淺析冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造

摘 要:在我國冶金機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中，綠色制造、綠色設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)備的報廢處理并沒有得到相關(guān)企業(yè)重視。因此，降低冶金設(shè)備的能耗，實(shí)現(xiàn)冶金設(shè)備的綠色設(shè)計(jì)和制造具有非常重的意義。本文對冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造進(jìn)行了研究，對綠色材料H型鋼優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了介紹，希望本文的研究可以推動我國冶金機(jī)械的綠色制造的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:冶金機(jī)械 綠色設(shè)計(jì) H型鋼 制造

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

1 引言

冶金機(jī)械是一種高能耗、高污染的設(shè)備。其在工作中，經(jīng)常伴隨有噪聲、廢氣排放、熱輻射、泄漏等現(xiàn)象。因此，降低冶金設(shè)備的能耗，實(shí)現(xiàn)冶金設(shè)備的綠色設(shè)計(jì)和制造具有非常重的意義。在我國冶金機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中，綠色制造、綠色設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)備的報廢處理并沒有得到相關(guān)企業(yè)重視[1]。很多企業(yè)依然走的高消耗、高投入、高污染的發(fā)展模式。因此在冶金機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)中引入綠色設(shè)計(jì)的理念，通過技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的“清潔化生產(chǎn)”，制造出“綠色產(chǎn)品”對推動我國工程機(jī)械綠色制造研究的發(fā)展具有非常重要意義。

2 冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的概念

所謂冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)可以歸納為:這是一種基于產(chǎn)品整個生命周期的設(shè)計(jì)制造的理念，這種設(shè)計(jì)理念是以機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)境資源屬性為核心。這種設(shè)計(jì)中，除了對機(jī)械產(chǎn)品的功能、壽命、性能、成本等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)屬性進(jìn)行考慮之外，還應(yīng)該考慮其生產(chǎn)過程對環(huán)境和資源的影響。冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵主要分為以下幾個方面[2]:

(1)在冶金機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造的全過程中，應(yīng)該首先考慮產(chǎn)品的環(huán)境資源屬性，其次才應(yīng)該考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)屬性。

(2)在冶金機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該對機(jī)械產(chǎn)品的可拆性和回收利用性進(jìn)行充分的考慮。

(3)在冶金產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之中，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該主動承擔(dān)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源方面應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任，使冶金機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)成為環(huán)境友好型企業(yè)。

3 冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造的實(shí)質(zhì)與內(nèi)容

現(xiàn)階段，我國冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)包括以下幾個方面[3]。

3.1 注意生產(chǎn)冶金機(jī)械原材料的選擇

在進(jìn)行冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)之中，冶金機(jī)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(huán)境友好性和環(huán)境無害性是在進(jìn)行材料選擇時的重點(diǎn)考慮因此。在冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造之中，應(yīng)該從環(huán)保的角度出發(fā)對各類新型材料進(jìn)行研究和應(yīng)用，提高冶金機(jī)械的可回收性。H型鋼是一種新型經(jīng)濟(jì)建筑用鋼，是國家發(fā)改委等有關(guān)部門極力推廣使用的新興替代型材，是許多國家鋼結(jié)構(gòu)工程的主要材料，由于其力學(xué)性能良好，截面形狀經(jīng)濟(jì)合理，而廣泛運(yùn)用于需承截能力大，截面穩(wěn)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(jī)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(xué)性能更為優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)型鋼材，其特點(diǎn)如下:

(1)翼緣寬，側(cè)向鋼度大，抗彎能力強(qiáng)。

(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(yīng)力小，無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測，節(jié)約鋼結(jié)構(gòu)制作成本約30%左右。

(4)相同截面負(fù)荷下，熱軋H型鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)重量減輕約15%～20%，與砼結(jié)構(gòu)相比，熱軋H型鋼結(jié)構(gòu)可增加6%的使用面積，而結(jié)構(gòu)自重減輕約20%～30%，減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力。

