回转窑直接还原大会战的历史回忆

上世纪70年代初，空气中还散发着文革残留的硝烟，天上无时地飘来几朵乌云，一场发生在西南大三线深山中攀西钒钛磁铁矿开发大战却如火如荼。在距离矿山500多公里的峨眉山下，有一群从北京、张家口内迁三线的年轻人，为钒钛磁铁矿这一巨大的战略资源中铁、钛、钒、铬的综合利用，筚路蓝缕，以启山林。他们以初生牛犊不畏虎 的姿态，打响了一场轰轰烈烈的“820”大会战。其中大战80天，打通新流程的场景，至今仍历历在目、扣人心弦。

多少难忘的场景，多少个不眠之夜，靠团结的精神，凭集体的智慧，使“铁精矿造球-回转窑预还原—电炉冶炼—氧气顶吹转炉吹取钒、铬渣—湿法分离钒、铬—半钢炼钢”新流程试验获得圆满成功，处于全国领先。参加会战的人员但凡回想此段经历，无不为之感动，为之动容、为之自豪。值此中国地质科学院矿产综合利用研究所建所50周年之际，笔者以拙陋之文笔，粗略回顾一二，愿以此与当年共同奋斗的过来者分享，与后来居上的年青人共勉。

巧破造球难关

现在人们司空见惯的球团矿生产，在上世纪70年代，在国内还是开创性的行业，直接还原工艺取消了精矿烧结过程，必须把铁精矿粉制成有一定粒度和相当强度的团块，才能入回转窑进行固态还原，进电炉熔化分离。

粉矿造块的最佳方式就是把精矿转化为球粒，试验人员成功的解决了粘结剂、造球机问题，但在最佳条件下，球团强度还达不到要求，问题在于矿粉中粘结剂不仅需要混匀，而且要经过“搓揉”。从资料上看 国外采用润磨机，但谁也没有见过，也搜集不到相关资料，只好自己设计试验。我们到成都钢铁厂，利用工厂里的钢板等各种材料和机加工手段，试制了不同规格的润磨机，边试边改，最终突破了润磨机的技术参数，装球量、转速和内衬问题，用平时球磨机90%的装球量，75%临界转速，采用东北某厂生产的耐磨 橡胶作为衬里，终于产生理想的润磨效果。大功告成的那天清晨，青白江的天空，出现了一缕难得的彩霞,金色的霞光映红了我们的每张脸庞，研制人员和亲手制造的第一代润磨机一起乘上解放牌大卡车，一路欢歌，回到了峨眉所。润磨机和配套的圆盘造球机构成的组合装置，生产出合格的球团，为新流程突破了第一个难关，首战告捷。为“大战八十天”创造了可能。

自制链篦机--回转窑

造球机生产的球团需合理干燥并进行还原，实现此目的的手段，当时有 回转窑干燥-竖炉还原法，有用裂化天然气还原专用装置的HiL法，链篦机干燥预热-回转窑还原的克虏伯法等，我们选择了后者，但是所需设备在当时的我所都是空白。难点在于链篦机-回转窑都是动态连接，要保证球团在动态干燥过程中不破损，在回转窑还原中不结圈，对干燥、还原、保护各区间所需要的温度和气氛都有严格的要求。作为实验装置，要求对时 间、温度、气氛和气流压力有准确的测量和调控。一道道难题、一个个难关，有时把试验人员置于云里雾里，无所措手足。

我们成立了攻关组，有工人技师，有工程技术人员，有机械加工能手，边设计边试验，边修改，记不清多少个不眠之夜，数不尽修改过多少方案，巧构思\高标准、严要求，一丝不苟。在过程中，我每想起这段经历都情不自禁的由衷的为我们的老工人、老技师谢福根竖起大拇指，他敏捷的思维、巧妙的构思，高超的机加工能力，为我们试验装置的研制立下了汗马功劳。依靠机械技师与工程技术人员的紧密结合，及王世铭等车、钳、铆、刨、焊工人师傅的配合下，几个月的奋战，一整套全新的280×2400的不锈钢链篦机，?200×3000的回转窑突现在峨眉“351”的大院里。它形式新颖，结构精巧，运转自如，密封性好，监测系统完备，加上窑头燃烧室，燃烧喷枪，窑尾的旋风收尘、文氏管等收尘系统共同组成完备的球团干燥-预热-还原的系统装置。为大会战提供了最重要的战略武器。引起了国内许多研究院所的重视和青睐，纷纷前来参观学习。万事俱备，只欠东风，“大战八十天”的号角即将吹响。

自制的回转窑，内衬也是用研究人员发明的特殊方法和材料捣固而成，按照耐火材料的相变规律，经过严格科学加热烘炉，便开始投料，顿时试验场地上机器的轰鸣声和时髦的大喇叭声汇成一首大地交响曲，“351”大院一片沸腾，“大战80天”由此拉开序幕。然而，试验会战决不是一帆风顺的，最佳气氛温度的探索控制，干燥还原效果的要求，要在规模不大，结构繁琐的测试体系中控制自如，绝非易事。集思广益是克服困难的法宝，试验过程中几乎全所的各研究室，各科室管理人员都纷纷派来人来参加“三班倒”，试验当中，设备出故障是常事，出现问题时试验人员经常连轴转，连续工作几个班。遇到设备调试维修，经常弄得一个个满脸黢黑，大家面面相觑，互称“拉菲克”（当时我们这样称呼非洲友人）。试验队伍中 “官兵一致”，困难的关头，所、队领导与我们同在（当时为钒钛磁铁矿专门成立了820研究队）。大家不叫苦、不埋怨、不退缩，反而相互嬉笑自乐其中。一道道难关也在我们的乐观自信面前迎刃而解。

