冶金機械的綠色設計與制造關鍵技術之研究

羅聰

(長沙師范學院，湖南長沙410100)

冶金機械的綠色設計與制造關鍵技術之研究

羅聰

(長沙師范學院，湖南長沙410100)

冶金行業是從礦石中的將金屬提出，并通過各種加工方式，促使金屬成為具有的一定性能的材料。冶金是完成對金屬礦產資源有效利用的初期階段，可以為諸多金屬加工行業提供加工原料。具體的冶金過程中，冶金機械的作用十分明顯，是提高冶金效率、提高資源利用效率的重要部分。就冶金機械的綠色設計和制造的關鍵技術展開探討，結合冶金行業的基本情況，詳細的對冶金機械綠色設計的意義和價值，并分析具體的綠色設計內容，再分析具體的制造關鍵技術，旨在為相關人員提供參考，達到減少冶金過程中對環境的影響，突出冶金機械的節能和環保，減少泄露可能，推動冶金企業的持續健康發展。

冶金機械;綠色設計;制造;關鍵技術

冶金機械是冶金生產的基本設施，具體的冶金過程中，傳統的冶金機械設備的能源消耗過大，不利于冶金企業的效益和發展。冶金機械運行時會發出較大的噪聲，會對相關工作人員的工作造成不利影響。冶金過程中，還可能會產生一些對空氣具有污染能力的廢氣，如果冶金機械不能完成對廢氣的治理，就可能會導致大氣污染嚴重。故此，需要結合冶金行業的基本情況，分析冶金機械的綠色設計，促使冶金機械可以在滿足冶金生產的基礎上，減少資源消耗、提升資源利用效率，達到綠色環保的效果。基于此，分析冶金機械的綠色設計和制造的關鍵技術，為冶金行業的可持續發展提供基礎。

1 冶金機械綠色設計與制造的意義分析

1．1冶金分析

近年來，在國家政策的大力支持下，冶金行業始終保持著良好的發展勢頭，市場規模擴張明顯，且效益現狀。隨著冶金技術的不斷完善和發展，金屬再生利用，有效的提升了金屬資源的利用效率，完成對金屬資源的循環利用。根據行業報告預測，2020年再生金屬的利用量可以達到1 200萬t，可以達到總量的40%。

冶金行業的發展趨勢主要以產業集中度提升，整合產業鏈上下游完成一體化生產，生產能力和環保水平不斷提升，冶金技術水平和機械功能不斷增加。

1．2冶金機械分析

冶金機械是完成冶金生產的關鍵部分，是完成金屬提煉的主要部分。傳統的冶金機械在具體的冶金過程中，會消耗大量的礦產資源，其中主要為煤炭資源、金屬礦產資源。其中煤炭資源主要通過燃料完成加熱，受到冶金機械本身的制約，使得燃料的利用率和金屬礦產資源的提取率不高，影響資源的利用效率。另外，冶金機械生產中，還可能會產生的大量的噪聲和廢氣，使得冶金生產過程中，對環境和工作人員的身體造成不利影響［1］。

1．3冶金機械綠色設計的意義

針對現階段冶金機械生產過程中的高能耗、高污染的特點，完成對冶金機械的綠色設計，可以盡可能的降低冶金生產過程中對礦產資源的消耗，轉變原有冶金生產模式，在有限的資源供給下，獲取最多金屬資源，達到提高資源利用效率。再根據冶金生產的基本需求，合理的對冶金機械的噪聲進行控制。結合原材料的回收和再生，盡可能的制作再生金屬，降低原材料對環境的不利影響。通過冶金機械綠色設計，可以使得冶金行業能夠減少的成本，控制污染排放，其最終目的是達到零排放的效果，進而使得冶金企業產能水平得到提升，積極推動冶金行業符合低碳環保的需求，對推動冶金行業的可持續發展具有積極的推動作用［2］。

