沉痛悼念李正邦院士！他是我国电渣冶金奠基人之一，一路走好

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2017年10月24日凌晨6点，钢铁冶金专家、中国工程院院士李正邦因病去世，享年84岁。对李正邦院士表示深切哀悼！千古先生旅途愉快！

李正邦，冶金学家，我国电渣冶金创始人之一，中国工程院院士。设计并主持建造了我国第一代工业电渣炉。他提出的电渣重熔净化机理和顺序凝固理论为电渣冶金奠定了基础。率先开发出电渣熔炼铸造近终形钢坯技术。提出了利用酸性炉渣改变钢中夹杂物形态，从而提高轴承钢疲劳寿命的新工艺。为提高电渣冶炼产能、节能环保、保证质量等方面做了大量工作，做出了重要贡献。

李正邦，南京人，1933年5月7日出生于一个典型的知识分子家庭。父亲李方训、岳父刘敦桢均为中国科学院第一学部委员（院士）。科学。

1937年抗战爆发，父母任教的金陵大学从南京西迁至成都。 6岁进入华西坝小学，父亲致力于“教育救国”、“科学救国”并身体力行。这给年轻的李正邦留下了深刻的印象，并成为他的榜样。

抗战胜利后，举家从成都回到南京，李正邦考入南京金陵中学。

1952年秋，李正邦考入哈尔滨工业大学机械工程系。大学六年期间，他学习成绩优异，多次荣获全A学生称号。

1957年春，李正邦提前毕业，转入师范研究生班。师从苏联教授Godarsky（адалский）学习冶金物理和化学，并参与“电渣焊”课题的研究。 1958年，李正邦被分配到冶金工业部建设研究院装备研究所，承担“800轨梁轧机”电渣焊工程。他仍然接受了苏联教授戈达尔斯基的指导。

1958年，李正邦突破前苏联对我国电渣重熔技术的封锁，建成我国第一座电渣炉，冶炼优质高速钢。那天是1958年12月9日凌晨，后来被冶金工业部定为中国电渣冶金的诞生日。至今已经走过了50个年头。从此，李正邦进入了电渣冶金的世界。

1960年，李正邦负责设计制造了我国第一代工业电渣炉。先后承担重庆特钢、大冶钢厂建立电渣车间的任务，生产无毛钢、航空轴承钢、模具钢、工具钢、高温合金等系列产品的发明人之一。 1965年获国家发明奖。

1964年初，李正邦带着他的电渣冶金专业组和科研设备调到钢铁研究总院，担任电渣冶金专业组组长。 1984年加入中国共产党。1988年任研究所炼钢室副主任、教授级高级工程师。李正邦早在1961年就发现，电渣重熔对钢中夹杂物的去除主要发生在电极端部。后来，他用极其敏感的同位素（Zr95O2）作为指示剂，证实钢中夹杂物的去除主要发生在自耗电极头的熔化阶段。 1988年，在第九届国际真空冶金会议上，李正邦系统地报道了这一机制，得到同行的认可和关注。

“文革”期间，他仍然坚持科研工作，掌握了电渣重熔后的金属材料具有金属纯净、结构致密、成分均匀、表面光滑的特点，提出了利用电渣重熔技术以铸造代替锻造。从这个角度出发，他率先设计了专用电渣熔铸炉，并先后研制了电渣铸造潜望镜管、火炮身管和枪尾、飞机起落架、曲轴等，并因此荣获两项“国家科学”奖。和技术会议奖“1978年”。

1972年，李正邦承担了采用电渣铸造制备大型喷气式飞机发动机涡轮盘的任务，这是航空工业史上的创举。他提出了立式电渣铸造方案制作涡轮盘并安装试用。这一成果在1982年的国际高温合金会议上报道并引起轰动。该项目于1982年获国家发明奖。

1980年，我国电渣冶金已形成一定的生产力水平，面临的紧迫问题是节能降耗、防治污染。李正邦研制出以天然炉料白云石为原料的无氟炉渣，使电渣重熔生产率提高一倍，电耗降低一半。炉前空气中氟含量不超过1毫克/立方米，并在全国推广。 1990年，该项目荣获国家发明奖。

1982年，李正邦承担了国家研制大规格优质高速钢（厚度大于100毫米）的攻关任务。他建立了电渣重熔传热模型，并将其与现代凝固理论联系起来，控制钢中碳化物的分布和颗粒，使电渣高速钢的质量达到国际标准，将大规格高速钢进口转为出口。 1986年，该项目荣获冶金科学技术进步一等奖。

他发现，改变自耗电极熔炼的脱氧制度，采用酸性渣重熔，可以将钢中的刚玉型脆性夹杂物转变为硅酸盐型塑性夹杂物，从而大大提高轴承钢GCr15的疲劳寿命。 1996年，我国铁路提速，该技术的应用显着提高了机车弹簧的疲劳寿命。

