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邱竹贤

邱竹贤(1921年4月12日—2006年7月28日),海门区,有色金属冶金专家,中国工程院院士、挪威技术科学院外籍院士、挪威科学院外籍院士,东北大学教授、博士生导师。邱竹贤于1943年从交通大学唐山工程学院矿冶系毕业,之后在四川电化冶炼厂、高雄市铝厂、抚顺铝业有限公司任工程师12年;1955年调入东北工学院任教,历任副教授、教授,轻金属冶炼教研室主任,有色冶金系主任;1987年当选为挪威技术科学院外籍院士;1989年当选为挪威科学院外籍院士;1995年当选为中国工程院院士;2006年7月28日在沈阳市逝世,享年86岁。邱竹贤长期从事铝电解工业生产和融盐电解、融盐物理化学基础理论及应用技术的研究。

人物经历

1938年,17岁的邱竹贤高中毕业,考入上海市暨南大学化学系,享受公费待遇,但是当时上海已经沦陷,暨南大学要搬迁。

1939年8月,邱竹贤重新考入交通大学唐山工程学院(今西南交通大学)矿冶系学习。同年冬转赴贵州福泉市(今福泉县)读书。

1941年,邱竹贤在全国矿冶科学生竞试中,获得第一名。

1943年8月,邱竹贤从唐山工程学院本科毕业后,进入资源委员会所属的电化冶炼厂(在四川江),在炼锌和炼铜车间任技术员。

1945年,邱竹贤参加炼铝试验工作。

1946年10月,邱竹贤奉调到台湾铝厂(在台湾高雄市),担任南京国民政府经济部资源委员会台湾铝厂铝电解车间工程师。

1949年,上海战役前夕,邱竹贤返回大陆,临时在浙江省台州中学英语教师。

1950年1月,邱竹贤受聘于抚顺铝业有限公司(至1955年5月),从事修复铝厂和培训技术人员的工作。

1955年5月,邱竹贤调入东北工学院工作,历任东北工学院副教授、教授,轻金属冶炼教研室主任,有色冶金系主任。

1987年1月,邱竹贤当选为挪威技术科学院国外院士。

1989年1月,邱竹贤当选为挪威科学院院士。

1995年,邱竹贤当选为中国工程院院士,隶属于化工、冶金与材料工程学部。

2006年7月28日15时24分,邱竹贤因病医治无效,在沈阳市逝世,享年86岁。

主要成就

科研成就

• 科研综述

邱竹贤研究成功多项炼铝节电、节能技术,大幅度降低冶金工业中耗电量,产生巨大的经济效益和社会效益;系统研究了低温度铝电解、惰性电极材料、大型电解槽及融盐应用技术并取得了创造性的成果;在融盐湿润、渗透、阳极效应和金属雾生成等四种界面现象,均有新的创建。

邱竹贤致力于铝冶金及融盐电化学的基础研究和应用研究,对融盐湿润、融盐渗透、阳极效应和金属雾生成等均有新发现,形成了融盐界面现象及界面反应新学科。总结了节省电能的规律,提出了行之有效的措施。

发展融盐电解理论

融盐是一种高温离子溶液,冶金工业上应用于电解法生产铝镁等多种金属。邱竹贤的学术成就主要在于发展融盐电解理论。他在融盐化学和电化学基础理论研究方面,涉及融盐相图和结构,工业铝电解质组成和性质,界面现象和电极过程等。融盐不但温度高而且具有很大的腐蚀性,理论研究工作难度大,若干基本理论至今仍然存在分歧意见,其主要原因在于研究得不透彻,许多作者往往浅尝辄止。邱竹贤及其同事力戒时弊,对于所要研究的课题一一付出了艰辛的劳动,因而获得新的重要进展。

