關于冶金機械的綠色設計與制造探討

韓秀峰

（中冶焦耐（大連）工程技術有限公司，遼寧 大連 116033）

冶金機械消耗的能源、資源多，且會給環境帶來嚴重污染，這些機械的運轉必然會產生巨大噪聲，也會釋放大量熱量造成周圍環境高溫、悶熱，其工作時還會排放對人的身體有害的廢氣，造成空氣質量不達標，嚴重時還有輻射、泄漏的狀況。所以，降低冶金機械的耗能，實現其綠色制造、綠色工作十分必要。然而，我國許多機械企業、工廠尚未進行冶金機械的綠色制造，甚至沒有綠色設計的意識，尤其是一些工廠、小企業，他們的發展模式落后，仍然是不合時宜的高耗能、高污染、高投資的模式。所以，我國需要對冶金機械綠色設計、綠色制造進行廣泛宣傳，使得相關企業、工廠積極貫徹落實綠色制造理念，逐漸與國際接軌。同時，培養專業人才進行清潔型冶金器械的創新發展也具有深遠意義。

1 冶金機械產品綠色設計的概念

冶金機械產品綠色設計的內涵包括：

（1）冶金機械產品從設計到制造再到投入生產的整個過程中，機械產品的資源環境屬性應被優先考慮，滿足資源環境要求后，再考慮其經濟價值和盈利水平。

（2）在設計冶金機械產品時，應該對產品的材質予以充分考慮，要使得產品在使用過程中降低能耗，最好還能選擇可拆卸的零部件，使得產品的一部分部件能夠被回收、被降解，實現可持續、循環使用。

（3）冶金企業、工廠需要有承擔責任的意識和行動，將節約資源、降低能耗和污染作為自己的責任，并無私地承擔這些責任，促進自身企業的轉型，變高能耗、高污染型企業為資源節約型、環境友好型企業。

（4）冶金機械在設計時，要注重清潔、降噪、減少熱輻射，工作人員要定時定期地清理冶金機械的灰塵、垃圾。

（5）廢氣盡量二次利用，可用于暖氣供暖，廢水凈化過濾后再排放，切忌亂排放。

總之，冶金機械的綠色設計的內涵在實質上就是爭取環境效益與經濟效益的雙贏。在減少環境污染的基礎上，實現冶金機械的正常、科學運轉，改變高投入的現狀，實現創收。

2 冶金機械綠色設計與制造的內容

（1）對冶金機械生產所需原材料進行選擇。如何進行冶金機械的綠色設計與制造？筆者認為要實現冶金行業的改頭換面、綠色發展，必須從基礎材料入手。首先，冶金機械設計者要選取高質量、綠色環保的材料。如果原材料本來就是通過消耗資源、污染環境制成的，那么它在制成冶金機械后，往往會產生更多的污染物，與冶金機械綠色發展的理念漸行漸遠。根據調查，我國冶金機械往往都包含大量的重金屬材料，重金屬對空氣、水源、土地的危害極大，它們也難以全部回收、難以循環使用，甚至發散危害性射線，產生大量輻射危害人與動物的身體，所以，我們務必更換冶金機械制造的原材料，根據國內外專家、學者的研究與實踐，H型鋼、鋁合金等材料對環境的傷害小，且回收程度高，也容易分解，可循環利用，使用這些材料是實現冶金機械行業綠色發展的基礎。除此之外，還需注意的是冶金機械制造過程中除了要使用金屬，還需要非金屬材料。以汽車制造業為例，汽車需要金屬作為車身，還不可缺少玻璃和橡膠輪胎，但是玻璃、橡膠由于自身特質的限制，不能循環使用，也不易降解，這樣就會給我們生活的環境帶來巨大壓力。所以，設計者必須對冶金機械材料進行綜合考慮，拿出最環保、最切實可行的方案，對可能污染環境的材料進行替換，例如將防風玻璃換為有機玻璃等，將橡膠輪胎換為新型的SSBR綠色輪胎，以減少“黑污染”對于環境的影響，同時還能降低不可再生能源——石油的消耗，一舉兩得，推進我國環保工作的進程。