20世纪90年代初，李正邦开展了用精矿直接还原代替铁合金冶炼合金钢的试验研究。 1998年，他带领梯队到重庆特钢公司进行工业试验。用钨精矿、钼精矿、氧化钒矿代替铁合金直接合金化冶炼高速钢取得成功，使高速钢生产利润成倍增加。经重庆东华特钢公司等公司推广，并获得国家发明专利。

2003年，李正邦带领博士生、博士后承担“973”项目“零夹杂物钢的研究”，采用真空感应炉-真空电弧重熔制造超纯钢42CrMo，显着提高了钢的疲劳寿命。钢材。

李正邦为我国电渣冶金行业做出了重要贡献。获国家发明奖3项，国家科技进步奖5项（国家科技进步奖2项、科技大会奖2项、国家星火奖1项）。获部级一、二等奖15项。 1983年在日本举行的第七届国际真空冶金会议上获论文奖。 1988年在美国举行的第九届国际真空冶金会议上荣获“贡献奖”。 1990年担任第十届国际真空冶金大会特冶炼分会场执行主席。国内外共发表论文315篇，其中第一作者论文206篇，第二作者论文109篇。 1988年被授予国家级有突出贡献中青年专家。 1990年被国务院学位委员会评为博士生导师。 1999年当选为中国工程院院士。历任中国电渣冶金协调委员会主任委员、国家自然科学基金评审委员、《中国冶金百科全书》钢铁冶金卷特种冶炼分部主编。

我国率先建成电渣炉，开发推广电渣重熔技术

电渣重熔是生产优质合金钢和高温合金的重要冶金方法。应用电渣重熔进行生产的欧美国家相继引进了乌克兰帕顿焊接研究所的技术。

1960年，李正邦设计了我国第一批工业电渣炉。在重庆特钢厂、大冶钢厂建立电渣重熔车间。他长期在该厂工作，担任车间主任，制定生产工艺，生产航空轴承钢、无发丝钢等。与国外同类技术相比，电渣重熔液渣启动、连续抽锭、液位控制、二次冷却等方面。 1965年，“电渣冶炼合金钢”荣获国家发明奖，他是发明人之一。此后，李正邦担任全国电渣冶金协调委员会主任委员，在全国推广电渣重熔技术，生产了243个品种的优质合金钢和高温合金，设计了10吨级三相电渣炉和一座15吨双相电渣炉。极板电渣炉和凝聚壳内衬电渣炉，使我国电渣冶金技术、电渣钢产量和质量跻身世界前列。 1982年，李正邦出席在东京举行的第七届国际真空冶金会议，简要介绍了我国电渣冶金的概况，引起了国际同行的惊讶和敬佩。为此，1988年在美国召开的第九届国际真空冶金大会上，李正邦被授予奖章和证书，以表彰他对电渣冶金技术发展的贡献。

论证电渣重熔去除夹杂物机理并应用于生产实践

1、发现电极头的净化效果，探索电渣重熔去除夹杂物的机理

长期以来，乌克兰科学院UV．以Latash院士为首的国外学者认为，电渣重熔之所以能去除钢中的夹杂物，是因为夹杂物从金属熔池中上浮到渣相中，并引用斯托克斯公式进行解释，认为放慢重熔速度确保净化效果。美国GK巴特和英国G.霍伊尔引用了这一观点。早在1961年，李正邦根据钢中氧含量、硫含量和夹杂物的金相定位分析发现，电渣重熔对钢中夹杂物的去除主要发生在电极熔化端，氧化物夹杂物的去除占为总金额。去掉了78%的金额，写了一篇论文发表在《钢铁》杂志上。 Radash院士在其1970年的著作《Electroslag Remelting》中引用了这一观点，但认为金相方法测量夹杂物不够准确。为此，李正邦采用高灵敏度同位素Zr95O2作为指示剂，进一步证实夹杂物去除主要发生在自耗电极头熔滴形成阶段，该阶段Zr95O2夹杂物的去除量占电极头熔滴形成阶段的2/3。去除量。由于界面能的作用，夹杂物向熔渣的转变是一个自发过程，反应是熔渣对夹杂物的吸附和熔化。应用这一理论，我国电渣重熔不仅可以大幅度提高生产率，而且可以保证优良的冶金质量。这一成果发表在《钢铁》上后，被英国《钢铁工程师》杂志转载，并在美国、日本、前苏联和瑞典的专着中引用。 1988年，李正邦在第九届国际真空冶金会议上系统地报告了这一成果。美国真空冶金学会主席GK Bhat博士现场表示：“从现在开始，关于夹杂物去除机制的争论可以结束了！”

