三燁工業(yè)技術(shù)研究院江進(jìn)國院長近期接受礦材網(wǎng)采訪，利用畢生所學(xué)詳細(xì)講解粉塵和機(jī)械的原理和問題，以下為采訪內(nèi)容：
粉塵是礦山和企業(yè)最重要的環(huán)保問題之一，想要處理好粉塵污染問題，必須具備良好的技術(shù)和設(shè)備，好的機(jī)械設(shè)備必須同時(shí)具有能用好用耐用的特點(diǎn)，這又要求在研發(fā)過程中有專業(yè)知識(shí)扎實(shí)人才和企業(yè)投入。為此，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）退休老教授江進(jìn)國退休后馬上奔赴廈門三燁傳動(dòng)有限公司一線工作，為機(jī)械設(shè)備行業(yè)繼續(xù)發(fā)揮余熱。近日，礦材網(wǎng)專訪到這位老教授，請(qǐng)他談?wù)剬?duì)粉塵、機(jī)械的看法。
劉平：大家好，我是礦材網(wǎng)劉平，今天有幸在上海國際粉體暨散料輸送展上見到中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）機(jī)電與信息學(xué)院江進(jìn)國教授。江教授退休以后到廈門三燁傳動(dòng)有限公司任工業(yè)研究院的院長，對(duì)粉塵機(jī)械有深刻理解。我們就關(guān)于粉塵以及機(jī)械相關(guān)問題采訪江教授，首先我想問江教授您怎么看待粉塵這個(gè)問題？
江教授：粉塵定義很多，我個(gè)人認(rèn)為靜止的顆粒是粉，揚(yáng)起來的顆粒叫做塵，連起來叫做粉塵，所以研究粉塵既要研究粉也要研究塵。靜態(tài)的粉實(shí)際上也是顆粒，顆粒研究要從顆粒的尺度、形狀以及性質(zhì)關(guān)系變化來研究，在輸送過程中間產(chǎn)生的性質(zhì)，揚(yáng)起來粉塵就像環(huán)保里大氣的粉塵問題。
現(xiàn)有一個(gè)問題是我們忽視了生產(chǎn)空間，生產(chǎn)空間的粉塵問題受到了忽視。公共空間的粉塵問題從國家到院所高校已經(jīng)引起足夠的重視。但生產(chǎn)空間的粉塵問題，相對(duì)公共空間來講重視的不夠，它有些真相實(shí)際上我們還不清楚，沒有公開化，它的研究難度很大。
公共空間粉塵也是大氣粉塵它是充分?jǐn)U散，但是生產(chǎn)空間的粉塵它有充分?jǐn)U散也有部分?jǐn)U散，它有它的特殊性。所以我們這樣的展會(huì)，實(shí)際上與粉塵或者顆粒的生產(chǎn)設(shè)備流水線研究測試有關(guān)聯(lián)的展會(huì)，包括會(huì)議談到的內(nèi)容都與這有關(guān)聯(lián)。實(shí)際上我個(gè)人認(rèn)為粉塵或者顆粒，從生產(chǎn)角度來進(jìn)行粉體的研究是怎樣做成這樣的顆粒？比如說細(xì)化，然后在生產(chǎn)過程中間的輸送，以及這些細(xì)化顆粒變成產(chǎn)品。另外還有在生產(chǎn)過程中間也會(huì)產(chǎn)生外漏，外漏一是浪費(fèi)，二是污染空間，所以兩個(gè)治理都需要，都要涉及到我們粉和塵的研究。
劉平：我們要給它足夠的關(guān)注，足夠的研究，尤其當(dāng)下環(huán)保很嚴(yán)的狀況下，這個(gè)我們要足夠重視。
江教授：我現(xiàn)在在三燁工業(yè)技術(shù)研究院，我們重點(diǎn)是研究粉塵。
劉平：粉塵如何治理？
江教授：我過去主要研究與機(jī)械工程相關(guān)聯(lián)的設(shè)備系統(tǒng)，我?guī)W(xué)生到廈門實(shí)習(xí)，到了火電廠的碼頭，看見卸船機(jī)從船艙里面通過抓斗把煤抓出來，放到皮帶輸送線上面這個(gè)過程，看見粉塵特別嚴(yán)重，可以說是觸目驚心。
當(dāng)時(shí)我就想我們是搞機(jī)械的，在我們眼前還有這種情況沒解決。所以我就留心了這塊，結(jié)果查資料確實(shí)研究的人很少，這幾年我就查很多資料，確實(shí)還沒有系統(tǒng)關(guān)于粉塵治理的理論、技術(shù)、設(shè)備。
我認(rèn)為粉塵治理有三大類方法：
