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包头稀土研究院——让稀土技术踮起产业新基石

发布时间:2016-08-01 浏览:4059次
  北疆草原,天蓝如洗,当人们惬意地享受着包头特有的清凉时,包头稀土研究院却热流激荡。

  7月22日上午,记者来到稀土院稀土新材料中试实验基地,中试基地三条生产线上的科研人员一身工装,头戴安全帽,或开启着小型吊车运送着物件、或手持各类器具敲敲打打、或手拿仪器检测着数据。“在外人看来,他们的着装与操作很平常,可是能够进入稀土院中试基地的项目,一般均是代表稀土行业国内、甚至国际新水平。在现场,可别看他们像现场产业工人似的,其实他们当中大多数是硕士学历,博士也不在少数。”领记者来采访的稀土院人事部门的同志介绍着中试基地的情况。

  在炉火正旺的稀土镁合金生产线上,该项目组的科研人员正在小心翼翼地用特制的各种形状的模子浇铸合金锭。在成品柜上,摆放着他们的成果—已经成型但形状各异的合金锭。

  稀土镁合金能做什么?它会给我们带来什么效益?面对记者的提问,正在现场指挥混料作业的稀土镁合金中试线副主任胡文鑫博士娓娓道出其中独一无二的诸多优势:“因为这种合金含稀土,所以其液态流动性非常好,能够铸造出复杂的构件。比如非常适合电子厂家生产计算机箱体、集成电路板;汽车厂家生产诸如轮毂、构件等。特别是汽车轮毂,已经在轿车上试用,可大大减轻汽车的自重,产品前瞻性非常好。如果再进一步将其生产工艺优化、成本降低,就不愁受到市场的青睐。”

  与稀土镁合金项目相呼应,稀土院稀土PVC热稳定剂在刚刚完成了在硬质塑料方面的成果转化,并实现产业化生产之后,张玉玺课题组鞍马未歇,又马不停蹄地开始了向软质塑料等高端领域发起攻关。在中试基地,记者见到张玉玺和他的课题组正忙着把稀土助剂料打包装袋后发往用户。十年磨一剑,从2005年开始,已经进入不惑之年的张玉玺潜心专攻稀土在化工领域的应用,成为国内稀土助剂行业的领军者。2015年2月,该科研成果被一家上市企业购买,前期转让费500万元,后期每生产一吨厂家付给稀土院400元技术服务费。鉴于他的贡献,稀土院奖励他本人100万元。2015年底,张玉玺团队并没有因为技术转让成功而停止攻关的步伐,而是本着对企业、市场、客户负责的态度,着眼于长远对产品结构进行优化,通过对广东省、江苏省等市场的调研,又经过团队两个月的奋战,于2016年3月份成功研制出第二代稀土助剂。相对于第一代产品其产品质量提高了10%,使用范围更广,更主要的是产品成本大幅下降了30%。如今,张玉玺团队又以更大的担当,开启了第三代稀土透明有机稀土稳定剂的研制,一旦成功,我国稀土稳定剂将实现产品多样化,对我国依赖进口的局面将得以扭转。

  在采访中,记者在稀土院的工作总结中看到:进入2016年下半年,包头稀土研究院实验室技术向产业化转化进入加速期。2016上半年,稀土院天津分院在项目推进方面:“提高光伏电池效率的稀土光谱转换技术”,稀土光谱转换材料应用于硅基太阳能电池组件的发电功率可提高1.88%~2.38%,通过引入新型有机配体,可有效改善材料的抗紫外老化性能。目前已确定了具备市场应用价值的稀土光谱转换材料的组成和合成工艺,工业条件下研制的转光膜初步满足户外太阳能电池应用试验的要求,正在自建的小型太阳能电站上进行应用评价试验。“稀土改性分子筛催化剂产业应用技术开发”,合成的催化剂性能与国产、进口的传统钒钨钛催化剂相比,综合性能相当。自主开发的涂敷成型工艺技术,初步达到了预期效果,上载率达到10%左右,脱落率小于0.6%。通过对整体式催化剂评价装置的调研和建设论证,为后续的催化剂侧线评价奠定了基础。“稀土陶瓷膜在制氧机中的应用”,目前已进行了复合电解质材料的合成和电解质膜的成型工作。“纳米氧化铈的扩试制备及新应用技术开发”项目,已完成实验室功能配套设施建设,并逐步开展了纳米氧化铈的扩试合成及应用评价工作,合成的纳米氧化铈具有较好的粒度分布和稳定分散性,添加在汽、柴油中应用的台架试验表明具有一定的节油和减排作用。理化检测中心天津分部,通过了国家合格评定委员会现场复评审。

  众所周知,钢铁行业举步维艰,而稀土产业方兴未艾,在稀土院院长杨占峰看来:“捕捉商机、抓住机遇、加快从科研课题向科研项目的转变,加快从科研结题向科研成果的转化,这才是稀土院落实包钢集团提出的以稀土为重心转型的根本所在。”

