张燕刚

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张燕刚,化工、冶金专家。
侯氏制碱法——联合法发明过程中的主要试验研究参加者,并为它的成功做出了重要贡献。在我国第一个
氧化铝厂建设投产前后为其制订生产技术操作规程,研究改进生产工艺,为试车成功、顺利投产和在试验研究开发烧结法和
混联法生产氧化铝新工艺和铝镁等
轻金属工业的科技规划和科学研究方面成绩卓著。

人物生平

张燕刚,1912年12月19日生于北平(今北京)的一个普通电报职员家庭。1924年起在北京师范大学附中读书。1930年中学毕业后考入天津南开大学化工系学习。在大学时期,正值日本侵略军侵占东北,“九·一八”事变前后,饥寒交迫的中国人民处于水深火热之中。深受“工业救国”、“科学救国”思想的影响,张燕刚埋头读书,准备毕业后做一名工程师担当“工业救国”的重任。1934 年南开大学毕业后,进入上海中国酒精厂工作,从建厂到投产历时两年。除工作学习外,他利用业余时间帮助总工程师陈陶声编写《制糖工业》和《发酵工业》两本书,由商务印书馆出版。

1936年,张燕刚到永利化学公同(简称永利公司)天津塘沽碱厂工作,任值班技术员。“七七”事变之后,塘沽碱厂被迫停产,日本侵略军疯狂轰炸了永利公司的南京合成氨和硫酸铵厂。永利公司只好把一部分技术骨干西迁入川,张燕刚等人也随之西迁到了重庆附近的华西,建立化工基地。张燕刚全身心地投入建厂前期工作,绘制了许多图纸。

1939年初,张燕刚等四人被派往香港进行新法制碱试验研究。靠他敏锐的头脑和扎实的化学基本功,解决了不少试验中的难题,为侯氏制碱法的成功起到了重要作用。1940年,为安全起见,决定把扩大试验移至上海法租界。1941年底,日本偷袭珍珠港,上海的租界也被其占领,试验被迫停止,张燕刚等人全部西撤入川。1942年至1943年,在重庆五通桥进行半工业化试验,张燕刚仍是试验负责人之一。按照侯德榜的指导方案又进行了连续试验,创造出由一整套新工艺组成的连续化生产的新的制碱方法——侯氏制碱法,这就是轰动世界化工界的联合法。

侯德榜对张燕刚非常器重,1945年派他去美国实习炼焦并采购设备,以备战后恢复和建设被日本侵略军占领的工厂。不久他又在永利公司驻美国纽约办事处工作,此间在侯德榜的指导下,他还参加了碱厂设计,同时在哥伦比亚大学选修化学工程。1947年底作为中国制碱专家他被派往印度塔塔碱厂任顾问工程师,帮助该厂改造、试车、投产。使印度花巨资建起来而几乎不能正常生产的工厂经过一年多的努力,找到了存在的技术问题,进行设计和改造,把工艺、技术、设备上的问题解决后,迅速增产,推动了印度纯碱工业的发展。重庆解放后,永利公司派张燕刚重新回到塘沽厂任技师和副厂长。

1952年,张燕刚被借调到参与山东铝厂的建设和试产。几个月后正式调入该厂,先后任技术科长、中心试验室主任和副总工程师。他主要负责生产技术管理,编写了全厂各工序、各个设备的技术操作规程。1958年我国开始建设郑州铝业公司,张燕刚被调去参加我国第二个氧化铝厂建设,被任命为副厂长,设计处处长,后来又任该公司副总工程师。在拜尔法系统投产试车遇到技术设备方面的问题时,他领导了设计修改和设备改造工作,提出先从烧结法试车,待拜尔法改造后试车正常后,再联合起来逐步过渡到混联法的基本想法。这对我国第二个氧化铝厂的再次试车顺利投产起了重要作用。

1964年,他参与了规划成立郑州轻金属研究所(今为研究院)的工作。他酷爱铝镁等轻金属的科研事业,1973年被调到郑州轻金属研究所先后任副总工程师、所长、顾问。他是青年科技人员的良师益友,为科研事业勤奋工作的精神是年轻人的榜样,他对科研工作认真负责、刻苦钻研、不断求索的精神始终鼓舞着青年一代科技工作者向前登攀。他在轻金属研究所、铝行业和整个轻金属系统享有崇高的威望。他努力学习马列主义、毛泽东思想,不断提高自己的政治思想水平,于1981年10月加入了中国共产党。

