从青铜之辉到工业之梦 书写智能冶炼新篇章——记何梁何利基金科学与技术进步奖获得者、中南大学教授阳春华

2024年12月09日 9:26 120次浏览 来源:   分类: 先锋人物   作者:

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中南大学教授阳春华是我国有色冶金智能自动化领域的杰出女科学家。提到有色冶金,人们通常会想到“高温、大型、繁重”等词汇。然而,在这样一个传统上被认为是男性主导的行业中,阳春华奋斗了近40年。她利用自身的专业优势,开创了一条有色冶金智能化转型的崭新道路。

作为我国有色冶金智能自动化技术从“对标”到“创标”跨越式发展的见证者和践行者,阳春华曾获得第三届全国创新争先奖、1项国家技术发明奖、3项国家科学技术进步奖,以及“全国巾帼建功标兵”“全国优秀科技工作者”等荣誉称号。2024年,阳春华荣获何梁何利基金科学与技术进步奖。

传承积淀

青铜铸就冶炼“智变”

有色金属包括铜、铝、铅、锌、稀土、稀有金属等多种战略性资源,从商周时期青铜冶铸开始,有色金属便成为社会经济、文化发展以及国防建设的重要支柱。

“我国有色金属行业底蕴深厚,但信息化建设步伐相对滞后。回溯至20世纪80年代,大部分有色冶炼工序都依赖手工操作,劳动强度大,生产效率低。”第一次走进冶炼厂的阳春华,内心萌生了利用自动化专业知识推动冶炼企业转型升级的想法。

从此,阳春华潜心钻研并认为,“要想让机器替代人工,一是要让机器学会操作,替代人的体力劳动;二是要让机器理解工艺,替代人的脑力劳动。”阳春华从基础理论入手,深入剖析冶炼过程的化学反应动力学底层机制,从工业数据和操作日志中提取控制知识,经过长期的反复试验,将书本描述的原理、数据蕴含的规律、工人脑中的知识都建成计算机存储的模型,打造了首个有色冶金全流程数字化模型库,并以全新视角提出了跨层级智能协同控制理论,实现了有色冶金全流程智能调控的基础性突破,先后获得湖南省自然科学奖一等奖和中国自动化学会自然科学奖一等奖。

“只有打好基础,才能行稳致远,凭借在工艺机理和控制策略领域几十年的研究积累,我们的智能自动化技术才能在实际有色冶炼场景中充分发挥效能。”阳春华说。

躬身实践

攻克有色冶炼控制一线难题

在深入有色冶炼厂调研时,阳春华发现,许多国外引进的先进装备与控制系统,在国内运行一段时间后都会出现“水土不服”的现象。“我国的有色冶炼常常是吃‘百家矿’,由于矿石品位不如国外优质稳定,导致很多书本上的知识和国外的装备无法奏效”。当时合作的有色冶炼企业一度认为“要想冶炼出高品质的有色金属产品,必须从国外进口优质矿石原料”,这使得我国有色金属行业发展受制于人。

面对这一困境,阳春华带领团队在工厂一待就是几个月。“既然优质有色金属矿石被国外垄断,那就尽可能利用我们国内的矿产资源;既然国外的控制系统不适合国内矿石原料,那就研发符合我国资源特点的控制系统。”凭借“湘妹子”独有的冲劲与韧劲,阳春华经过无数次的数据分析、可靠性测试和工业试运行,最终打赢了这场“硬仗”。

“针对我国资源特点和冶炼工艺需求,我们提出了大型有色冶金炉窑精准控制、湿法冶金多反应器协同调控、‘供应链-物质流-生产链’智能协同技术,让大型窑炉的每一处状态都调控得当,让冶金反应釜中每种金属在合适的时间发生合适的反应,确保全流程多个工序之间无缝衔接。”阳春华带领团队自主研发的有色冶金智能自动化系统,突破了动态生产条件下全流程协同精准调控的关键技术难题,大幅拓宽了冶炼工艺对复杂低质矿石的适应能力,提升了我国资源供应链安全保障水平。

阳春华在不改变矿产资源和冶炼工艺的条件下,用智能自动化技术创新开辟了有色冶金过程高效高质量运行的新途径。该成果不仅构建了我国有色冶金智能制造的技术基石,还支撑建成了“国内领先,世界一流”的铜冶炼和锌冶炼智能工厂,为行业树立了智能化转型的标杆。该成果获得2020年国家技术发明奖二等奖、2023年国家科学技术进步奖二等奖。

不忘初心

精心锤炼培养卓越人才

从研究生到博士生导师,阳春华深耕有色冶金智能自动化领域37年,始终怀抱为党育人、为国育才的初心和使命。她深知,培养优秀的科技人才是实现国家科技自立自强的关键。

“当代青年学子,一定要胸怀祖国,放眼世界。”阳春华鼓励学生面向国家重大需求开展研究工作,倡导科教融合,搭建工业互联网智创平台,将科研案例引入教育教学。同时,她也注重品德引导,在担任中南大学自动化学院院长期间,她带领学院在全国率先启动自动化课程思政建设工程,形成了知识教育、能力培养、价值引领“三位一体”的育人格局。

“目前,我们团队自主培养的国家级人才有18人次,毕业生中涌现出一批在控制领域有重要影响力的杰出学术人才和产业领军人物。”提到团队,阳春华无比自豪。凭借教书育人的突出成绩,阳春华获得2022年宝钢优秀教师奖特等奖,带领团队入选2023年全国高校黄大年式教师团队。

“我们将继续努力,打造前瞻引领、国际一流的高水平创新团队,为新一代工业革命提供技术源泉和人才资源,为国家战略目标实现和行业高质量发展贡献力量。”阳春华说。

回望来时路,那个长着娃娃脸的女大学生,早已在岁月的磨砺中蜕变,成长为一位能够独当一面的科研领军人物与教育先锋。阳春华坚信,通过她和团队的共同努力,有色冶金智能自动化这条路一定能够越走越宽广。她期待在未来的日子里,能够为有色冶金行业的高端化、智能化、绿色化发展贡献更多的智慧和力量,书写有色冶炼智能自动化技术的新辉煌。

责任编辑:任飞

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