第一叫屏障法。把有粉塵的空間隔離起來，這個(gè)屏障可以是固體屏障，比如鐵皮；然后是液體屏障，比如水霧；理論上也可以是氣體屏障，我們氣體也可以形成一個(gè)隔離層使它隔離，但目前比較成熟的是固體屏障方法。
第二是團(tuán)聚法。顆粒之間的團(tuán)聚有時(shí)候自然團(tuán)聚，有時(shí)候人為讓它團(tuán)聚。團(tuán)聚法就是讓這些很小的顆粒變成大顆粒，快速沉降下來。團(tuán)聚就有很多的方法，有利用介質(zhì)的，有不用介質(zhì)的。比如說水就是一種介質(zhì)，有不用介質(zhì)的，比如說電法、磁法也可以使它團(tuán)聚，這些就是化學(xué)物理方法。目前比較成熟用的比較多的還是水霧團(tuán)聚法，如細(xì)水霧、干霧、超聲霧團(tuán)聚法；
第三是吸引法。吸引法實(shí)際上有很多說法，如除塵器造成負(fù)壓，把粉塵吸到特定的布袋里再進(jìn)行分離，布袋是其中一種形式，吸引法有很多如旋流等。吸引也有很多方法，可以是電吸引也可以是磁吸引，也可以是一般的負(fù)壓吸引。簡單說通過力的方法讓顆粒體系到特定的區(qū)域，比如布袋或者其他容器里面，然后再進(jìn)行分離。這里面也有一些問題，就是說怎樣持續(xù)長久的使用這個(gè)方法，布袋這個(gè)方法到一定時(shí)候就堵死了。
這三類方法目前都在用，但是由于它涉及到的技術(shù)里面，背后隱藏著很深的理論。因?yàn)榉蹓m體系實(shí)際上是一個(gè)二相湍流體系，一相湍流就已經(jīng)很難了，實(shí)際上在理論上面納維葉-斯托克斯方程可以解決這個(gè)問題。但納維葉-斯托克斯方程在很多情況下有很多種解，有些甚至是無解，所以這個(gè)方程必須配合實(shí)驗(yàn)才能做。所以這個(gè)體系從理論研究比較難，所以它要借助實(shí)驗(yàn)。所以目前三燁工業(yè)技術(shù)研究院是中國地質(zhì)大學(xué)共建開放實(shí)驗(yàn)室，展開這方面的研究工作，實(shí)際上也圍繞這三個(gè)方向都在做研究。那么通過生產(chǎn)反饋的問題，以及生產(chǎn)一線的需求，我們有針對(duì)性地抽出一些難點(diǎn)問題，急于要解決的優(yōu)先問題來公關(guān)。
這個(gè)領(lǐng)域?qū)嶋H上現(xiàn)階段有很大的發(fā)展，目前存在的問題有：
第一離全定量的描述還有一定差距；第二它的持續(xù)穩(wěn)定性，比如說布袋除塵。它原理上比較簡單，但是時(shí)間一長它就不好用了。其它的儲(chǔ)存方式，比如說雙旋流除塵器，還有沖擊式除塵器都存在這個(gè)問題。加入粉塵以后，粉塵會(huì)破壞原來的系統(tǒng)，就產(chǎn)生變化，就是有這樣一個(gè)問題。
劉平：也就是說現(xiàn)在比較完善的理論以及設(shè)備還有很大的空間。
江教授：這個(gè)領(lǐng)域據(jù)我知道有一些研究，但是不成系統(tǒng)。第一生產(chǎn)空間比較容易和大眾進(jìn)行隔離，你進(jìn)不去也看不到，所以沒有引起足夠的重視，與這個(gè)有一定關(guān)系。第二與這個(gè)問題的治理本身難度也有關(guān)系，現(xiàn)在盡管有一些能夠接觸這個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)，但企業(yè)都不大。目前國外在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有幾十年的積累，但是實(shí)際上它的問題和我們現(xiàn)在碰到的問題具有一些共性，就是不持久，定量化不夠。
劉平：面臨的難題是共同的，同時(shí)也說明這個(gè)領(lǐng)域未來的發(fā)展空間很大。我們環(huán)保要求越來越嚴(yán)，我們生產(chǎn)工藝要有所改善，這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展前景非常不錯(cuò)。
劉平：江教授您從地質(zhì)大學(xué)機(jī)電與信息學(xué)院退休后，發(fā)揮余熱，到企業(yè)擔(dān)任工業(yè)研究院院長，這為未來即將退休且積累了一輩子經(jīng)驗(yàn)的老教授提供了很好的發(fā)揮余熱的空間和方式。同時(shí)也為企業(yè)迅速發(fā)展技術(shù)，建立理論體系提供很好的途徑。因此我想請(qǐng)您講講，您為什么要到企業(yè)去？到企業(yè)后擔(dān)任工業(yè)研究院院長后感受如何？