张燕刚是第三、第四、第六届全国人民代表大会代表,中国金属学会第二、第三届理事会理事,中国有色金属学会第一届理事会理事。

技术成就

“七七”事变以后,经过千辛万苦建设起来的永利公司的塘沽碱厂和南京硫酸铵厂被迫停产。永利公司的同仁和骨干只好西撤到四川华西,以求在大后方重建我国的化工基地。张燕刚是永利公司西迁入川的技术人员之一。经过调研,在华西建设碱厂困难很大,因当地制碱的食盐比塘沽贵几十倍,再用原来的苏尔维法建厂已不行了,而用欧洲新兴的察安法又受到德日法西斯的勾结封锁。范旭东、侯德榜决定自力更生,研究新的制碱法。

侯德榜是永利公司的总经理兼总工程师,在美国纽约深入研究了德国察安法专利说明书,以他丰富的制碱经验制订了适于我国国情的新的制碱工艺方案并组织永利公司的技师们开始研究。最初准备在华西五通桥进行试验,但当地工业落后,交通闭塞,资料材料、设备仪器和通讯都十分困难,研究工作举步维艰。1939 年春,试验决定移到条件好的香港进行。永利川厂研究部的张燕刚等四人前往参加,侯德榜在纽约遥控指挥。张燕刚等试验人员为尽快掌握察安法,夜以继日地工作,每个试验条件都要重复30 次,以便得到稳定可靠的试验数据。他们做了500多个试验,分析了2000多个样品,每周都要向在纽约的侯德榜详细汇报,共同研究试验情况,指导下步工作。于1939年10月基本掌握了察安法工艺,并制订了对其进一步改进的方案。他们在试验中遇到了很多困难,张燕刚利用其扎实的化工基础知识和多年的工作经验,和同事们一起将它们克服,并得出可以省去碳酸氢铵结晶、分离、溶解等一系列复杂工序的结论,为侯氏制碱法迈出坚实的第一步起到了重要作用。

为了把研究进一步扩大并用来建厂,还需进行扩大试验。但试验如仍在香港进行怕有技术泄密的危险,为安全起见,1940年2月永利公司决定把扩大试验迁到上海法租界进行。由张燕刚等三人负责。扩大试验得到的数据与香港的试验室结果十分相近,新的制碱法取得了成功。为了表彰侯德榜在开创新的制碱法中的功绩,1941年3月15日永利川厂决定将其命名为“侯氏制碱法”。

1941年12月8日,日本偷袭珍珠港,上海的各国租界全部被日本侵略军占领,试验被迫停止,试验人员再次被迫全部西撤入川。为使新制碱法的工艺技术再向前推进一步,他提出了不用碳酸氢铵做原料,而用盐、氨和二氧化碳直接在碳化塔中反应生成重碱,这样既可使生产连续化,又可大幅度提高盐的利用率,也可使二氧化碳得以充分利用,从而形成兼有苏尔维法和察安法优点的新工艺。同时还提出了把制碱和氯化铵工业联合起来的生产方法。

1943年秋,经过长期紧张的准备,张燕刚等试验人员进行了连续性半工业化新的制碱方法试验,并进行连续性工业试验,考察整个工艺流程、产品和母液的质量,以及母液平衡问题。张燕刚当时是化工研究部的副部长,在试验中针对出现的问题提出了相应的办法,解决了试验中母液沉淀以及初期生产不出碳酸氢钠结晶等问题。在侯德榜的指导下,经过试验人员的共同努力,取得了突破性的成果。侯氏制碱法既利用了氨厂的废二氧化碳,又利用了碱厂的废弃氯离子;既提高了原料盐的利用率,降低了成本,又免除了苏尔维法排出废液的麻烦。它的设备比苏尔维法减少三分之一,大大节省了投资,生产成本降低40%。侯氏制碱法的成功,把世界上纯碱工业技术推上了一个新的台阶。张燕刚对世界著名的侯氏制碱法的成功做出了重要贡献。

