代鑫 踏夢前行向“煤”好未來

余瑋

眼前的這個“90后”滿族漢子，來自首鋼集團有限公司技術研究院。

“習慣成自然，是我的人生哲學。對于我這種比較‘笨’的人，一直相信：要一直養成良好的習慣，最后的結果都不會太差。”這么多年來，他在崗位工作中踐行新發展理念，自覺把“雙碳”目標貫穿科研工作始終，積極探索焦化行業低碳高效可持續發展新路徑。

奮斗是青春最亮麗的底色。代鑫用科研助力高質量發展，用實干詮釋擔當，一次又一次地超越自我，讓技術創新落到實處，用青春和汗水描繪絢麗人生。

代鑫出生在遼寧沈陽農村，“父母的文化水平不高，但是都比較重視教育，覺得學習是唯一的出路。”父母為了供代鑫上學，一直在外務工，所以代鑫小時候是在奶奶身邊長大的。“奶奶很勤勞，對我影響比較大。她每天起得早早的，到菜園子里面拔草、掐尖和搭架，收拾得非常整齊，趕上院子的菜下來的時候，帶著我去摘茄子、辣椒和西紅柿。奶奶曾同我講，年輕的時候去過北京，天安門、故宮、頤和園和人民大會堂都去看過了。沒想到，在她身邊長大的我后來在她夢里經常回放的地方工作。”

接受采訪時，代鑫直言：“小時候其實沒有什么宏大的夢想，就想早一點長大，賺錢給奶奶買一麻袋的襪子，就不用總縫縫補補了。”

2009年秋，代鑫是所在高中唯一一個考上一本學校的。在遼寧石油化工大學，他學的專業是化學工程與工藝（煤化工方向）。報到那天，代鑫獨自一人拎著一包行李邁進大學校門，“從那時起我就知道自己要在大學里干什么。我是屬于比較‘笨’的，只能多花時間在專業學習上面。”早起的習慣一直延續著，大學四年里基本都是六點起床，第一節有課就去教室占座位，背背英語單詞。沒課就去學校圖書館學習，除了學習，大學還做過不少兼職，第一次家教一小時賺了35元，現在還能回憶起來那時候高興的感覺。”

在大學期間，代鑫如愿加入中國共產黨，并一直以一名優秀黨員的標準要求自己，不忘初心，砥礪前行。代鑫選擇了繼續深造，順利考入中國科學院山西煤炭化學研究所，攻讀碩士、博士。中科院的培養模式第一年是在北京集中學習，后面四年在太原研究所進行具體科研工作。大學時代沒有參加過多課外活動讓代鑫覺得有點遺憾，所以研究生階段他選擇成為了研究生會的一員，這也鍛煉了他的溝通協調能力。他擔任過研究生會副主席、主席、研究生黨總支文體委員、所共青團第十屆委員會委員等，個人的相關能力得到進一步的歷練。

代鑫深知作為一名科研人員，本職工作是努力探索自然的奧秘，勇攀科學高峰。通過廣泛地查閱國內外相關領域的文獻資料，在借鑒國內外相關領域的前沿工作的基礎上，提出自己獨特的想法和研究思路，并將這些想法和思路與導師充分討論并實踐，取得了一定的成果，并獲得了研究同行的認可。除此之外，他深知一個積極向上的科研團隊的重要性，積極幫助師弟師妹熟悉實驗室環境，并傳授自己在科研生活中總結的一些經驗教訓，幫他們的科研道路早日走上正軌。此外，他還組織組內師生一起進行豐富多彩的活動，使大家關系融洽，交流更加頻繁，組內科研氛圍日益濃厚。

代鑫的博士課題是“煤灰結構及流動性關系的實驗和理論研究”。煤灰組成是影響高溫下灰渣流動性的本質因素，他的論文采用理論計算和實驗研究相結合的方法從多尺度研究煤灰組成、結構和性質的內在關系。畢業典禮上，他作為博士生代表發言時談到：“科研是一個不斷突破已有局限、探求未知的過程，需要廣涉獵，寬視野而明方向；也是一個漫長積累，由量到質的轉變過程，需要時間的積累，需要大量看似無用的重復，需要從最基礎的開始學，從最簡單的開始做：科研實驗上‘五加二，白加黑’地干；分析研究上，‘不停于其表，但求其真’地鉆。”他說，自己在碩博階段讀懂了8個字：“崇尚創新，求真務實。”

在科研工作外，代鑫喜歡打乒乓球，“研究生的時候晚上經常和組里的同學及導師組隊進行雙打比賽。這段時光不僅緩解了平日的科研壓力，也增進了課題組人員之間的感情，現在想想是比較值得回憶的”。

2018年博士畢業以后，代鑫就來到北京，先后在首鋼集團有限公司技術研究院鋼鐵技術研究所、技術研究院遷順技術中心工作。“我愛人和我是研究生的同學，她碩士畢業時就在太原找了工作。所以，我畢業以后我們就開始了周末夫妻的生活。”