江教授：這個(gè)是一個(gè)好問題，我退休以后加入的公司，老總盧祿華是中國地質(zhì)大學(xué)福建校友會(huì)會(huì)長，對(duì)學(xué)校非常支持，我在地質(zhì)大學(xué)機(jī)電學(xué)院當(dāng)副院長時(shí)，他對(duì)我的工作也很支持，給學(xué)校設(shè)立獎(jiǎng)學(xué)金助學(xué)金。退休后到公司具有偶然性，但是到公司以后發(fā)現(xiàn)企業(yè)確實(shí)很需要高校老師，他們能把高校和企業(yè)相結(jié)合，我對(duì)此深有體會(huì)。企業(yè)同志很用功，也很努力，但他們花大量時(shí)間精力長期直接解決現(xiàn)場生產(chǎn)問題，忽略了理論知識(shí)，這樣企業(yè)僅僅解決生存發(fā)展問題。如果企業(yè)能發(fā)展到像華為一樣的公司，就能把生產(chǎn)和理論相互促進(jìn)，形成良性循環(huán)，但大部分企業(yè)沒有發(fā)展到這種情況。
從高校來的老師，正好給這些公司在人員上有補(bǔ)充。類似我這樣的高校老師很多，而且越來越多，60退休65歲退休，甚至更早55歲就退休，這些老師在各自領(lǐng)域積累了幾十年經(jīng)驗(yàn)。我當(dāng)初到企業(yè)時(shí)，以講課為主，也做課題，但在學(xué)校搞課題和在企業(yè)是不一樣的。我到廈門三燁后，希望給企業(yè)做點(diǎn)事情，盧總也對(duì)我工作很支持，深入現(xiàn)場介紹情況。
在深入現(xiàn)場過程中我發(fā)現(xiàn)問題都能理論解決，我比企業(yè)的技術(shù)人員工程師在專業(yè)理論知識(shí)方面有優(yōu)勢，他們面對(duì)問題會(huì)從1到2個(gè)角度分析問題，我則可以從3到5個(gè)角度分析，而且我的理論可能覆蓋他的知識(shí)，我能更深入能揭示問題本質(zhì)，找到解決方法，這樣我很快體現(xiàn)出優(yōu)勢。
企業(yè)管理者也意識(shí)到這點(diǎn)，很多問題背后是有理論的，要通過理論支撐技術(shù)，如果對(duì)技術(shù)原理沒有深刻的了解，有可能用不好這項(xiàng)技術(shù)，企業(yè)有時(shí)候碰到這種困惑，要通過原理對(duì)技術(shù)朝指導(dǎo)性方向發(fā)展。哪些符合原理，哪些不符合原理進(jìn)行調(diào)整，往符合原理靠，才會(huì)有效果，這就體現(xiàn)出高校老師的作用了。大學(xué)找到理論工具，企業(yè)負(fù)責(zé)開發(fā)理論的用途，用途過去偏重于理論，現(xiàn)在在運(yùn)用過程中和理論緊密結(jié)合，發(fā)揮出它的效益和價(jià)值。
企業(yè)今后怎樣和學(xué)校結(jié)合，學(xué)校老師們不管退休還是在職，都應(yīng)該盯著企業(yè)。我現(xiàn)在體會(huì)到老師不一定要退休，應(yīng)該在當(dāng)下關(guān)注企業(yè)的實(shí)際問題，結(jié)合企業(yè)需求，企業(yè)的技術(shù)問題，從理論技術(shù)來解決問題，分析問題，解決問題，這樣老師們課題也有好的進(jìn)展?，F(xiàn)在老師很多課題是空中樓閣，比較虛，老師們的課題要解決現(xiàn)實(shí)問題，同時(shí)有理論發(fā)揮作用，通過現(xiàn)實(shí)問題推動(dòng)理論發(fā)展。