2、提出渣池高阻、渣皮保温原理，大幅降低重熔电耗

电渣炉电耗高、生产率低是世界各地电渣炉普遍存在的问题。吨钢电耗一般在1400～1800度之间。美国国家材料咨询局提出的目标是1200度。李正邦的计算证实，提高炉渣的比电阻可以提高渣池的有效电阻，从而提高电效率。在输入功率不变的情况下，增加填充比可以增加电极的末端吸热，减少辐射热损失，提高熔化速度。从而提高热效率。

李正邦等.本钢电渣重熔填充比（面积比）由0.25提高到0.61，并采用低氟高阻五元素渣替代低阻ANF-6渣。同时，在设定渣成分时，偏离共晶点，利用渣皮的凝固过程选择性结晶形成绝缘渣皮，解决了国际上未解决的分流问题，从而防止了有效电阻的降低渣池的变形和并联电路中无功功率消耗的扩大。重熔渗碳轴承钢比电耗由1775度/吨下降到936度/吨，熔炼速度提高了一倍。该成果于1982年在东京举行的第七届国际真空冶金会议上发表，由巴顿电焊研究所翻译成俄文，全文转载于俄文著作《Electroslag Remelting》。这一成果于20世纪80年代在国内各特钢厂的电渣炉中得到应用，使我国电渣重熔电耗上升到国际先进水平。成果“低氟低耗电渣重熔造渣系统”荣获1990年国家发明奖四等奖。

3、改变钢中脆性夹杂物，提高钢的疲劳寿命

钢中非金属夹杂物的含量、尺寸、形状和性能对钢的物理机械性能有重大影响。电渣重熔不仅净化了金属，而且可以控制夹杂物的成分和形状，从而提高金属的利用率。表现。李正邦在精密仪器轴承钢的研制中发现，Si-Mn-Ca、AL-Mn-Si进行电极熔炼脱氧，形成大颗粒原始夹杂物，熔点低，有聚集倾向，易被吸收。重熔过程中的炉渣。吸收、提高精炼效果。然后，在电极熔炼过程中，用Si-Ca和Si-Fe进行脱氧，用酸性渣进行重熔。钢中夹杂物主要为CaO·SiO2和Al2O3·SiO2，使轴承钢中的刚玉型脆性夹杂物转变为硅酸盐。塑性夹杂物，从而使轴承钢GGr15的疲劳寿命提高92%。该成果发表后，被英国《钢铁工程师》杂志转载，并于1986年在美国真空冶金会议上发表，受到国际同行的关注和好评。

1996年，我国铁路干线开始提速，机车车辆过早断簧成为限制因素。李正邦分析，原因是弹簧钢中的脆性夹杂物在表面形成微裂纹，引起疲劳断裂。他提出采用超高功率电弧炉熔炼-钢包精炼炉LFV-连铸工艺，采用超低氧和夹杂物变性工艺，使钢中的脆性夹杂物转变为塑性夹杂物，疲劳寿命提高弹簧运行次数超过100万次，满足提速要求，受到铁道部、国家发改委的表彰。

4、成功研究无氟渣，实现无污染电渣重熔。

国内外常用的炉渣是巴顿电焊研究所的ANF-6炉渣。 CaF2含量较高，冶炼过程中逸出大量有害气体，危害操作人员身体健康，污染环境。李正邦带领研究团队根据炉渣的化学性质，研制出无氟炉渣，大大减少了炉前排放的氟和粉尘量。这一成果也解决了无氟炉渣实际应用中的点火难题。针对重熔钢中球状夹杂物的问题，长城钢厂实现了无污染电渣重熔。该成果荣获冶金工业部科技进步奖。

我国率先研究成功电渣铸造技术

电渣钢锭金属纯净、组织致密、成分均匀、表面光滑，给李正邦带来启发。他在扫描电子显微镜上发现了电渣铸钢的断裂特征，表明该材料具有良好的塑性。 1967年，他首先提出电渣钢。电渣熔铸技术的构想比1969年在美国匹兹堡举行的第二届国际电渣重熔会议上发布的信息早了两年。李正邦对电渣铸造成型技术、金属微合金化、凝固控制进行了系统研究和热处理系统，使得电渣铸件的性能超过同类型钢材的电炉钢锻件。采用电渣铸造技术制备金属毛坯，可以省去大型锻造设备，节省工时，缩短生产周期，提高金属利用率。成功研究了航空发动机涡轮盘、火炮身管及后膛、飞机起落架、滚子、模块、曲轴、连杆、复合装甲板等铸造毛坯。为此，电渣铸造工艺和电渣直接成形技术荣获1978年全国科学大会奖和1980年国防科委科研成果一等奖。

