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　　靳樹梁(1899.1.1-1964.1.1),冶金學家，煉鐵專家，冶金教育家，中國科學院學部委員（1993年改稱院士）。40年代他積極開拓小型高爐技術，并取得突出成績，使威遠鐵廠的煉鐵技術經(jīng)濟指標居當時中國同類型高爐之冠。靳樹梁多年從事高爐強化理論研究，開拓了承德鋼鐵公司釩鈦磁鐵礦高爐冶煉新工藝。在辦學中，他倡導理論與實踐相結合、廠校結合，領導東北工學院（現(xiàn)東北大學）建立了教學、科研、生產三結合體制；主編了結合中國實際的《現(xiàn)代煉鐵學》。
　　抗戰(zhàn)初期，中國半壁河山淪陷，西南地區(qū)只有小規(guī)模的土鐵生產，遠不能滿足抗戰(zhàn)的需要。當時拆遷到四川的是原六河溝鐵廠的100噸高爐，由于四川地區(qū)煉鐵原料產地分散，產量小，運輸也很不方便，短時期內不能滿足重建100噸高爐的需要。為滿足抗戰(zhàn)急需，決定先建一座20噸高爐，由靳樹梁負責設計。靳樹梁在既無前人經(jīng)驗，又缺國外資料的情況下，根據(jù)現(xiàn)實條件，充分利用拆遷來的鋼鐵材料，克服重重困難，完成了設計。經(jīng)過一年時間建設，于1940年3月2日正式開爐投產，較快地為抗戰(zhàn)提供了生鐵。靳樹梁曾撰文說：小型煉鐵爐為近代新技術在交通困難、礦層貧薄情況下，供戰(zhàn)時生鐵急需的時代產物。而東西典籍，查無資料記載，缺乏資料可以引證。創(chuàng)行伊始，眾目睽睽，一國既出，群相效尤，得以救活當時之鐵荒現(xiàn)象，實為中國工業(yè)上之莫大成就。這確實是當時實際情況的寫照。繼上述高爐外，靳樹梁還為永榮鐵廠設計了一座5噸高爐，為云南鋼鐵廠設計了一座50噸高爐，改造了威遠鐵廠的15噸高爐。1944年12月，靳樹梁發(fā)表了《小型煉鐵爐之設計》，這是中國首篇較詳細地總結小型高爐設計的材料。
　　小型高爐
　　40年代初期的小型高爐普遍存在焦炭消耗高、產量低的問題。靳樹梁對此進行了深入研究，認為主要是裝料時料中粉末多集中于爐墻邊緣，料柱邊緣透氣性過差且易結瘤所引起。為此他設計了小型高爐標準爐喉，使用這種爐喉能使裝料時料中粉末適當離開邊緣。靳樹梁在威遠鐵廠15噸高爐上首先使用了這種爐喉，并且結合小型高爐特點，進一步探索了與標準爐喉相匹配的合理工藝操作方法，使威遠鐵廠小型高爐的技術經(jīng)濟指標在抗戰(zhàn)期間一直居于同類型高爐之首（其平均焦比為每噸鐵1．30噸焦，有時為1.147噸焦；平均日產量為每立方米高爐容積產鐵0．413噸。而當時同類型高爐的平均焦比都在2．0噸以上，平均日產量則都在每立方米高爐0．280噸以下）。
　　靳樹梁發(fā)明的小型高爐標準爐喉獲得了重慶國民政府經(jīng)濟部305號5年專用證書及教育學術審計委員會獎金10000元。他的《小型煉鐵爐爐喉設計之探討》一文在1944年中國工程師學會桂林年會上被評為得獎論文。
　　靳樹梁在小型高爐方面還有其他成就，例如：他根據(jù)小型高爐爐缸易冷易凍的特點，改變高爐風口傾角；為使小型高爐在多雨季節(jié)也能正常生產而增設爐底防潮設施；創(chuàng)造了被人們冠以靳氏稱號的簡易燒結法等。這些工作均在實際生產中取得了很好的效果。
　　高爐冶煉