有時(shí)候在現(xiàn)場碰到的很多問題，在理論方面還是空白的，比如說我發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，顆粒在間隙中間運(yùn)動(dòng)在理論是很少人關(guān)注，像水在通過兩個(gè)固體界面間形成的狹小間隙時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律是很復(fù)雜的，針對(duì)水這一點(diǎn)是有理論研究的，且理論很深很有意思，但細(xì)小顆粒通過間隙與氣體和水不一樣，研究還處于空白階段，沒有人關(guān)注，這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。研究顆粒的技術(shù)人員都知道，顆粒界有一個(gè)世界難題——巴西豆效應(yīng)。巴西豆效應(yīng)是指兩種或兩種以上顆粒直徑不同的顆粒混合在一起，朝垂直方向震動(dòng)，出現(xiàn)大顆粒在上，小顆粒在下的現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象的機(jī)理，在力學(xué)界和數(shù)學(xué)界都沒找到答案。關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象很多解釋都不同，而且相互矛盾，現(xiàn)在浙江大學(xué)和國外也有高校團(tuán)隊(duì)研究巴西豆效應(yīng)。
顆粒有很多復(fù)雜的現(xiàn)象還沒研究透，我剛才說的間隙中顆粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，更有意思，如果研究透了，可以用到很多領(lǐng)域，產(chǎn)生技術(shù)性突破。所以一定是先提出現(xiàn)場問題，理論應(yīng)該滯后于現(xiàn)場問題，現(xiàn)場問題更鮮活更廣闊更有價(jià)值，所以高校老師應(yīng)該盡早關(guān)注現(xiàn)場問題，關(guān)注企業(yè)，關(guān)注一線問題，對(duì)讓自己的研究更有價(jià)值。促進(jìn)各大高校關(guān)注企業(yè)，這是我和廈門三燁老總的共識(shí)，也讓我深感責(zé)任重大。
劉平：您這個(gè)模式給不僅開創(chuàng)了一條新路，也對(duì)高校校老師分享了很好的建議。
劉平：您一直在研究機(jī)械，對(duì)中國機(jī)械學(xué)科現(xiàn)在和未來的發(fā)展趨勢什么看法？
江教授：對(duì)機(jī)械學(xué)科的看法這個(gè)題目很大，我想把問題變小一點(diǎn)，談?wù)勎业南敕?。?duì)于機(jī)械類產(chǎn)品，或者以機(jī)械為主的產(chǎn)品，我可以談?wù)勎磥淼陌l(fā)展趨勢。我國家機(jī)械產(chǎn)品通過幾十年發(fā)展，和其他領(lǐng)域的行業(yè)一樣，隨著我國70年發(fā)展，機(jī)械學(xué)已有極大發(fā)展，這與機(jī)械界研究者、設(shè)計(jì)者、制造者、使用者或相關(guān)部門的不懈奮斗和努力有密切關(guān)系。但我國目前在機(jī)械類產(chǎn)品方面，仍有問題。
產(chǎn)品有三個(gè)層級(jí)，第一個(gè)層級(jí)就是能用，即產(chǎn)品功能能不能滿足使用者的要求，簡單稱為能用。
第二個(gè)層級(jí)是好用，用產(chǎn)品性能來體現(xiàn)。對(duì)這個(gè)層級(jí)，表面很難判斷判斷性能高低，所以大家現(xiàn)在只是在乎產(chǎn)品能不能用。例如電梯，電梯能上能下就是能用，但是電梯上下速度要么很慢，要么就很快，就反映機(jī)械性能層級(jí)。當(dāng)然機(jī)械的性能層級(jí)還有包括噪音和平順性等。雖然大家已經(jīng)開始關(guān)注性能了，但是從整體產(chǎn)品來講，比如粉體設(shè)備加工的粉體制造產(chǎn)品，大家的關(guān)注點(diǎn)還在功能層級(jí)。將粉體改性運(yùn)用到某個(gè)領(lǐng)域或?qū)⒉牧掀扑槟ゼ?xì)這些過程，需要關(guān)注粉體的各項(xiàng)性能指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)性能指標(biāo)都需要慢慢研究，這是比較欠缺的。
