西昌钢钒炼铁厂“三步法”实现捣固焦炉无烟装煤并获先进操作法荣誉
■ 赖世怀 高富林
●杨林（左三）正在技能大师工作室与同事们交流。
4月中旬，攀钢西昌钢钒炼铁厂收到一份沉甸甸的荣誉——由该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》，正式获评2025年攀钢级职工先进操作法。这项荣誉的背后，是一场持续数年的技术突围战。面对捣固焦炉装煤过程中烟气外溢的“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精心指导下，刘炳杰和团队用“三步法”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，炼铁厂捣固焦炉采用SCP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，煤饼被推入温度高达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。”一位一线操作人员回忆，“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，造成环境污染。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，进一步阻碍装煤到位，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。”刘炳杰回忆道。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：一步调校煤饼，二步清炭化室，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。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，将原本486毫米宽的煤饼逐步缩减，并将长方体调整为上小下大、前小后大的梯形结构。
这一改变看似微小，效果却立竿见影。梯形煤饼进入炭化室后，两侧自然形成更宽的烟气通道，荒煤气得以顺畅导出。同时，梯形结构大幅提升了煤饼在移动过程中的稳定性，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：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、大循环管控制各自为政，依赖人工经验，波动大、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。
经济效益显著。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。
社会效益突出。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公司环保达A目标，周边空气质量得到切实保障。
技术自主可控。团队基于该操作法，申报了《一种推焦杆装置》实用新型专利(已授权)和《一种可视化无烟装煤的方法和系统》发明专利(已受理)，形成了具有自主知识产权的核心技术。
推广：
一项操作法，一个突破口
《捣固焦炉装煤烟气高效控制先进操作法》的价值，远不止于西昌钢钒。
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，再到攀钢集团的命名表彰和行业推广价值，刘炳杰的《捣固焦炉装煤烟气高效控制先进操作法》生动诠释了“匠心”二字的分量。它证明，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。