　　50年代以前，高爐冶煉強度低，風口前的焦炭層不活躍，爐料都從風口前燃燒區(qū)逐步下降，形似漏斗下料，被稱為燃燒漏斗受料論。其后，部分煉鐵工作者也有沿襲這種看法的。50年代以來，高爐冶煉強度增高，靳樹梁認為：高爐風口區(qū)爐料運動是高爐全部爐料運動的先導，是決定爐內煤氣行為的重要因素。適當調整其內部關系是強化高爐冶煉的關鍵，也是高爐順行的基礎，必須研究清楚。于是他懷著強烈的責任心和緊迫感，精心地進行了高爐風口區(qū)降料理論的研究。從1957年起，他用了近4年的時間研究這一問題。他一方面進行大量的實驗室模型試驗，另一方面在本溪鋼鐵公司煉鐵廠高爐上進行實地觀察和測量，同時還認真分析了國外立體攝影的爐料下降軌跡。他在大量研究工作的基礎上，提出了高爐風口前爐料運動的新觀點。
　　他首先明確了風口區(qū)的定義。指出風口區(qū)是高爐兩個特定橫截面之間的區(qū)域，一個橫截面在氧化帶的至高點，另一個在氧化帶的至低點。同時指出國內外煉鐵界將風口區(qū)籠統(tǒng)地稱為氧化帶或者燃燒帶過于含混，因為其中還有還原區(qū)。
　　他又指出，現(xiàn)代高爐的各個風口前都有一個爐料持續(xù)不斷地以回旋方式迅速運動的區(qū)域。在實際生產中，這一區(qū)域是焦炭劇烈燃燒的地方。不論是向前噴射中的或是向后回旋中的焦炭，都在迅速地燃燒著，所以這些焦炭不可能一再往復循環(huán)。國外籠統(tǒng)地命名此區(qū)為循環(huán)區(qū)也是不確切的。
　　他指出，傳統(tǒng)的降料理論，即燃燒漏斗受料論，對風力足以使爐料回旋運動的現(xiàn)代大中型高爐已經(jīng)過時。
　　接著，他對風口區(qū)的爐料運動，提出了新的假設。他把風口區(qū)分為邊緣區(qū)、回旋區(qū)、中心區(qū)和回旋區(qū)相互之間的中間層等四個部分。設想回旋區(qū)的爐料運動是從風口前的焦塊的平射或稍微向下斜射開始，然后向上下左右回旋的。中間層的爐料運動以向下為主，但對回旋區(qū)有向心傾向。邊緣區(qū)的爐料以向下降落，集中供應回旋區(qū)為主，同時也供應一部分中間層的消耗和進行少量直接還原的耗損。中心區(qū)則大量進行著直接還原，消耗焦炭，所以爐料也是下降的。邊緣區(qū)和中心區(qū)各自結合著和它接觸的部分中間層，構成爐料下行極為活躍的區(qū)域，是兩條主要的降料路線。為了驗證這一假設，1962年，靳樹梁指導李永鎮(zhèn)又做了回旋區(qū)焦炭消耗的模擬試驗，描繪了風口區(qū)上方的爐料運動軌跡，上述假設得到驗證。試驗表明，回施區(qū)內焦炭消耗的補給來源，不是來自回旋區(qū)上方，而是來自靠近風口端部的上方。焦炭下降到風口端部時，被鼓風吹送而平射進回旋區(qū)，好像被裝進口袋一樣。他將這一現(xiàn)象命名為袋式效應。這一發(fā)現(xiàn)，有利于促進高爐強化理論的研究和生產的發(fā)展。
　　靳樹梁還領導東北工學院煉鐵教研室進行了多項課題研究。早在1953年，他即帶領部分教師在本溪鋼鐵公司進行高爐強化冶煉研究，總結中國高爐強化的經(jīng)驗。1959年，他根據(jù)本鋼高爐的強化經(jīng)驗，運用蘇聯(lián)扎伏隆科夫（Жаворонков）散料層流體力學公式，解析高爐冶煉強度的規(guī)律，對總結中國高爐強化經(jīng)驗起了重要作用。他還建議教研室將高爐強化理論研究作為長遠的研究方向之一。
　　開辟冶煉新工藝
　　高爐冶煉釩鈦磁鐵礦在國外已有100多年歷史，但只有渣中二氧化鈦含量不超過15%時才能順利生產。用中國承德的礦石冶煉時，渣中二氧化鈦含量高達16%～18%，生產達不到設計指標，成本也高，冶煉技術長期未能過關，1961年，承德綱鐵公司被調整下馬。