第三個(gè)層級(jí)，我把它叫時(shí)能，時(shí)能層級(jí)實(shí)際上是可靠性。未來機(jī)械設(shè)備競爭點(diǎn)是設(shè)備的可靠性。我國在機(jī)械產(chǎn)品懂可靠性的人很少，因?yàn)榭煽啃允悄：?，大家雖然知道要找可靠的設(shè)備，可靠是定性的模糊概念。從產(chǎn)品三個(gè)層級(jí)來講，可靠性屬于科學(xué)指標(biāo)，功能有功能指標(biāo)，性能有性能指標(biāo)，可靠性也有時(shí)能指標(biāo)，這些指標(biāo)需要量化來衡量機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。時(shí)能指標(biāo)用于描述隨機(jī)問題，所以要提升時(shí)能指標(biāo)難度再次加大，這也是研究不到位的地方。
而日本和德國在這方面優(yōu)勢比較明顯。德國產(chǎn)品為什么好，實(shí)際上他對(duì)這三個(gè)問題他都有深入研究。雖然我們沒有統(tǒng)計(jì)，但單從資料上來看，三個(gè)層級(jí)的花費(fèi)第一個(gè)層級(jí)假設(shè)要花1元，那么研究第二個(gè)層級(jí)解決問題，可能要花5元，而研究第三個(gè)層級(jí)，則可能要10塊錢，甚至50元，投入非常大。這是我國機(jī)械產(chǎn)品和美國德國日本機(jī)械類產(chǎn)品差距很難縮小的一個(gè)原因?？煽啃匝芯渴且度氲?，性能層面研究振動(dòng)問題，研究噪音問題，研究溫度場問題，都要做實(shí)驗(yàn)。可靠性研究和產(chǎn)品功能能不能實(shí)現(xiàn)級(jí)別完全不一樣，理論支撐不一樣，理論體系也不一樣，條件也復(fù)雜很多。
三個(gè)層級(jí)中，功能、性能、時(shí)能分別解決能用好用耐用問題。任何產(chǎn)品都如此，把機(jī)械產(chǎn)品放到電子類產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)產(chǎn)品或者其他產(chǎn)品也一樣。對(duì)于能不能用，設(shè)備商現(xiàn)場展示都能用，但對(duì)于好不好用，就很難判斷了，有些不好用在現(xiàn)場被掩蓋了。大家看到都是能不能用，而溫度問題、振動(dòng)問題、噪音問題和其他性能指標(biāo)問題發(fā)現(xiàn)不出來。與時(shí)能有關(guān)的問題就更不好辦，設(shè)備商說可以用30年，但誰知道能不能用30年。這需要實(shí)踐來檢驗(yàn)，很多指標(biāo)不是你一下就能測出來，像粉塵濃度就很難測好也是后面兩個(gè)層級(jí)的問題。
沒有解決好問題而選擇掩蓋問題，是機(jī)械產(chǎn)品乃至整體行業(yè)機(jī)械類產(chǎn)品都存在通病。今后要呼吁除了解決能用的問題，一定還要解決好用和耐用的問題。粉塵的控制也是一個(gè)道理，總是出現(xiàn)時(shí)效性差和不穩(wěn)定，是因?yàn)楹竺鎯蓚€(gè)指標(biāo)研究投入不夠。我認(rèn)為今后我國除了重視產(chǎn)品功能外，會(huì)把更多人更多經(jīng)費(fèi)投入好用問題來解決性能時(shí)能問題，時(shí)能的也就是耐用的問題，用術(shù)語講就是可靠性問題?？煽啃允且粋€(gè)大體系，是未來的發(fā)展趨勢，至于機(jī)械學(xué)科的趨勢，也與這有一定關(guān)聯(lián)，當(dāng)然學(xué)科發(fā)展其實(shí)還與設(shè)計(jì)、制造還有理論研究有關(guān)。我只是從產(chǎn)品角度，因?yàn)楫a(chǎn)品性能和可靠性背后涉及大量理論知識(shí)，而且機(jī)械理分支會(huì)涉及材料學(xué)科、信息技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都有所關(guān)聯(lián)。
劉平：江教授給我們很清晰講解了粉塵如何治理，也講述了自己從學(xué)校到企業(yè)開創(chuàng)的新道路，同時(shí)也講解了機(jī)械產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢，讓我們對(duì)粉塵對(duì)機(jī)械產(chǎn)品有更深了解。非常感謝江教授，后面我們有粉塵和機(jī)械產(chǎn)品的問題都向江教授請(qǐng)教。也歡迎大家多關(guān)注廈門三燁在粉塵方面的開創(chuàng)性工作，感謝！
江教授：大家一起努力。