  记者在采访中欣喜地了解到,7月份,稀土院科研人员借全国科技大会精神及包钢集团公司董事长、党委书记魏栓师在包钢集团“七一”讲话中关于稀土工作的指示精神的东风,坚定信心,抓住时机,把科研为生产服务、为延伸产业链服务当成了全院首要任务。正如杨占峰所说:“如果说,全国科技大会向全社会传达了中国坚持科技为经济发展服务的明确决心,那么这种决心在包钢稀土院已经演变为实实在在的的探索实践,并激发出了转型的强大动力。转型的底气何来?这底气源自稀土院独特的历史地位和现实影响。”

  追溯稀土院的历史,人们不难理解上世纪50年代建设稀土院的初衷是为了落实国家提出的要求白云鄂博资源的综合利用。正因为有了稀土的研发,才有了后续的稀土产业的形成。稀土院从1992年全国院所改制,稀土院进入了包钢集团。从2000年开始,稀土院两件大事载入史册—是成立国家工程研究中心,该工程研究中心的成立,使得稀土院成为我国实验室成果向产业化的孵化器;其二,2015年白云鄂博稀土资源综合利用国家重点实验室得以批复。这两大国家级平台对于包钢集团和北方稀土而言,具有里程碑的意义。至此,包钢集团有了两个国家级的研究品牌。这两大平台、两块牌子落户稀土院,这在全国稀土界来说仅此一家,这就是稀土院最有说服力的底气和实力。

  记者在采访稀土院主管科研工作的副院长张志宏了解到,从稀土院研发体系而言,最早的针对选矿、冶炼产业链而布局的,这种布局,国内独一无二。一直以来,包钢集团对稀土院的科研体系建设给予了最大支持,基于北方稀土的强大背景,后续的天津分院、中试基地得以建成。目前,稀土院的实验室研究自成体系;国家级平台在应用基础、竞争前技术、国家国际标准三大块首屈一指,其运行模式为——开放、流动、联合、竞争。所以,实验室的研究方向极其超前。张院长介绍,国家工程中心和国家重点实验室的功能都是科研成果向产业化转化的桥梁,但是为什么又新建了一个中试基地呢?这是因为一是实验室成果快速向产业化转移的需要,二是中试能力不够是稀土院的短板、是瓶颈。其三,更为重要的是中试基地建设的意义在于它可以放眼全国、甚至世界,把与稀土相关的项目,甚至是非稀土概念的但是与稀土有上下游关系的项目全部大胆地引入,并实现产业化,为北方稀土做大做强提供技术支撑。目前,稀土院已经与上海交大、北航、中科院化学所、中科院包头研发中心积极合作,找到有价值的、有产业化前景的技术孵化成产业技术。

  发展的底气来自对外合作。记者了解到,在包钢集团的支持下,天津分院应运而生。因为随着国家发展的需求,稀土院原有的应用领域满足不了现在的新的需求,需要开拓新的领域课题、开拓新的课题。张志宏坦言:“对项目而言,老技术人员固然可以做,但是有很多专业技术领域他们很陌生,甚至都没有接触过,学都没有学过,这就需要我们对外合作,共同研发。这样,本着不求所有但求所用的原则,积极寻求对外合作。地点为何选择在天津?一是因为天津周边世界500强企业多、高技术企业多,与应用市场拉近距离;第二是缘于一个很实际的问题,包头地区在引进人才时,有一定困难,但是同样一个人才,如果要把他引入到天津去,就容易通过基地积蓄人才。

  在采访即将结束之际,记者又来到了中试基地烧结钕铁硼中试线线,副主任赵明静向记者展示了市场上根本见不到新产品——烧结的辐射多极环。赵明静介绍到,这种辐射和多极磁环可代替传统的电机用瓦型块,可消除瓦型块磁材产生的很多缺陷。瓦型磁体存在着加工精度低,拼接磁环的动平衡差,磁极间过渡区大,使电机产生噪音和震动等缺点。为了使电机转子具有较好的动平衡,安装在转子的磁体需要打磨。由于安装前磁瓦已经充磁,大大增加了打磨难度,显著增加安装成本,否则将直接影响电机的性能。如果采用整体辐射磁环,则完全克服了瓦型块拼接磁环以上的缺点。其加工精度较高;在内外表面可直接充磁成多极且极易安装。由于磁极间过渡区小、动平衡好,降低了电机的噪音和振动。由于是完全辐射取向,可有效地提高电机效率。

  辐射和多极磁环用来取代传统的瓦形块,应用于高性能永磁各类永磁伺服电机、同步电机等领域。可有效地降低电机的振动和噪音,提高了永磁电机的性能,在数控、自动化机械设备、机器人等行业具有很大的应用市场和应用前景。将会在“中国制造2025”起到积极的作用。

  白云鄂博是一座巨大的多金属共生矿山。近年来稀土产业高歌猛进,让包钢看到了新兴产业的巨大潜力。在审视经济环境和发展条件后,包钢新一届领导班子果断地将持续发展的支撑点放到产业结构调整上,决心以稀土资源利用为突破口,打造稀土产业线,变资源为财富。不仅在内部,在外部,全国科技大会上党中央对科技的渴望又到了一个新的节点,科技服务于经济发展的宏观环境已成为包钢转变发展方式的催化剂。来自国家、内蒙古自治区以及包头市政府的支持政策、项目汇集而来,一场以稀土为核心的转型战役已经在包钢拉开。

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