)的新輝煌。
責(zé)任編輯:任飛
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