“大战80天”自然取得了圆满成功，然而80天的时间稍纵即逝，它只是“820大会战”中的一个环节。后续的试验历程还很长。但是这不平凡的80天却给我们留下了一段难以磨灭的记忆。回想起那四十年前的艰苦岁月，会感到又可怜，又可笑，但是决不可悲。正是这种乐观和傻乎乎的精神，使我们不仅完成了难以想象的试验任务，取得了严谨科学的试验成果，闯过了新流程试验最关键的难关…。

让我们把这种乐观情绪永久保持下去吧，想起这些，我们就不会忧愁、不会沮丧；想起这些，我们就会豁达，就会常乐。

独创LD转炉热模型

回转窑预还原试验成功了，后续的艰巨的电炉熔炼和钒铬提取的试验也开始了。难点在后者。从铁水中氧化提取钒、铬。需要在1400~1500高温下通过氧化造渣，把钒和铬变成氧化物以钒（铬）渣的形式分离出来。

在研究所内，实现这一过程，就是到现在也是一件难以做到的事情，何况当初。但不闯过此关，怎么知道钒铬是否能利用呢？

困难挡不住决心，当年年轻气盛的我们，决定闯一闯。我们在俄文资料上看到前苏联人，曾试制一种转炉热模型，我们也决定一试。问题的难点有三，一是热模型的预热，二是数十公斤含钒铁水的熔化和升温，三是氧气的合理吹入方式。我们的三结合小组，采用几支自制的大火力的气焊枪，解决热模型的预热，用60KVA的高频电炉进行铁水熔化升温，用自己设计的仿喇瓦尔型喷枪喷吹氧气。反复试验，试制成功一套非常实用的仿氧气顶吹转炉实验室扩大试验装置，终于取了合格的钒铬渣。与此同时在攀研院炼钢专家的指导下，我们用60KW高频炉炼出了合格的钢锭。

回忆这个过程，看似水到渠成，当时却不知动了多少心思，洒了多少汗水，这种科学试验的方式，不知现在的科技工作工作者是否感到可笑和愚笨，当时的我们却是感到很自豪的。记得在与北京钢铁研究院炼钢专家交流中，他们当时对此评价很高，他们有小型炼钢炉，但是LD 炉的热模型，他们也没有干过。觉得很了不起。

突破钛、钒、铬综合利用的难关

电炉熔分，把铁精矿中二氧化钛富集到高钛型电炉渣中，使高炉冶炼中二氧化钛不能回收的状态成为可能，但电炉中钛的赋存状态，已不是天然的钛矿物，其酸溶性变得很差，需要探求适宜的分解提取工艺。

从钒渣中提取五氧化二钒，当时已有比较过关的工艺，而渣中铬的分离提取在国内外前无古人，渣中铬如能提取，就变成国内稀缺的资源，不能提取，则是严重的污染杂质，连钒的提取利用也受到了极大的影响。

一个个严峻的科学技术问题摆在面前，需要这帮年轻科技工作者去探索去创新，他们几乎走遍了当时全国的钛白粉生产厂去调研，去实习，去合作研究。把试验结果带到上海、镇江，理论与实践相结合，电炉钛渣的酸解率达到了75%到80%，继而探索出了合理的除杂工艺，水解工艺，等，为这种新型电炉钛渣，提出了回收利用可行途径，这些经验，对现在的直接还原工艺的研究仍有裨益。

为稀缺钒铬渣的钒、铬有效分离利用，探索了选择化学分离，萃取分离等多种流程，当时没有成型的萃取装置，自行研制了震动分离设备，在实验室里用分液漏斗，排开了数级萃取、返萃的长蛇阵，全部用人工完成了分级逆流萃取试验，取得满意的结果，用试验成果，第一次证明了钒钛磁铁矿中的铬是可以经济合理利用的结论，非常鼓舞人心。这些研究成果，在2005年攀钢攻关小组的扩大试验中又得到证实。

至此，全流程完全打通了，取得了试验扩大试验级的阶段成果。

奋战后的愉悦

为之奋斗了几年的试验研究工作，是在充满着无数困难，物质条件极端匮乏的情况下完成的。用现在的话说取得了完全自主知识产权的成果。功夫不负有心人，我们的成果报告在攀枝花综合利用会议上，深受全国同行的赞誉，得到主持会议的高杨文部长的高度评价，他认为这是我们地质部门为攀西钒钛磁铁矿的开发作出的又一重大贡献。

这一成果与我们的四大矿区物质组成及工艺矿物学研究、四大矿区的选矿试验室试验、工业试验等重大成果一起获得了地矿部的科技进步一等奖和其他部、省级奖励，为我所荣获功勋研究所的称号添砖加瓦。当时我们与攀钢研究院、重庆大学等在我所开创性进行的钒钛磁铁矿氧化球团试验成果，现在，已在攀西地区遍地开花。我们进行的钒钛磁铁矿中铬的回收利用成果已成为现在红格矿区铬资源规划和科学决策的依据。钒钛磁铁矿直接还原，提高钛资源利用率的新工艺在新形势下，又被人们重提，并在攀西地区开展新的试验。

然而，现在回忆那段经历，试验研究取得的科学价值已不重要，难能可贵的、值得我们回忆和珍藏在心底的，是那段时光中流淌在我们每个年轻生命中那股单纯的、质朴的工作热情，交融在我们之间的暖融融的真挚情谊，体现在会战每个环节中的团结协作、互助进步的精神。我们不愿忘记那段苦中作乐的日子，我们不愿那些“原生态的”传统被某些扭曲的价值观所取代。让我们在这些美好的的回忆中知足常乐，也愿这些“原生态”的精神，在新时期中，被后来者赋予其新的形式，发扬光大。