3.2 控制廢氣、廢水、廢液(切削液)的排放

在冶金機(jī)械的生產(chǎn)制造過程之中，會產(chǎn)生廢料、廢水、廢氣的排放，這些都會對環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。因此，冶金機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，通過加大對廢料、廢水、廢氣的回收力度，實(shí)現(xiàn)無排放的閉環(huán)生產(chǎn)。同時，冶金行業(yè)及香港管理部門應(yīng)該制定相應(yīng)的強(qiáng)制性排放法規(guī)。在相關(guān)冶金機(jī)械的研發(fā)及相關(guān)企業(yè)制造之中，應(yīng)該施行排放達(dá)標(biāo)一票否決制。對于那些達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，應(yīng)該強(qiáng)制性的關(guān)閉和停產(chǎn)[4]。

3.3 減震除噪除塵，提高作業(yè)環(huán)境的清潔性

為實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械的減震作業(yè)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中替換那些振動比較厲害的機(jī)械零部件，選擇那些減震效果好的零件。同時也應(yīng)該通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及采用各種隔振性能好的各種彈性支承，以提高冶金機(jī)械產(chǎn)品的動態(tài)性能。同時為了降低冶金機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)和作業(yè)中產(chǎn)生的噪聲對周圍環(huán)境的影響，出了做好產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之外，還應(yīng)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(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營之中令人頭疼的問題。因此，在冶金機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)之中應(yīng)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(fā)生，提高密封技術(shù)

冶金機(jī)械經(jīng)常出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，這會造成兩個方面的問題，一是造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染，其次，泄漏會使冶金機(jī)械潤滑不良，造成冶金機(jī)械的磨損，降低冶金機(jī)械的使用壽命。因此，在冶金機(jī)械的設(shè)計(jì)生產(chǎn)之中，應(yīng)該提高密封技術(shù)，降低冶金機(jī)械的泄漏率。同時，也應(yīng)該做好設(shè)備的維護(hù)管理工作，通過日常的維護(hù)減少冶金機(jī)械潤滑油的泄漏。

3.5 減少不必要的維修時間和次數(shù)，提高故障診斷技術(shù)

冶金機(jī)械日常使用過程之中，經(jīng)常出現(xiàn)維修和更換配件的工作。因此，在冶金機(jī)械的設(shè)計(jì)之中，應(yīng)該對壞件的回收和修復(fù)使用進(jìn)行考慮。同時提高設(shè)備的故障診斷技術(shù)，通過優(yōu)秀的故障診斷系統(tǒng)，使維修做到有的放矢，減小維修和日常維護(hù)工作的工作量。

同時，在設(shè)備日常管理之中，應(yīng)該建立一套合理有效、充滿柔性的設(shè)備管理制度。當(dāng)前，我國冶金設(shè)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(shè)備故障隱患。但是，也會有一些弊端，例如:這種方法會浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。第二，對以磨合好的冶金設(shè)備進(jìn)行日常無目的維修可能會影響其性能的發(fā)揮，破壞了其最好的磨合。因此，應(yīng)該改變這種呆板的維修制度，通過引入優(yōu)秀的故障診斷系統(tǒng)，對各類設(shè)備的運(yùn)行狀況做到了心中有數(shù)，哪些設(shè)備出現(xiàn)了故障，那些設(shè)備運(yùn)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(huán)境的外觀造型的設(shè)計(jì)

過去，冶金機(jī)械的外觀和顏色都比較單調(diào)和古板。因此，給人一種“傻、大、笨、粗”的形象。冶金機(jī)械的這種形象已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代人的審美觀念，而外觀與時俱進(jìn)也是綠色設(shè)計(jì)理念重要要求。

因此，在冶金機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之中，應(yīng)該通過造型、色彩方面的藝術(shù)技巧和手法，營造綠色視覺環(huán)境。冶金機(jī)械產(chǎn)品也該通過采用與時俱進(jìn)，鮮明的時代感和個性特點(diǎn)的外觀吸引客戶爭奪市場份額。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈敏德，王仁人，宮濤，等.柴油機(jī)綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)[J].車用發(fā)動機(jī)，2010，(8):6-8.

[2] 李公法，劉安中，李友榮.冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2009，(3):70-71.

[3] 李嵐，王湘江.實(shí)施工程機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的策略[J].工程機(jī)械，2010，(3):24-25.

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

[5] 藺國民，孫秦，李艷華等．機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)研究[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造．2010， (6):48-49.