1950年5月,国家决定在山东淄博建设我国第一个氧化铝厂——501厂。当时既无图纸资料,又没有这方面的专业人才。在日本侵略军留下的废墟上,建厂人员从学习和试验入手,设计和建设501厂。1952年初,为加强技术力量,使氧化铝厂顺利投产,通过化工部将张燕刚从塘沽永利碱厂借调到501厂,几个月后便正式调入该厂。纯碱是烧结法从铝土矿中生产氧化铝的提取剂,碱液始终伴随着各个生产车间和主要工序,石灰、二氧化碳是其重要原料。生产工艺中石灰煅烧、熟料烧成、溶出、沉降过滤分离、碱液蒸发结晶、分解焙烧等都属于化工过程。张燕刚虽没搞过氧化铝,但因他是学化学工程的,并有在永利公司碱厂十多年试验研究和生产技术管理方面十分宝贵的经验,况且很多生产工序和设备以及母液循环、平衡等问题与侯氏制碱法也极为相似,张燕刚有了为国效力的用武之地。

张燕刚到501厂之后,首先在碱液蒸发结晶工序,接着做全厂全面和联动试车的准备工作,他利用在永利公司时丰富的经验组织制订全厂的生产技术操作规程。当时501厂有实践经验的生产技术管理人员很少,克服各种困难边学边设计把工厂建起来是对国家的重大贡献,而开动起来顺利投产也绝非易事。当时要把石灰煅烧炉开动起来,多次点火都没有成功,是张燕刚等人调来之后才把它开起来。由于编写了操作规程、工人技术人员培训上岗等试车准备工作做得好,保证了1954年7月我国第一个氧化铝厂一次试车成功。张燕刚为顺利投产做出了重要贡献,同年他受到上级嘉奖成为建厂功臣。

张燕刚在501厂先后担任技术科长、中心试验室主任、副总工程师。他领导中心试验室和试验工厂对烧结法生产氧化铝进行了大量的试验研究,使生产工艺技术不断改进。其中低苛性比高碳酸钠溶出、二段磨溶出、非饱和配方、赤泥快速分离等一系列科技成果使生产技术经济指标超过了前苏联的烧结法厂,达到了世界先进水平。从氧化铝生产过程中回收金属镓的新工艺研究成功,1957年一年就生产1.85吨镓,当时全世界其他国家一年总共才生产几百千克,镓的价格比黄金还贵,我国一举成为世界上最大的镓生产国,为国家出口创汇做出了贡献。为此,张燕刚于1956年被评为山东省先进工作者,1958年和1964年分别获得冶金部和国家科委的科技成果奖和科技发明奖。

1958年8月,张燕刚被调到刚刚开始建设的我国第二个氧化铝厂——郑州铝业公司任副总工程师。由于这里的铝矿品位比山东稍高,决定采用生产技术经济指标更好的串联法生产氧化铝,张燕刚作为主要技术负责人组织设计和建设。当1960年拜尔法系统由于各种原因试车遇到困难没有成功时,张燕刚主张在加速对烧结法系统建设的同时,抓紧拜尔法系统的改造,以便进一步形成混联法生产新工艺,坚决反对再退回到烧结法的老路上去,从而为我国氧化铝的发展打下了基础。

张燕刚具有丰富的科学研究经验。他非常热爱轻金属科研事业。从塘沽永利公司碱厂调到501厂后,主管氧化铝生产工艺技术的试验研究以及试验工厂的扩大试验和半工业试验。先后对烧结法和联合法生产氧化铝做了大量研究工作,取得了二段磨、镓回收、低苛性比溶出、串联法试验等许多突出的科研成果,为我国氧化铝生产发展和技术进步做出了贡献。

1964年,张燕刚被调到中国铝业公司任副总工程师,他积极主张建立我国专门的轻金属研究机构,把铝、镁等轻金属专业领域的科学研究承担起来。他参与了轻金属研究所的组建方案和研究方向的制订和规划。1965年郑州轻金属研究所成立后,立即追赶世界的科研潮流,从当时世界上轻金属研究热点——新法炼铝、镁新工艺开始,以期改变铝镁生产流程复杂、能耗高的局面。随着“文化大革命”的开始和世界先进国家对新方法研究难题在当时技术条件下还难以解决,他们的研究工作也逐渐停了下来。但我国的新法研究工作从深度和广度上来讲是具有世界水平的。

