淺析冶金機械的綠色設計與制造

摘 要:在我國冶金機械設備生產行業中，綠色制造、綠色設計及相關設備的報廢處理并沒有得到相關企業重視。因此，降低冶金設備的能耗，實現冶金設備的綠色設計和制造具有非常重的意義。本文對冶金機械的綠色設計與制造進行了研究，對綠色材料H型鋼優點進行了介紹，希望本文的研究可以推動我國冶金機械的綠色制造的發展。

關鍵詞:冶金機械 綠色設計 H型鋼 制造

中圖分類號:TQ622.2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0023-01

1 引言

冶金機械是一種高能耗、高污染的設備。其在工作中，經常伴隨有噪聲、廢氣排放、熱輻射、泄漏等現象。因此，降低冶金設備的能耗，實現冶金設備的綠色設計和制造具有非常重的意義。在我國冶金機械設備生產行業中，綠色制造、綠色設計及相關設備的報廢處理并沒有得到相關企業重視[1]。很多企業依然走的高消耗、高投入、高污染的發展模式。因此在冶金機械設備設計生產中引入綠色設計的理念，通過技術創新，實現冶金行業的“清潔化生產”，制造出“綠色產品”對推動我國工程機械綠色制造研究的發展具有非常重要意義。

2 冶金機械產品綠色設計的概念

所謂冶金機械產品綠色設計可以歸納為:這是一種基于產品整個生命周期的設計制造的理念，這種設計理念是以機械產品的環境資源屬性為核心。這種設計中，除了對機械產品的功能、壽命、性能、成本等技術和經濟屬性進行考慮之外，還應該考慮其生產過程對環境和資源的影響。冶金機械產品綠色設計的基本內涵主要分為以下幾個方面[2]:

(1)在冶金機械產品的設計制造的全過程中，應該首先考慮產品的環境資源屬性，其次才應該考慮產品的經濟屬性。

(2)在冶金機械產品的設計階段，應該對機械產品的可拆性和回收利用性進行充分的考慮。

(3)在冶金產品的設計之中，生產企業應該主動承擔環境保護、節約資源方面應承擔的社會責任，使冶金機械設備生產企業成為環境友好型企業。

3 冶金機械綠色設計與制造的實質與內容

現階段，我國冶金機械的綠色設計包括以下幾個方面[3]。

3.1 注意生產冶金機械原材料的選擇

在進行冶金機械綠色設計之中，冶金機械的原材料的可回收、易分解、能再生等性能是首先要考慮的要素。原材料的環境友好性和環境無害性是在進行材料選擇時的重點考慮因此。在冶金機械綠色設計與制造之中，應該從環保的角度出發對各類新型材料進行研究和應用，提高冶金機械的可回收性。H型鋼是一種新型經濟建筑用鋼，是國家發改委等有關部門極力推廣使用的新興替代型材，是許多國家鋼結構工程的主要材料，由于其力學性能良好，截面形狀經濟合理，而廣泛運用于需承截能力大，截面穩定性好。更重要的是它是一種可回收的綠色材料，可以在冶金機械中大力推行這種型號的鋼材使用。H型鋼與其它型鋼相比較是一種斷面力學性能更為優良的經濟型鋼材，其特點如下:

(1)翼緣寬，側向鋼度大，抗彎能力強。

(2)翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡便。

(3)與焊接H型鋼相比，成本低，精度高，殘余應力小，無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測，節約鋼結構制作成本約30%左右。

(4)相同截面負荷下，熱軋H型鋼結構比傳統鋼結構重量減輕約15%～20%，與砼結構相比，熱軋H型鋼結構可增加6%的使用面積，而結構自重減輕約20%～30%，減少結構設計內力。