（2）對生產過程中產生的廢物、廢氣等進行控制。冶金機械工作過程中，會排除大量污染環境的氣體，如二氧化碳，還會排放污水、工業垃圾。我國的冶金行業企業眾多，每臺機器都排放污染物，那么將給自然環境帶來巨大壓力，甚至帶給其不可磨滅、不可逆轉的傷害，也使得國家不得不投入巨額資金進行環境整治，如果能使得冶金機械綠色制造、綠色工作，從源頭上遏制污染物的產生，那么將為國家節省不必要的排污、去污開支。筆者認為，國家首先要出臺相應的法律法規，對冶金機械進行嚴格約束，對污染嚴重且沒有去污措施的冶金企業、工廠予以關停、整改處理，另外，地方政府環保部門需要對冶金機械生產企業的廢物處理情況和排放水平進行實時監督與定期檢查，及時發現亂排濫放的違規企業、工廠，并予以行政處罰。同時，政府也要發揮自身的服務職能，培養一批專業人才，實現冶金機械的綠色發展，促進清潔產業的發展壯大。最后，由于冶金行業本身的特殊性，其不可避免會排放污水、廢氣，所以，只能通過綠色設計，減少排放量。筆者建議設計者、生產商在冶金機械中增加減震裝置，使得設備的震動頻率下降，這樣可以使得冶金機械工作時產生更少的噪音。最后，嚴格密封并打造具有洗塵結構的冶金設備，可以減少揚塵，凈化空氣。

（3）冶金機械設備的后期維護與保養。眾所周知，一些設備在工作一段時間后，其零部件往往會不如從前，起到降噪、排污效果的裝置在長期使用后還可能會失靈，使得機械耗費更多能源，產生更多分廢氣、垃圾。所以，冶金機械的定期維修、保養不可忽視。與其他設備、機械不同的是，冶金機械一般體積大，內部結構復雜，維修與保養花費的時間特別長，尤其是設備內部的清除灰塵、打蠟上油的難度巨大，由于維護本身的難度大，再加上維護人員自身的技術有限，因此維修給冶金設備帶來的傷害也是巨大的。冶金機械綠色設計與制造必須改變上述情況，力爭實現內部結構的簡潔整齊，及時改正不科學、不合理的設計，使得今后的維修能夠簡單高效。最后，冶金機械的綠色設計也要注重機械的安全性與高質量的設計，采用高新技術減少機械維修的次數，使之能夠順暢運轉。

（4）對噪音污染的整治。冶金機械體積龐大，內部多金屬片與重型零部件，在運轉過程中，這些金屬片與重型零部件高頻震動，老舊的冶金機械內部的零件還會彼此摩擦，噪聲震耳欲聾,會嚴重打擾住宅、辦公樓內的人員的生活、工作。所以，冶金機械綠色設計與制造的重點之一就是實現設備的減震、降噪。筆者建議針對冶金機械內部經常震動的零部件，為其設計減震方案。例如我們熟知的發動機，就能夠采用隔震性能良好的彈性支承或者設置擋板隔絕噪音，除此之外，購入效果顯著的消聲減震設備、低噪音發動機也是冶金機械綠色設計非常正確的選擇。同時，在經常互相摩擦的齒輪上涂抹一層厚厚的潤滑油，也能減少摩擦聲。最后，冶金企業、工廠可以通過改變廠房結構實現降噪吸音的目的，設計雙層窗戶、房中房，在墻壁上添加隔音板、減震墊都能很好地吸音，使得噪音分貝降低。

（5）對故障的診斷。根據調查，冶金機械一天內的工作時間往往長達十小時，一年內有300多天都在運轉，因此，高強度工作的傳統冶金機械產生問題的可能性很大。要實現冶金機械的綠色設計與制造，有必要強化設備故障診斷，使得診斷精準正確，降低檢修和維護成本，保證冶金機械設備的順暢運行，推動冶金業的綠色發展。

3 結語

如今，全球刮起了“綠色發展”的風，主張各行各業清潔、綠色地發展，實現全世界節約資源、保護環境的優良發展模式。而冶金機械生產行業是我國高污染、高能耗的行業之一，從業人員眾多，所以，實現冶金機械的綠色設計與綠色制造是時代的呼喚，是積極與國際接軌的正確做法，也能為我國節約更多的資源、能源，減少碳排放，減少環境現有的壓力。綠色設計的實質就是機械設備設計過程中除了考慮設備的性能、成本、開發周期等基本問題，更要注重社會運轉產生的污染程度，致力于優化設計，實現低能耗、低污染的目標。

總之，冶金機械設計與制造必須貫徹落實綠色、環保的理念，合理并盡可能少的使用資源，優先考慮環境效益和社會效益，不能一味為了經濟利益而背離綠色發展的時代需求。本文為冶金機械的綠色設計與制造提出來一些可行性建議，以期使冶金設備能減少對環境的污染，推進我國工業的綠色發展，改善現代人的生活環境質量。