1973年,张燕刚被调到郑州轻金属研究所担任副总工程师、所长。他德高望重,平易近人,是青年科技人员的挚友。他继续发挥在永利公司研究侯氏制碱法和在501厂研究氧化铝生产新工艺的拼搏精神,住在离家较远的研究所单身宿舍里查阅资料、制定研究试验方案每天直到深夜。他科技视野开阔、勇于创新、敢于实践,从不束缚科研人员的想像力和创造力。当时,他虽然年近七旬,但仍亲自指导科研人员去开创新的局面。在他的指导下轻金属研究所取得了二段分解法和溶解法从氧化铝生产流程中回收金属镓新工艺、铵光卤石炼镁工业试验、0.5立方米/小时间接加热拜尔法强化溶出、13.5万安培大型中间下料预焙阳极铝电解槽等一系列科研成果。他为论证和建设万吨级的氧化铝中间试验厂做了大量前期工作,为该厂的批准建设以及取得许多重要成果打下了基础。作为原冶金工业部和中国有色金属工业总公司的知名专家,曾被邀请参加编制历次重要的国家科技发展规划、长远规划和各期的科技攻关计划,以及国家“十大有色金属基地”和“四大铝基地”的规划工作。为轻金属研究院和我国轻金属科研事业的发展做出了较大的贡献。

当他73岁高龄时,从所长岗位上退下来担任技术顾问之后,仍然坚持查阅、翻译技术资料,直接为科研人员提供帮助。他不断为院里发展出谋划策,经常去北京参加科技研讨和规划的工作,直到1989年4月2日病故,他为祖国科研事业奋斗了一生。

简历

1912年12月19日 出生于北京。

1930~1934年 在天津南开大学化工系学习。

1934~1936年 任上海中国酒精厂技术员。

1936~1937年 任天津塘沽永利碱厂技术员。

1938~1940年 任四川五通桥永利川厂技师。

1940~1942年 任贵州中国植物油料厂借调副厂长。

1942~1945年 任四川五通桥永利川厂技师、化工部副部长。

1945~1948年 在美国实习炼焦,在哥伦比亚大学化学工程系学习,并在永利公司驻纽约办事处工作。

1948~1949年 任印度塔塔碱厂顾问工程师。

1949~1952年 任天津塘沽永利碱厂技师、副厂长。

1952~1958年 任山东铝厂技术科科长、中心化验室主任、厂副总工程师。

1958~1964年 任郑州铝业公司副总工程师。

1964~1973年 任中国铝业公司副总工程师。

1973~1989年 任郑州轻金属研究所(院)副总工程师、所长、顾问。

1989年4月2日 因病在郑州去世。

主要论著

1 张燕刚。国外新法炼铝近况。有色金属(选冶部分),1976(9):55~62

2 张燕刚.关于铝电解槽的寿命问题.轻金属,1977(3):30~36

3 张燕刚.现代电解铝厂设计要点.冶金参考,1978(3):5~9

4 张燕刚等.美国铝镁工业的科研工作.北京冶金情报研究所,1978:1~50

5 张燕刚。中国有色金属学会轻金属冶金学术会议论文集·关于镁的几个问题。1979

6 张燕刚.全国首届稀有金属冶金学术会议论文集·镓——大有发展前途的金属.1980

7 张燕刚.我国铝镁科研工作回顾.冶金情报,1981(12):1~11

8 张燕刚。发挥河南铝资源优势的几个问题。河南冶金,1982(1):7~9

9 张燕刚.陈万坤,张晓风轻金属学术委员会第二次氧化铝学术会议论文集·试论拜尔法处理广西平果铝土矿.1982

10 张燕刚,张晓风.发扬资源优势,提高技术水平,更好地发展铝工业.有色技经通讯,1985(5):2~9

11 张燕刚。保护和发挥铝土矿资源优势。经济参考,1986(4)

12 张燕刚.中国有色金属学会第一届轻金属冶金学术会议论文集.氧化铝性质和铝电解的要求.1986

13 张燕刚。第四届全国熔盐化学及电化学学术会议论文集。铝电解阳极下气泡行为对电解的影响。1987

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