3.2 控制廢氣、廢水、廢液(切削液)的排放

在冶金機械的生產制造過程之中，會產生廢料、廢水、廢氣的排放，這些都會對環境產生非常嚴重的影響。因此，冶金機械生產企業應該加強技術創新，通過加大對廢料、廢水、廢氣的回收力度，實現無排放的閉環生產。同時，冶金行業及香港管理部門應該制定相應的強制性排放法規。在相關冶金機械的研發及相關企業制造之中，應該施行排放達標一票否決制。對于那些達不到排放標準的企業，應該強制性的關閉和停產[4]。

3.3 減震除噪除塵，提高作業環境的清潔性

為實現冶金機械的減震作業，應該在設計中替換那些振動比較厲害的機械零部件，選擇那些減震效果好的零件。同時也應該通過優化結構設計及采用各種隔振性能好的各種彈性支承，以提高冶金機械產品的動態性能。同時為了降低冶金機械產品的運轉和作業中產生的噪聲對周圍環境的影響，出了做好產品機械結構的設計之外，還應該采用高性能的消聲器及采用隔振和吸音的措施?；覊m是冶金設備生產運營之中令人頭疼的問題。因此，在冶金機械設計生產之中應該做好除塵工作，可以采用吸塵和密封處理的方法，減少粉塵的影響[5]。

3.4 防止泄漏發生，提高密封技術

冶金機械經常出現泄漏現象，這會造成兩個方面的問題，一是造成資源的浪費和環境的污染，其次，泄漏會使冶金機械潤滑不良，造成冶金機械的磨損，降低冶金機械的使用壽命。因此，在冶金機械的設計生產之中，應該提高密封技術，降低冶金機械的泄漏率。同時，也應該做好設備的維護管理工作，通過日常的維護減少冶金機械潤滑油的泄漏。

3.5 減少不必要的維修時間和次數，提高故障診斷技術

冶金機械日常使用過程之中，經常出現維修和更換配件的工作。因此，在冶金機械的設計之中，應該對壞件的回收和修復使用進行考慮。同時提高設備的故障診斷技術，通過優秀的故障診斷系統，使維修做到有的放矢，減小維修和日常維護工作的工作量。

同時，在設備日常管理之中，應該建立一套合理有效、充滿柔性的設備管理制度。當前，我國冶金設備管理制度之中，常使用年度或月度的維修制度，這種制度雖然可以排除設備故障隱患。但是，也會有一些弊端，例如:這種方法會浪費大量的人力、物力和財力。第二，對以磨合好的冶金設備進行日常無目的維修可能會影響其性能的發揮，破壞了其最好的磨合。因此，應該改變這種呆板的維修制度，通過引入優秀的故障診斷系統，對各類設備的運行狀況做到了心中有數，哪些設備出現了故障，那些設備運行良好，這樣，我們的維修就會做到有的放矢，也就會減少維修成本和不必要的最好配合。

3.6 注重綠色視覺環境的外觀造型的設計

過去，冶金機械的外觀和顏色都比較單調和古板。因此，給人一種“傻、大、笨、粗”的形象。冶金機械的這種形象已經遠遠落后于現代人的審美觀念，而外觀與時俱進也是綠色設計理念重要要求。

因此，在冶金機械產品的設計之中，應該通過造型、色彩方面的藝術技巧和手法，營造綠色視覺環境。冶金機械產品也該通過采用與時俱進，鮮明的時代感和個性特點的外觀吸引客戶爭奪市場份額。

參考文獻

[1] 沈敏德，王仁人，宮濤，等.柴油機綠色設計與制造技術[J].車用發動機，2010，(8):6-8.

[2] 李公法，劉安中，李友榮.冶金機械的綠色設計與制造[J].機械設計與制造，2009，(3):70-71.

[3] 李嵐，王湘江.實施工程機械液壓系統綠色設計的策略[J].工程機械，2010，(3):24-25.

[4] 劉超，惠燁.基于綠色制造的設備維修技術[J].機械管理開發.2010，(4):48-49.

[5] 藺國民，孫秦，李艷華等．機械產品綠色設計研究[J]．機械設計與制造．2010， (6):48-49.