入職首鋼時，代鑫的感覺是“壓力大”。“作為一個剛畢業的新人，來了單位大家覺得你是一個博士，就得方方面面都很強。其實，讀博的過程只是在很小的一個點上，做了比較多的工作。所以，剛開始工作就是由原來科研的思維轉換到實際生產的概念，要對整個生產過程有個比較全面的認識，比較幸運的是同事還都比較熱心和包容，帶我到現場熟悉生產情況。”

書本上的理論知識與實際工作的碰撞，讓剛參加工作的代鑫有些不適應，但他信心滿滿，認為只要勤學肯干，就沒有過不去的“火焰山”。“工作后針對實際生產，我在這方面是很欠缺的，我重新復習了煉焦學、煉焦工藝學及焦炭質量的相關評價標準，再到現場實際梳理了整個焦化的生產流程，彌補了不足，也逐漸適應了現場的節奏，不僅認識問題的機理，更能找到好的解決方案。” 憑借一股不服輸的勁頭，代鑫實現自我蛻變。

鋼鐵行業是高耗能產業，焦爐煤氣、轉爐煤氣和高爐煤氣作為副產品是鋼鐵企業生產中最重要的二次能源，其中，焦爐煤氣是高氫優質資源，作為燃料使用既可以提高企業的經濟效益，又能減少對自然資源的消耗。隨著首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司二期高爐的投產，對焦爐煤氣的需求量出現缺口，亟需切實可行的既能滿足首鋼京唐公司高爐用焦需求又能提高焦爐煤氣產率的措施。在保證焦炭質量的前提下，如果可以提高煉焦過程中焦爐煤氣的產率，則既減少了環境污染，又節約了資源，降低了生產成本。配煤過程中提高高揮發分煤的配比能有效提高焦爐煤氣產率，但可能影響焦炭的塊度和強度，進而影響后續高爐的穩定運行，所以在提高焦爐煤氣產率的同時還需保證焦炭質量，因此有必要對首鋼京唐公司主要煉焦煤煉焦產物的產率進行研究，這對配煤結構的設計和優化有指導作用。為此，代鑫在對首鋼京唐公司煉焦煤工業分析和煤質測試的基礎上，進行了固定床熱解試驗和40kg煉焦爐煉焦試驗，分析提高首鋼京唐公司焦爐煤氣產率的措施，為在配煤過程中對煤種的選擇要綜合考慮焦爐煤氣產率和焦炭質量之間的平衡提供技術支撐。

“在從事煤炭低碳清潔高效利用的研發過程中，是如何發現問題、解決問題、優化有關研究項目的？是否想過放棄？”對此，代鑫這樣作答：“堅守初心，聯系實際！作為一名科研領域的共產黨員，無論從事什么工作，要堅守自己的初心，堅持從基本原理出發思考并解決問題。”

“2020年京唐焦化和遷焦的焦炭出現了質量波動，李東濤首席帶著我迅速趕往基地。通過對焦炭質量和配煤情況分析，發現兩地焦炭都存在裂紋偏多，塊度偏小的問題，分析發現兩地共性的問題是肥煤質量下降，單純增配焦煤替換瘦煤并不能解決根本問題，李首席從提高煉焦過程中膠質體數量和質量角度給出了配煤改善的建議，調整后焦炭質量的穩定和提高也驗證了方法的可行性。”代鑫深有感觸地說，紙上得來終覺淺，文獻中常看到單煤質量、配煤結構、焦爐熱工況等對焦炭質量影響，在實踐中加深了自己對這些基礎理論的理解。作為項目骨干，他完成了首鋼京唐公司“高產能及煉焦煤資源劇烈波動形勢下京唐鐵焦平衡的技術攻關”項目的研究工作，形成了配煤及焦炭質量的精準預測及優化技術。

工作實踐中，代鑫堅持創新，降本增效。他說，作為一名首鋼的共產黨員，要更好地傳承發揚“敢擔當、敢創新、敢為天下先”的首鋼精神，以科技創新夯實首鋼高質量發展基礎。2021年面對國內外煉焦煤資源供應形勢過山車式的起伏，代鑫通過對京唐單種煤煤質、焦炭質量及其與高爐運行參數的關系分析，建立了基于價值-價格比對的煉焦煤資源開發系統，煉焦煤評價方法上的創新，幫助京唐從開發的70余種新資源中快速鎖定了27種高性價比煉焦煤進行工業應用，同時也豐富了低灰、低硫、性能價值優異的新煉焦煤資源，降低了對進口煤的依存度。

“考慮到京唐高爐高產對焦炭增量的迫切需求，我們焦化課題組聯合京唐制造部和焦化部形成攻關團隊，針對炭化時間縮短后難以抑制焦炭塊度劣化的難點問題，提出并建立了智能巖相配煤模型，實現了動態控制配煤和預測焦炭質量，配煤理念上的創新，為提高焦炭產量提供技術支撐和保證，實現出爐數提高20孔/天，焦炭日產量提高11.8%，澳洲煤配用實現35至0的突破，焦炭平均塊度穩定在52mm以上，抗碎強度穩定在91%以上，焦炭反應后強度穩定在72%以上，降低配煤成本9443萬元。”該研究獲得2021年首鋼科學技術一等獎。代鑫說，焦化行業經過40多年的發展，已經形成較為完備的煉焦工業體系，雖難有光芒萬丈的創新，但相信每一個焦化人在基礎理論、關鍵技術以及生產過程的創新微光，最終匯聚時定會照亮焦化的創新發展之路。