融盐湿润性研究起始于1964年。在当时的实验中观测到电极对融盐的“排斥——吸引——再排斥——再吸引”的现象。此项工作一度被迫中断,1978~1980年间得到恢复。他通过拍摄大量而系统的实验照片,归纳到普遍的湿润现象,揭示出阳极排斥电解液和阴极吸引电解液的基本规律。运用这一规律可以解释融盐电解中发生阳极效应以及电解液向阴极渗透的机理,能够有效地设法在工业上加以防范,达到节省电能和物料消耗,并延长电解槽使用寿命的目的。邱竹贤及其同事研制了一台高温透明电解槽,在此槽内观测了铝电解、镁电解以及各种碱金属电解中金属在融盐界面上的溶解现象,用摄影机记录下金属雾颜色和特征。发现:铝雾呈蓝紫色,镁雾呈灰黑色,钾雾呈绿色,钠雾呈蓝色,锂雾呈灰色;鉴别出金属雾是一种细微的粒子,具有还原性。从量子化学研究,提出了生成胶体溶液与真溶液的混合溶液观点。邱竹贤在融盐理论研究中是总体学术思想与重要创新点的提出者。他取得的丰硕成果,受到国内外学术界的重视。他和他的同事先后于1989年和1990年得到国家教委科技进步奖二等奖(金属溶解和电流效率研究)和一等奖(铝电解中的界面现象和界面反应研究)以及1991年国家自然科学奖三等奖(铝电解中若干物理化学问题的研究)。

探索出铝工业节能的规律和有效途径

铝工业是个用电大户,节省电能是一项重要的研究课题。邱竹贤在研究融盐电解理论的基础上,致力于探索铝工业节电的基本规律和有效途径。1988年他在美国矿冶工程师年会上发表的“铝电解中国节能”的论文是其研究心得的总结。他从计算最近40年来世界上不同型号和不同电流强度的24台电解槽的能量平衡入手,总结出减少电解槽的热损失系数、提高电流效率和保持能量平衡三条节电基本规律。他以单位电量核算电解槽的热损失量,称之为热损失系数,其量纲为伏特。每减小1单位损失系数,相当于节电3300千瓦时/吨铝。邱竹贤以亲身的工作经验认识到提高铝电解槽的电流强度可以节电。40年代他在台湾铝厂工作时,电解槽的电流强度只有2.7万安培,而现在大型槽已达到28~30万安培,由于热损失系数减小1.3伏特,电能消耗量减少了4300千瓦时/吨铝。这一节电理论具有普遍的适用性,也可推广至其他金属或合金的冶炼

1982~1984年邱竹贤参加了抚顺铝业有限公司首批三台13.5万安培大型电解槽的试制工作,承担铝电解质组成研究和电流效率测量。大型槽试验成功后,经过中国有色工业总公司鉴定,电流效率达到90%,电耗率降低到13500千瓦时/吨铝,该课题获有色工业总公司一等奖。此种槽型在抚顺铝厂和包头铝厂得到推广应用。

邱竹贤长期研究铝电解质的新组成,谋求改进铝电解的生产指标。早在1956年他在苏联教授А.И.莱涅尔(Лайzер)的指导下,完成了铝电解质添加氟化镁的论文。以后抚顺铝业有限公司在6万安培电解槽上试验此种新型添加剂成功,全厂推广应用,以至于全国。经过长期考验,确认为化镁是一种优良的添加剂,可以提高电流效率并节电,而且价格低廉,其原料菱镁矿是中国丰产资源,有长远的应用价值。

1985年邱竹贤在美国矿冶工程师年会上宣读了题为《低温铝电解》的研究论文,提出了可以在温度850~900℃之间电解的低熔点电解质,预期电解槽的热损失量会因电解温度降低而明显减少,而且电流效率会明显提高,两者均可节电。此文受到国际学术界的重视。澳大利亚铝业研究中心,于1991年与邱竹贤签订了技术协作合同,开展低温电解的半工业性试验。这是一项具有广阔应用前景的研究工作。

邱竹贤于1975年提出了加宽电解槽导电母线以减少其电压降的建议,这和许多铝厂技术人员的想法相符合。中国铝厂在此项技术改造中群策群力,取得了明显的节能效果,每吨铝节电200千瓦时。80年代中在研制惰性电极方面做了应用基础工作,并与山东铝业公司合作在工业槽上进行TiB2惰性阴极工业试验,1992年通过有色工业总公司鉴定,每吨铝可节电200千瓦时。

历年来,邱竹贤及其共同工作者用融盐电解法研制了多种铝基母合金,其中有铝—硅、铝—钛、铝—钛—硼、铝—锰、铝—镁、铝—钙、铝—铬、铝—、铝—稀土等,使合金的质量提高而生产成本降低。

铝电解生产中出现失常状态,称为“病槽”。国外书上载有若干治理方法。邱竹贤以其丰富的生产经验,对治理病槽有独到之处。他根据中医辨症施治的原则,视电解槽为一有机整体。采取标本兼治的方法,务求消除其致病原因,同时采取积极的治疗措施。例如:侧部漏电问题非常棘手,邱竹贤则着重于清理槽底,使电流均匀通过槽底,不日便见成效。因此,他在所编教材中,写下“病槽及其治理”一章,以供中国铝工业参考选择。