2 冶金機械的綠色設計與制造的內容

2．1冶金機械綠色設計的原則

冶金機械綠色設計的內容較多，需要遵循綠色設計的基本原則，有以下5個方面。

1)閉環設計原則。主要是在整個的生產周期中，保障各個階段均能夠符合綠色和節能的基本需求，保障整個生命周期中的資源利用效率。

2)資源回收利用原則。具體冶金生產過程中，完成對廢舊金屬材料的回收和利用，使得冶金過程能夠完成金屬再生，減少廢舊金屬材料對環境的不利影響。

3)節能減排。在具體的冶金過程中，可以對清潔能源進行利用，并盡可能的減少冶金過程中的資源消耗，控制生產過程中排放，減少污染。

4)成本優化。基于冶金的整個生命周期，綜合對冶金機械和生產流程的優化和改進，達到降低生產成本的效果。

5)先進技術。結合冶金行業頂尖技術，合理的應用到冶金機械中，通過合理的開發和涉及，保障冶金企業可以獲得可觀的經濟效益［3］。

2．2冶金機械綠色設計和制造的內容

1)冶金機械原材料的選擇。冶金機械的原材料是影響冶金機械性能和冶金生產安全的主要因素。故此，具體到材料選擇時，在結合綠色設計原則上，需要保障冶金機械材料具備無害的特點。現階段，切實存在部分冶金企業采用重金屬或是對環境存在毒害作用的材料，不符合綠色設計的需求。故此，通過對冶金生產材料性能的分析，選擇適宜的材料類型。H型鋼是一種符合綠色設計條件的原材料類型，具有良好的環境親和力，且符合冶金生產的基本需求，可用于冶金機械的制造。

2)冶金機械的環境、資源和能源屬性，將這幾點因素切實考慮到的到綠色設計中，綜合處理冶金機械和環境之間的關系，并為冶金機械選擇無污染可再生資源，在減少資源損耗的基礎上，提高冶金產品的經濟效益。以冶金機械環境控制為例，需要做好冶金機械的減震和除塵工作，選擇減震效果好的機械元件，代替振動嚴重機械元件，且合理的做好冶金機械的支撐工作。針對噪聲較大的部位，選擇高性能消聲器對其進行處理。冶金機械生產過程中會產生大量粉塵，如果這些粉塵不能得到有效治理，大量粉塵堆積，就會對冶金機械運作的靈活性造成不利影響，甚至引發安全隱患。故此，采用吸塵技術對冶金生產過程中的粉塵進行控制，達到降塵的目的，構建安全、低塵、低噪的冶金機械生產環境［4］。

3)制造過程中的廢棄物的處理。冶金機械制造的過程中，不可避免的可能會產生一些廢料和廢氣，故此，針對冶金機械制造過程中，需要嚴格的對廢棄物的排放進行控制，做好回收和過濾工作，按照國家的相關排放標準，避免超標的情況，如果出現超標的情況，需要及時停止生產，并尋求有效的處理措施，妥善處理冶金機械制造和環境之間的關系。

4)冶金機械的可回收性。結合上述選擇H型鋼為冶金機械的生產原材料，在保障原材料符合綠色設計的基礎上，需要保障冶金機械具備良好的可回收性，具體的冶金機械設計中，選擇適宜的連接模式，使得冶金機械具備良好的可拆卸性能，有利于冶金機械的回收利用［5］。

5)防治油液滲漏，傳統的冶金機械在具體的應用過程中，可能會出現油液滲漏的情況。油液滲漏可能會導致安全事故的產生，還會造成環境的污染，導致資源的流失。另外，滲漏后的油液進入到冶金機械中，會對冶金機械的正常運作造成不利影響。故此，需要做好防滲漏設計工作，選擇有效的密封技術，提升存儲油液部分的密封性，盡可能的降低油液滲漏的可能性。密封技術選擇完成后，需要強化冶金機械的維護工作，定期展開對冶金機械的密閉性檢查，且設置合理的滲漏報警系統，如果出現滲漏的情況，系統可以自主做出報警，從而使得相關維護人員完成應急處理。

6)減少冶金機械的維修次數。冶金機械實際的應用中，經過一段時間的使用，就可能會出現故障的情況。根據故障的基本情況，合理的展開機械維修任務，完成對故障的處理。但是，如果冶金機械的維修次數過多，就可能會導致外界的物質進入到的冶金機械內部，影響冶金機械的功能性。故此，具體的綠色設計中，需要構建良好的故障自我診斷部分，可以完成對冶金機械的隱性故障的診斷，保障冶金機械的耐久性。

7)外觀造型設計，通常情況下冶金機械色調單一，外觀笨拙，與現階段人們的審美觀念存在差異。故此，具體的冶金機械的綠色設計和制造中，需要合理的對冶金機械的造型和色彩進行控制，促使冶金機械能夠符合人們的審美標準，達到美化的冶金生產環境的目的，改善冶金工作人員的工作環境［6］。

3 冶金機械綠色設計與制造的關鍵技術分析

冶金機械制造的關鍵技術是保障冶金機械的功能性、可靠性、安全性，故此，在具體的冶金機械制造過程中，必須加強對冶金機械制造關鍵技術的分析，并切實的應用到冶金機械的制造中。