涡轮盘是航空发动机的重要部件，对材料要求极其严格。为了制造“轰6”飞机发动机涡轮盘，苏联使用了3.6万吨的液压机来锻造。李正邦提出了立式铸造方案，使柱状晶方向与主应力方向平行，并探讨了合金化和热处理工艺与铸态组织和合金性能之间的内在关系。涡轮盘制作完成并通过发动机试车和安装飞行试验。 ，这是世界航空业的创举。该成果于1980年获国防科工委一等奖，1982年“电渣铸造涡轮盘”获国家发明奖三等奖。这一成果发表在1988年第九届国际真空冶金会议上，引起了同行们的极大兴趣。加拿大教授米切尔（MitChell）评价道：“这是一个重大突破，取得如此优异性能的奇妙之处在于金属纯度和凝固控制。中国人很聪明！”

李正邦将热应变模型和金属液位检测技术应用于电渣铸造潜望镜管毛坯（2Cr18Ni9Ti）荣获1978年国家科学大会奖。

李正邦注重技术的延伸，采用内衬冷凝壳式炉进行冶炼，得到纯净的钢水，然后注入脱蜡的模具中，得到表面光滑、性能优良的弯管。材质为36XS、HK40耐热合金弯头，各项性能指标均达到Lummus产品水平。已在辽阳化工厂一厂、大庆石化总厂乙烯裂解炉实际使用，效果良好。

建立电渣重熔传热模型并应用电化学效应实现微合金化

李正邦通过研究电渣重熔过程的传热模型，计算了铸锭凝固过程中的温度场、两相区温度梯度和局部凝固时间，并与凝固理论联系起来。他发现凝固时间与标志着铸锭微观偏析的晶体结构有关。轴间距的关系。这种关系用于预测铸锭的微观结构和微观偏析。上述结果不仅适用于电渣重熔，也可用于真空电弧重熔、电子束重熔和连续铸锭。

1982年，他在承担“优质大断面高速钢”研究项目时，根据M-钢的莱氏体间距和碳化物粒径的要求，由上述关系计算出局部凝固时间。 2高速钢锭。通过传热模型推导边值条件，并根据边值条件确定重熔工艺。这将使国产电渣重熔高速钢达到国际知名品牌奥地利Isodics的水平，将大断面高速钢的进口转变为出口。 1986年“优质大断面高速钢”荣获冶金工业部科技进步一等奖。他的论文《影响电渣重熔高速钢凝固质量的因素》发表在1990年第十届国际真空冶金会议上，引起了国际同行的关注，并被美国《金属文献》介绍。

钢及合金中的微量元素在凝固过程中能形核并改善晶界状态和显微组织，从而改善钢及合金的性能。但微量元素往往是易氧化元素和易挥发活性元素。为了提高微合金元素的收率，李正邦提出利用电化学效应，电解炉渣中的微量元素氧化物，并将其转移到合金中。该技术应用于长城钢厂高温合金GH36的电渣重熔，控制镁含量在一定范围内，改善合金晶界状态，实现晶界强度与晶内强度的匹配，从而提高材料产品的耐用性。 ，提高了材料间隙的灵敏度。该成果荣获1986年冶金工业部科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。

开发氧化矿直接还原熔炼合金钢技术

铁合金是制造合金钢的重要原料。钨精矿、氧化钼矿、钒渣、氧化铬矿是生产铁合金的原料。用氧化矿石代替铁合金直接冶炼合金钢是一项重大技术创新，对于缩短流程、节约能源、降低成本具有重要意义。 1990年代初，李正邦提出用精矿直接还原代替铁合金冶炼合金钢的设想，并获得国家自然科学基金委资助。李正邦致力于氧化矿石直接还原合金热力学和动力学基础研究，开发了铁浴还原、低温快速还原、碱度动态控制、阻尼剂抑制钼挥发等多项技术。 1998年，他率梯队到重庆特钢公司进行工业试验，选定高速钢M-2作为试验产品。测试结果表明，M-2钢质量良好，冶炼1吨钢可降低成本高达7000元，使高速钢生产更加高效。利润成倍增长，达到了缩短生产流程、降低能源消耗、改善环境的目的。现已列为国家重点成果推广项目，已在重庆东华特钢公司、江苏天工集团公司、江苏福达特钢公司推广。累计生产高速钢7000吨。 2002年通过国家鉴定，2003年列入“863”项目，并获得国家发明专利。被《世界金属导报》评为“世界炼钢连铸十大重要新闻”之一，并发表在国务院办公厅《互联网信息》上。曾培炎副总理作出专门批示。

难忘李正邦院士对中国钢铁工业的贡献

杰出贡献！

深切哀悼李正邦先生！

千古先生旅途愉快！

参考资料：中国金属学会，泰科钢铁编编

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