追踪最先进的科学技术

第二次世界大战以后,叶渚沛在联合国担任科教文组织科学组副组长和经济事务部事务官。1949 年,新中国成立的消息像春风扑进他的心扉,他不顾上司的一再挽留,毅然辞去联合国的职务,绕道巴黎、日内瓦,直飞香港。1950 年初,这个出国 5 年的游子又回到了祖国的怀抱。

周总理像接待老朋友一样会见了他,并且立即委派他担任中华人民共和国重工业部顾问。1955 年,中国科学院委派他负责筹建化工冶金研究所,担任所长。他的平生抱负得以施展的日子终于到来了!

叶渚沛一心想用国际上最新的科学技术来改造我国的冶炼系统,改变我国钢铁工业的落后面貌。那时候高压炉顶、高风温、高温度(简称“三高”) 炼铁和氧气顶吹转炉炼钢等最新冶炼技术,刚刚崭露头角。叶渚沛就已经在理论上做了深入的研究。他写了一系列的论文,从流体力学、传热、传质等基本原理的角度,对“三高”进行了精辟的论证,从而发展了高炉理论。他指出,一座 400~600 立方米的采用“三高”技术的高炉,产量将与 1513 立方米的大高炉相近;也就是说,产量增加一倍以上。而这种新型高炉还具有技术先进,灵活性大,原料、燃料适应性好,设备容易制造等优点,是大高炉不可比拟的。

1955 年初,叶渚沛正式提出了采用“三高”炼铁的科学建议。它引起了国务院有关领导的重视,立即批给实验经费,并要求有关部门为实验提供必要的物资条件。在冶金部的支持下叶渚沛和化工总冶金所的同志们在石景山钢铁厂建立了一座 17.5 立方米的“三高”实验炉。叶渚沛春风满面,喜气洋洋,白天谈高炉,夜里梦中也讲高炉,妻子说他患了“高炉热”。实际上, 他的心比高炉还要“热”,实验炉寄托着他发展祖国冶金工业的希望。

但是,也有人对这样的高炉并不“热”。实验原料和高炉修整都不能及时满足需要,一再拖延了实验时间。直到 1961 年,条件才稍有好转。这样, 他们用了三个月的有效时间,就获得初步成果。1965 年,进行第二次实验, 炉顶压力达到 2.8 千克/平方厘米,风温 1250 摄氏度,鼓风温度 50~60 克/ 立方米,利用系数为 6.4 吨/立方米·日。这些指标当时在世界上是先进的。

美国和日本做的类似的实验,也都未超过这些指标。即使在 20 年后的今天, “三高”已经在国际上普遍应用,所达到的水平与这些指标也大体相等。

世界冶金发展史表明,氧气顶吹炼钢法,给 20 世纪后半叶的冶金工业来了革命性的变化。这种炼钢法与过去通用的平炉炼铁法比较:投资少百分之四十到五十;生产效率高 3 至 5 倍;生产成本低;质量相仿。1953 年,奥地利首先开始试用;不久,美国、加拿大和西德相继采用。日本直接从奥地利引进这项新技术,于 1957 年开始应用,到 60 年代初期尝到“甜头”,纷纷

拆掉平炉改为转炉,由此钢产量大幅度上升,10 年左右跃居世界第 3 位。叶渚沛早在 50 年代初期就看到氧气顶吹转炉强大的生命力,在我国积极倡导这一正确的技术方向。在学术上,他进行过周密的探讨。1956 年,他向有关部门提出了详细的书面建议,并且明确地指出,采用氧气顶吹炼钢法迅速发展我国冶金工业,“看来是必由之路”。但是,他的建议当时没有引起冶金界领导的重视,而被搁置一旁了。

这,丝毫没有动摇叶渚沛的科学信念,他是个不屈不挠的探索者。叶渚沛决定用实验成果来证明自己的科学论断。1958 年以后,他带领化工冶金研究所的同志们,建立一台 1.5 吨的小转炉,进行试验,充分显示出氧气顶吹炼钢法的优越性,为发展大型转炉提供了必要的依据,训练了一批技术骨干。国家科委看到这些成果,拿出一部分科研经费,在石景山钢铁厂建立了一台30 吨氧气顶吹转炉,作生产性实验。这台转炉从投产到现在,产量一直居全国之冠。

60 年代初期,党中央决定建设西南钢铁基地,开发攀枝花矿。这个矿储量很大,但是矿物结构很特殊。矿石中的主要金属元素有铁、钒和钛,还有微量的钴等,化学成分复杂,所以,这个矿的冶炼和综合利用,是一个复杂的技术问题。作为一个冶金学家,叶渚沛深知自己的责任。他运用多年来理论研究和实验的成果,在 1958 年至 1965 年的 8 年里,写出了 10 余篇研究论文,对攀枝花矿的合理利用,钢铁基地的建设方针等,进行了全面的探讨。并且,从攀枝花矿的具体条件出发,提出了工艺流程和配套采用新技术等一系列建议。不幸的是,“文化革命”开始了,他的建议没有被采用。

1960 年底的一天,一位老朋友请叶渚沛去吃饭。在餐桌上,一位客人谈起他在农村亲眼见到的一些困难情况。叶渚沛听了心里很难过,再也吃不下去了。他觉得自己作为一个科学家,过去对人民的温饱没有关心,内心深为负疚。

回家以后,叶渚沛找出平素积累的有关农业方面的资料,搜集了大量参考书籍,他要为解决我国几亿人口的吃饭问题,尽一点力。这个课题是他的“业余”研究,年复一年,日复一日,他天天工作到深夜,有时困得实在支持不住,便倒在沙发上睡一小觉,醒来继续工作。眼睛熬红了,人消瘦了, 终于在 1962 年初写成《关于解决我国农业问题的建议》一书,报送中央领导。

这篇 4 万余言的著作,凝结了他大量的心血。在这部著作中,叶渚沛从生态学的角度分析了我国人口增长、粮食和肥料的需要,进而找出解决农业问题的一些途径。在我国,他首次提出应以“农业生物统计计量学”来计量地指导肥料的科学施用,以最小量的肥料获得最高的粮食产量。

1963 年冶金学家叶渚沛主动要求参加全国农业会议。在会上,作了长篇发言,主要是论述生产高浓度磷肥新技术。这项新技术并不是叶渚沛的发明, 是他归国前,花了 3000 美元买的“技术专利”。带回国后,根据我国的实际情况进行了一番改进。在结束发言时,他说:

“⋯⋯我向所有专门领域内的专家们致以歉意,因为我越出自己的冶金领域,冒昧地发表了上述意见,但这是由于我真挚地希望有助于我们的科学, 有助于我们的祖国。”

这番赤忱的话语,深深地打动了与会的专家,博得了一阵热烈的掌声。聂荣臻同志对叶渚沛的发言给予了高度的赞扬。

在国家科委的支持下,化工冶金所于 1965 年建立一座 0.7 立方米的炉

子,开始了我国竖炉炼磷的实验。不到半年,就获得了可喜的成果。经过鉴定,一致认为,这是符合我国国情、多快好省地生产高浓度磷肥的有效途径。