破解“看不见的难题”——攀钢西昌钢钒炼铁厂“三步法”实现捣固焦炉无烟装煤侧记

4月中旬，鞍钢集团攀钢集团西昌钢钒有限公司（以下简称攀钢西昌钢钒）炼铁厂职工刘炳杰总结的“捣固焦炉装煤烟气高效控制先进操作法”，获评2025年攀钢级职工先进操作法。荣誉的背后，是一场持续数年的技术突围。

面对捣固焦炉装煤过程中烟气外溢“老大难”问题，该厂党委高度重视，并在杨林技能大师工作室的指导下，刘炳杰和团队用“三步法”为实现捣固焦炉无烟装煤交出了一份亮眼答卷：塌饼率从2%~3%降至1%以下，烟气回收率从70%提升至95%，年创效近302万元。

痛点 当“绿色”遭遇“灰色”

捣固焦炉是钢铁生产中的关键设备，但装煤环节一直是环保与效率的“痛点”。

在传统操作模式下，攀钢西昌钢钒炼铁厂捣固焦炉采用SCP（捣固装煤推焦）一体机侧装设备，除尘依赖M型管导烟车与地面除尘站。装煤过程中，煤饼被推入900℃的炭化室，瞬间产生大量荒煤气。按照设计，约70%的烟气由高压氨水导入集气管，其余由地面除尘站处理。但实际运行中，问题接踵而至。

“最头疼的是炉头烟外溢。”该公司一线操作人员回忆，“集气管压力波动大，高压氨水导烟全靠人工对讲机协调，信息反馈不及时，经常是煤饼推进去了，氨水压力还没跟上，烟气就从炉门冒出来。”

更棘手的是煤饼本身。原煤饼设计为长方体，与炭化室两侧间距仅22毫米左右。狭小的通道导致煤饼中下部产生的荒煤气无法有效导出，只得从机侧炉门外溢。而长方体煤饼稳定性差，在装煤板移动时容易垮塌，塌饼率高达2%~3%。此外，推焦后炭化室底部残留的碎焦不断堆积，进一步阻碍装煤，形成恶性循环。

“那时候，操作工既要盯设备，又要靠经验判断，劳动强度大，效果还不稳定。”刘炳杰回忆。改变，势在必行。

破题 “三步法”打通堵点

面对困局，刘炳杰带领团队深入现场，从每一个环节“抠”细节，最终形成了一套系统的“三步法”操作法：第一步调校煤饼，第二步清炭化室，第三步稳压力。

第一步，调校煤饼——从“长方体”到“梯形”的智慧。煤饼的形状，决定了烟气流道是否通畅。该团队首先对空箱进行精密测量，摸清捣固后煤箱的胀箱量。随后，他们大胆调整煤箱铰链，逐步缩减煤饼宽度，并将长方体调整为上小下大、前小后大的结构。这一改变看似微小，效果却立竿见影。调整后，煤饼进入炭化室时，两侧自然形成更宽的烟气通道，荒煤气得以顺畅导出，同时，煤饼在移动过程中的稳定性大幅提升，垮饼率显著下降。“相当于给烟气开了一条‘高速路’，也给煤饼安了一个‘稳定器’。”刘炳杰形象地比喻。

第二步，清炭化室——给推焦杆装上“智能扫把”。炭化室底部的碎焦堆积，是长期被忽视的“隐形杀手”。推焦杆前端的大滑靴宽度小于炭化室，推焦后两侧总会残留碎焦，日积月累，装煤时煤饼无法到位，极易塌饼。刘炳杰的解决方案巧妙而经济，即以大滑靴为基础，在其后方两侧开设斜槽，制作绞支点，安装可活动的刮板装置。推焦杆前进时，刮板收起；后退时，刮板张开，恰好弥补大滑靴与炭化室墙之间的空隙，将碎焦一并带出。“原理不复杂，但非常实用。”现场技术人员评价，“它就像一把智能扫把，不动用额外动力，就解决了大问题。”

第三步，稳压力——让“看不见的手”自动调节。集气管压力的稳定，是烟气高效收集的核心。传统模式下，高压氨水切换、吸气管翻板调节、大循环管控制等环节互相独立，协调工作依赖人工经验，系统参数波动大、运行效率低。刘炳杰团队利用光纤通讯和无线通讯技术，将装煤机控制系统、焦炉热工系统、导烟车控制系统打通，实现数据实时交换；以装煤机编码器数据为控制主轴，采用分段式氨水压力控制，实现高压氨水的自动精准切换；同时，开发集气管稳压调节系统，以目标压力值为基准，实现吸气管翻板PID（比例、积分、微分）自动调节；此外，大循环管调节阀以初冷器前吸力微负压为目标，自动控制。

“现在，操作工在装煤机人机界面上就能看到所有关键数据，装煤过程可视化、智能化。”刘炳杰说，“相当于给整个系统装上了一双‘智慧的眼睛’和一只‘自动的手’。”

成效 从“冒黑烟”到“无烟装煤”

这套操作法自2022年起在攀钢西昌钢钒炼铁厂全面应用，近4年的实践交出了一份过硬成绩单。

该厂塌饼率从2%~3%降至1%以下，烟气回收率从70%跃升至95%；备材消耗周期延长，吨焦能源动力费用下降，蒸汽产量增加，余煤回收料线电力能耗降低，累计年创效301.97万元。

同时，该厂集气管压力稳定在微正压，炉头冒烟现象基本消除；炭化室底部清洁无碎焦堆积，不仅降低了塌饼率，还延长了炉墙使用寿命；自动化程度大幅提升，员工劳动强度显著降低，作业环境明显改善。该操作法有力支撑了攀钢西昌钢钒环保达A目标，周边空气质量得到切实改善。

此外，该团队基于该操作法，获得“一种推焦杆装置”实用新型专利授权，申报“一种可视化无烟装煤的方法和系统”发明专利，形成了具有自主知识产权的核心技术。

记者手记

“刘炳杰捣固焦炉装煤烟气高效控制先进操作法”的价值，远不止于攀钢西昌钢钒。我国捣固焦炉数量众多，装煤烟气收集难、碎焦堆积大是行业共性难题。这套操作法不依赖大规模设备改造，而是通过工艺优化、控制逻辑创新和简易机械装置改进，实现了“小投入、大产出”。其核心思路——煤饼外形调校、炭化室自动清扫、多系统协同稳压，具有较强的普适性，可推广至各类捣固焦炉侧装设备、集气管稳压系统及回收大循环管控制应用。

从一名普通职工的现场观察，到一套系统化的先进操作法，再到攀钢的命名表彰和行业推广价值，《刘炳杰捣固焦炉装煤烟气高效控制先进操作法》诠释了“匠心”二字的分量。绿色生产并非只有大手笔技改一条路，扎根一线、精益求精的持续改进，同样能破解“看不见的难题”，实现环保与效率的双赢。

正如刘炳杰所说：“问题就在现场，答案也在现场。”这份来自攀钢西昌钢钒炼铁厂的实践，为行业提供了一份可复制、可推广的“无烟装煤”样本。（中国冶金报）