　　1962年，多元鐵礦石的冶煉和綜合利用課題被列入國家科技發(fā)展規(guī)劃，承德釩鈦磁鐵礦的冶煉研究也被列入規(guī)劃。這是一個開拓性課題，意義重大，難度也很大。靳樹梁以高度責任感主動承擔了這一任務。他誠懇地對煉鐵教研室教師說：國家建設的急需，就是的研究方向，承德釩鈦磁鐵礦冶煉研究是國家急需，煉鐵工作者責無旁貸。他又深有感觸地說：中國釩鈦磁鐵礦資源極為豐富，能從事這方面的研究和生產，也是三生有幸。他以豐富的經(jīng)驗和學識，分析了攻克難關的可能性，組成了科研組，并派人赴承德鋼鐵公司進行實地考察。
　　1949年上半年，靳樹梁任本溪煤鐵公司總工程師。當時人民解放戰(zhàn)爭正在進行，恢復生產，支援戰(zhàn)爭是當務之急，要求盡快修復高爐。在修復2號高爐時，當清除日偽占領期間留下的滿爐爐料和積鐵后，發(fā)現(xiàn)爐基上有很多又寬又大的裂縫。如何處置，大家意見不一。靳樹梁和公司經(jīng)理楊維召開技術會議，決定采取以下措施，即：在爐基下部打鋼筋混凝土箍；用200號沙漿灌注裂縫；而后在爐基上再加一層100～200毫米厚的石棉耐熱混凝土墊層，妥善地解決了這一難題。爐基問題解決后，在測量爐子中心線時，發(fā)現(xiàn)高爐中心線向上料斜橋方向傾斜了280毫米。有人建議拆掉重建，這確實是個根治的辦法，但戰(zhàn)事急迫，時不待人，不允許拆除重建。靳樹梁為了盡早修復開爐，提出兩借方針，即從機械上設法借過一點，再以偏砌耐火磚襯的辦法借過一點。隨后請來了蘇聯(lián)專家，意見與靳樹梁一致。遂用爐口唇圈墊偏墊的辦法借過80毫米，再用偏砌耐火磚襯的辦法借過120毫米。雖然尚偏80毫米，影響就不大了。
　　1949年6月30日下午4時，本鋼2號高爐正式點火，準備七·一獻禮。靳樹梁和工人一起，日夜守候在爐旁，當風量加到每分鐘500立方米時，空氣柱與風口平臺發(fā)生共振，使整個平臺都震動起來，引起震驚。靳樹梁憑自己的經(jīng)驗和卓識，果斷地提出再加風。一小時后，當風量增至每分鐘700立方米時，爐臺震動消除了。翌日，當風量達到定額值每分鐘920立方米時，爐臺紋絲不動。靳樹梁和大家都露出笑容。經(jīng)過三天晝夜艱苦奮斗，1949年7月3日，2號高爐為新中國流出了首爐鐵水，全廠一片沸騰，靳樹梁也激動得流下了眼淚。
　　靳樹梁調到東北工學院工作后，他仍急生產之所急，屢次幫助工廠解決技術難題。
　　1953年本鋼煉鐵廠實行全風量操作。由于原料沒有得到相應改善，以致高爐嚴重結瘤。靳樹梁應邀帶領煉鐵教研室教師多次前往調查研究，提出方案，協(xié)助解決了這一問題。
　　1954年3月，威遠鐵廠來信要求幫助解決結瘤問題。靳樹梁經(jīng)過周密思考，結合威遠鐵廠的具體情況，在回函中提出了從加強原料管理入手，搞好爐料篩分入爐，采用中性渣操作，控制適當爐溫等措施，為解決爐瘤問題再次作出了貢獻。
　　1958年大建小高爐，靳樹梁發(fā)現(xiàn)煤氣利用上有很大浪費，分析原因是煤氣除塵不好。為此他結合小高爐實際，因地制宜地設計了結構簡單、造價低廉的竹網(wǎng)除塵器，提高了小高爐煤氣利用效率。
　　1959年他又協(xié)助本鋼解決高爐強化后風口大量燒損的問題。1960年他分析了本鋼高爐爐缸燒穿原因，總結經(jīng)驗教訓，提出防止方案。1964年他在病中還函復包頭鋼鐵公司要求協(xié)助解決風口嚴重燒損的問題，建議采用風口外壁加耐火層的辦法。靳樹梁真是鞠躬盡瘁，為生產嘔心瀝血。
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