“在依托重大能源工程推進科技創新成果示范應用方面，自己如何推動科技成果轉化為現實生產力、切實發揮能源工程建設中的科技創新的？研究成果產生直接可觀的經濟效益時，對自己的觸動？”對此，代鑫則言：“在做配煤相關的工作中，確實在優化過程中，能明顯節約配煤成本，這也是我當時選擇來到企業工作的原因。讀博士的階段，每次看到師兄師姐答辯的時候，總會有老師問你做的這個工作有什么實際意義，對于一個偏基礎研究的一個課題組，這個問題經常讓我們難以回答。在首鋼技術研究院工作，就是要面對實際生產，都是針對現場實際問題的科研問題，在首鋼京唐針對鐵焦平衡的問題，在澳洲煤資源（平均配比15%）受限情況下，需要提高焦炭產量，開始感覺基本不可能，但是和現場一起最后實現零澳洲煤的時候，會帶來更大的自我價值實現的成就感。”

代鑫善于學習老首鋼人的工匠精神，保持初心不變，把科技強國的信念貫穿于焦化專業工作過程中，積極開展低碳煉焦及煤炭資源合理化利用等方面研究。

煉鐵工序作為鋼鐵冶煉流程中能量消耗和污染物排放大戶，是加快推進鋼鐵行業低碳綠色高質量的關鍵。高爐的大型化以及噴吹燃料技術的進步，使得爐內焦炭的熱源、還原劑和滲碳劑的功能得到部分替代，而骨架作用不僅沒有被其他物料所替代，反而變得更加突出，因而對高爐焦炭質量提出了更高的要求。因此，代鑫認為，明晰高爐內焦炭的溶損及劣化機理，不僅有助于改善高爐操作，降低高爐燃料消耗，還可指導煉焦配煤優化方向，減少優質煉焦煤消耗。

高爐風口焦的研究是較為直接的研究爐內焦炭溶損和劣化的方法，但是，國內沒有現成的設備可滿足研究高爐同一風口不同、高爐不同風口取焦設備。為此，首鋼立項開展了特大型高爐風口取焦設備的研發及焦炭溶損機理的研究，代鑫作為研究骨干，基于研究團隊研發的大深度、可移動式、多點風口焦炭取樣機，系統分析了5500m3高爐同一風口的不同深度和不同風口焦炭的性質特點，發現高爐的堿金屬負荷、堿土金屬和焦炭顯微結構是影響焦炭溶損的關鍵因素。基于上述基礎理論研究，提出控制入爐焦炭金屬元素的臨界條件，提高特殊三分之一焦煤配比改善焦炭顯微結構特點，焦肥煤配比降低12%，節約了優質煉焦煤消耗，焦炭質量穩定。以該成果為主要內容的科技成果“基于特大型高爐風口焦溶損機理研究的焦炭質量調控技術”獲得冶金科學技術二等獎。

關于煤和焦炭中灰組分控制關鍵點控制方法和思路，在首鋼遷鋼、水鋼、長鋼、通鋼、伊鋼、旭陽焦化、唐山達豐焦化等企業得到很好的貫徹和推廣使用，為穩定這些企業的焦炭質量，控制好來煤和焦炭質量發揮了巨大的作用。

配煤專家系統是實現智能配煤的關鍵，針對首鋼集團一業多地的特點，結合京唐、遷焦、通鋼、長鋼和水鋼各地煉焦工藝和爐型特點，代鑫作為項目骨干完成了“首鋼煉焦信息技術服務平臺建設”項目，建立了適合首鋼各地焦化生產情況的煉焦配煤模型、焦炭質量預測模型和煤質評價模型，為建立的首鋼煉焦的智能制造發展奠定基礎，該項目在京唐和遷焦應用后合計降低配煤成本8964萬元，并獲得2019年首鋼科學技術二等獎。

代鑫說，在項目推進過程中，一方面切身學習到了老黨員們勤奮、務實、高效的工作作風，另一方面也養成了從最基本的原理出發，經邏輯推理來解決問題的思維習慣，把學到的知識應用到首鋼大地上，參加工作以來，已授權發明專利3項、申請發明專利4項、授權實用新型專利3項、發表核心及以上論文7篇。個人被評為首鋼技術研究院優秀共產黨員，入選北京市科學技術協會青年人才托舉工程。

如今的代鑫早已褪去學生時代的稚氣，忙碌且充實的科研生活磨礪出了幾分硬朗，在基層的實戰中煉就科技尖兵，成為技術骨干，通過基礎理論研究、關鍵技術突破，以自己的方式破解燃“煤”之急，在能源戰場上大顯科技身手。

責任編輯 陳晰