• 科研成果奖励

邱竹贤多次获得国家及省部级奖励,“锂盐阳极糊节能技术”获1992年国家科学技术进步奖一等奖

人才培养

邱竹贤先后承担轻金属专业本科生的专业教学工作,已有上千名大学生毕业,培养硕士研究生26名,博士生32名。先后出访了奥地利挪威丹麦日本美国、澳大利亚、新西兰、俄罗斯等国的大学、铝厂和研究所,参加科研合作,并担任了挪威工业大学、新西兰大学、俄罗斯伊尔库茨克工业大学的客座教授3年。

邱竹贤在中华人民共和国成立后的40多年中,培养了大批轻金属冶炼专业人才。早在1950年,抚顺铝业有限公司因建设需要,举办了铝冶炼训练班,邱竹贤兼职任课,编写讲义,开设了中国最早的铝电解课程。学员在毕业后,成长为中国首批铝冶炼专业人才。1952年,东北工学院为适应中国铝冶金和铝加工事业的发展需要,组织两个班级进行专业培训,借调邱竹贤来担任该校的铝冶金专业课教学工作。这批学员毕业后成长为中国铝冶金与加工事业的技术骨干。1955年春,东北工学院成立,轻金属冶炼专门化。邱竹贤从抚顺铝厂调入东北工学院任教,担任轻金属冶炼教研室主任。多年来他精心授课,紧密联系生产实际,致力于提高学生的分析问题与解决实际问题的能力,教学成绩优异。早在1966年前,邱竹贤就开始培养研究生。1981年经国务院学位委员会审批,邱竹贤成为全国首批有色冶金专业博士导师,培养了一批硕士和博士生。

邱竹贤目睹中国铝工业的落后现实,认识到从事教育工作培育炼铝人才的重要性,故坚定地选择了从教的道路。他认为,为要提高教学质量,必须编写该国的教材。而要写好教材,宜先从事科学研究,取得科研成果,借以充实教学内容,加深理论认识,发展新的学说;同时又要密切联系工业生产实际,使学以致用。因此,他和研究生一起成年累月地在实验室内从事科学研究工作,又深入到全国大小铝厂吸取丰富的营养,同时把知识毫无保留地传授给技术人员和工人。他把勤奋看书学习、努力开展科学研究,深入实际进行工业生产试验三者有机地联系起来《铝冶金物理化学》一书是邱竹贤的重要著作。此书经徐采栋先生推荐,出版于1985年,其初稿则草拟于1964~1972年间。其间虽然历经坎坷,他始终坚毅地从事此书的撰写工作。1973年后,他又广泛地查阅了英、俄、日、德等国的有关文献,并认真做了读书笔记,分门别类整理成60余册原始资料;对若干重要的课题——铝电解中的湿润现象、渗透现象、阳极效应、金属溶解、电流效率和电能节省等积极从事实验室的研究和工业生产试验,并取得了一系列新成果,终于在1980年完成了此书初稿的修订。1982年他去挪威奥斯陆大学和特隆赫姆工业大学访问,对铝冶金的基本理论和研究方法有了更为深刻的认识之后,才最终定稿。因此,他在此书中能够把物理化学的基本理论和铝冶金的生产实践联系起来,此书成为一本具有重要理论价值和应用价值的专著。

社会任职

邱竹贤先后担任了挪威工业大学、新西兰大学俄罗斯伊尔库茨克工业大学的客座教授3年。

荣誉表彰

人物评价

邱竹贤是中国铝工业的奠基人之一,被誉为中国铝工业的一代宗师。他为世界熔盐电解理论的发展作出了突出贡献。他发现了熔盐电解电极界面现象的基本规律,丰富了熔盐电解理论。他所研究的添加氟化镁等创新技术,为中国铝工业的发展打下了坚实的基础。(《沈阳日报》评)邱竹贤是中国铝冶金教育和科学研究的先驱,他谦虚谨慎,勤奋工作,态度严谨,非常注重实验分析研究,他为发展中国铝工业而献身的精神,值得我们每一个人学习。(科普中国评)

外部链接

参考资料

中国铝材之父邱竹贤院士逝世.搜狐新闻.2016-10-28