1)液壓系統關鍵技術。結合冶金機械的綠色設計，液壓系統制作的過程中，需要充分結合簡化技術、工作介質等。選擇適宜的液壓油，保障液壓油無毒無害，即使泄漏也不會對環境造成不利影響。并選擇適宜的密封件和密封技術，盡可能的降低液壓系統的滲漏的可能性，保障冶金機械的安全性。

2)動力系統關鍵技術。動力系統是冶金機械的關鍵部分，針對動力系統，需要選擇適宜的消音技術和減震技術。其中動力系統的消音技術，可以運用大容量的消音器，且配備全塑的風機和罩殼，完成對動力系統的降噪。結合冶金機械選擇H型鋼的基本情況，可以合理的應用鋁合金和尼龍等材料，在減輕冶金機械重量的同時，實現機械減震，并達到節約能源的效果。

3)工作系統關鍵技術，針對冶金機械的工作系統，可以采用變頻無級調速技術，借由變頻無級調速技術，可以完成對冶金機械工作能力的提升，還可以有效的減少對電能的消耗，達到節約電能的效果。

4)控制系統關鍵技術?？刂葡到y是保障冶金機械功能性穩定發揮的基礎。在原有控制系統的基礎上，選取光機電一體化技術，切實將先進的操作方式與冶金機械控制系統相結合，設計選取適宜的方法，完成對控制系統的優化和改進，發揮控制系統的功能，促使冶金機械的操作難度和控制水平得到全面提升，為冶金企業的全面發展提供基礎［7］。

4 結語

冶金行業是影響社會經濟發展基礎行業，通過相關工藝流程，從金屬礦產資源中獲取目標金屬，并根據具體的功能需求，完成對金屬的加工。冶金行業與建筑行業、機械制造、礦產資源開發等領域均有直接的關系。針對現階段，冶金機械的工作情況，分析冶金機械綠色設計與制造的意義。再分析具體的綠色設計內容和關鍵技術，具體如下。

1)冶金機械的綠色設計與制造，需要從多個角度對冶金機械進行設計，完成對冶金機械的性能、排放水平和生成能力的優化和改進，促使冶金生產過程中可以有效提升對礦產資源和燃料的利用效率，并促使冶金和壞境之間具備良好的親和力，減少污染。

2)冶金機械綠色設計與制造的關鍵技術主要與冶金機械的不同系統有關，為了滿足不同的系統的需求，合理的應用減振技術、變頻無級調速技術等，積極推動冶金機械的綠色設計，為冶金行業的持續健康發展提供基礎。

［1］周志軍．基于綠色鋼鐵冶金機械設計的關鍵技術初探［J］．科技創新與應用，2015(14):114－114．

［2］劉同春．冶金機械綠色設計探析［J］．現代制造，2013(21):142－143．

［3］阮紅生．綠色冶金機械設計技術要點探析［J］．低碳世界，2015 (18):301－302．

［4］禚孝勝．冶金機械的綠色設計及制造分析［J］．中國科技博覽，2015(38):97－97．

［5］蘇勝軍．淺析冶金機械的綠色設計與制造［J］．低碳世界，2015 (5):293－294．

［6］楊柳．基于綠色冶金機械設計的關鍵技術應用探析［J］．科技視界，2013(31):253－253．

［7］王秋鵬．有限元分析技術在冶金機械設計中的應用［J］．中國錳業，2016，34(4):140－142．

Green Design of Metallurgical Machinery and Key Technology Research of Manufacture

LUO Cong
(Changsha Normal College，Changsha，Hunan 410100，China)

We know metal minerals are selected from ore．Through all kinds of processing methods，it will impel the metal to a certain performance of materials．Metallurgy is complete on the early stages of the effective utilization ofmetal mineral resources which can provide a number of metal processing industry with feedstock．In specific metallurgical process，the role of metallurgical machinery is very clear to improve the metallurgical efficiency，as is an important part of improving the efficiency of resource utilization．Here in this paper，we talk about the green design and manufacturing of metallurgy mechanical discusses the key technologies to combine with the basic situation of metallurgical industry，including the details of the meaning and value of metallurgical machinery green design．We have made an analysis of the green design of the specific content to show the specific manufacturing key technologies，aiming to provide a reference for related personnel．We are trying to reduce the impact on the environment in metallurgical process to highlight the energy saving and environmental protection of metallurgical machinery in reducing leak to promote the sustainable and healthy development of metallurgical enterprises．

Metallurgical machinery;Green design;Manufacturing;Key technology

TF302

B

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．056

2017－01－13

羅聰(1984－)，湖北荊州人，在讀碩士研究生，研究方向:產品機械與工業系統創新設計，手機:13637486989，E-mail:184253689@qq．com．