關(guān)于冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造探討

韓秀峰

（中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116033）

冶金機(jī)械消耗的能源、資源多，且會(huì)給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，這些機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)必然會(huì)產(chǎn)生巨大噪聲，也會(huì)釋放大量熱量造成周圍環(huán)境高溫、悶熱，其工作時(shí)還會(huì)排放對(duì)人的身體有害的廢氣，造成空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)還有輻射、泄漏的狀況。所以，降低冶金機(jī)械的耗能，實(shí)現(xiàn)其綠色制造、綠色工作十分必要。然而，我國許多機(jī)械企業(yè)、工廠尚未進(jìn)行冶金機(jī)械的綠色制造，甚至沒有綠色設(shè)計(jì)的意識(shí)，尤其是一些工廠、小企業(yè)，他們的發(fā)展模式落后，仍然是不合時(shí)宜的高耗能、高污染、高投資的模式。所以，我國需要對(duì)冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)、綠色制造進(jìn)行廣泛宣傳，使得相關(guān)企業(yè)、工廠積極貫徹落實(shí)綠色制造理念，逐漸與國際接軌。同時(shí)，培養(yǎng)專業(yè)人才進(jìn)行清潔型冶金器械的創(chuàng)新發(fā)展也具有深遠(yuǎn)意義。

1 冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的概念

冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的內(nèi)涵包括：

（1）冶金機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造再到投入生產(chǎn)的整個(gè)過程中，機(jī)械產(chǎn)品的資源環(huán)境屬性應(yīng)被優(yōu)先考慮，滿足資源環(huán)境要求后，再考慮其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和盈利水平。

（2）在設(shè)計(jì)冶金機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品的材質(zhì)予以充分考慮，要使得產(chǎn)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(chǎn)品的一部分部件能夠被回收、被降解，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、循環(huán)使用。

（3）冶金企業(yè)、工廠需要有承擔(dān)責(zé)任的意識(shí)和行動(dòng)，將節(jié)約資源、降低能耗和污染作為自己的責(zé)任，并無私地承擔(dān)這些責(zé)任，促進(jìn)自身企業(yè)的轉(zhuǎn)型，變高能耗、高污染型企業(yè)為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)。

（4）冶金機(jī)械在設(shè)計(jì)時(shí)，要注重清潔、降噪、減少熱輻射，工作人員要定時(shí)定期地清理冶金機(jī)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(jī)械的綠色設(shè)計(jì)的內(nèi)涵在實(shí)質(zhì)上就是爭取環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。在減少環(huán)境污染的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械的正常、科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)，改變高投入的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)收。

2 冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造的內(nèi)容

（1）對(duì)冶金機(jī)械生產(chǎn)所需原材料進(jìn)行選擇。如何進(jìn)行冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造？筆者認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的改頭換面、綠色發(fā)展，必須從基礎(chǔ)材料入手。首先，冶金機(jī)械設(shè)計(jì)者要選取高質(zhì)量、綠色環(huán)保的材料。如果原材料本來就是通過消耗資源、污染環(huán)境制成的，那么它在制成冶金機(jī)械后，往往會(huì)產(chǎn)生更多的污染物，與冶金機(jī)械綠色發(fā)展的理念漸行漸遠(yuǎn)。根據(jù)調(diào)查，我國冶金機(jī)械往往都包含大量的重金屬材料，重金屬對(duì)空氣、水源、土地的危害極大，它們也難以全部回收、難以循環(huán)使用，甚至發(fā)散危害性射線，產(chǎn)生大量輻射危害人與動(dòng)物的身體，所以，我們務(wù)必更換冶金機(jī)械制造的原材料，根據(jù)國內(nèi)外專家、學(xué)者的研究與實(shí)踐，H型鋼、鋁合金等材料對(duì)環(huán)境的傷害小，且回收程度高，也容易分解，可循環(huán)利用，使用這些材料是實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械行業(yè)綠色發(fā)展的基礎(chǔ)。除此之外，還需注意的是冶金機(jī)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(yè)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(zhì)的限制，不能循環(huán)使用，也不易降解，這樣就會(huì)給我們生活的環(huán)境帶來巨大壓力。所以，設(shè)計(jì)者必須對(duì)冶金機(jī)械材料進(jìn)行綜合考慮，拿出最環(huán)保、最切實(shí)可行的方案，對(duì)可能污染環(huán)境的材料進(jìn)行替換，例如將防風(fēng)玻璃換為有機(jī)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(duì)于環(huán)境的影響，同時(shí)還能降低不可再生能源——石油的消耗，一舉兩得，推進(jìn)我國環(huán)保工作的進(jìn)程。

（2）對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物、廢氣等進(jìn)行控制。冶金機(jī)械工作過程中，會(huì)排除大量污染環(huán)境的氣體，如二氧化碳，還會(huì)排放污水、工業(yè)垃圾。我國的冶金行業(yè)企業(yè)眾多，每臺(tái)機(jī)器都排放污染物，那么將給自然環(huán)境帶來巨大壓力，甚至帶給其不可磨滅、不可逆轉(zhuǎn)的傷害，也使得國家不得不投入巨額資金進(jìn)行環(huán)境整治，如果能使得冶金機(jī)械綠色制造、綠色工作，從源頭上遏制污染物的產(chǎn)生，那么將為國家節(jié)省不必要的排污、去污開支。筆者認(rèn)為，國家首先要出臺(tái)相應(yīng)的法律法規(guī)，對(duì)冶金機(jī)械進(jìn)行嚴(yán)格約束，對(duì)污染嚴(yán)重且沒有去污措施的冶金企業(yè)、工廠予以關(guān)停、整改處理，另外，地方政府環(huán)保部門需要對(duì)冶金機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的廢物處理情況和排放水平進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督與定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)亂排濫放的違規(guī)企業(yè)、工廠，并予以行政處罰。同時(shí)，政府也要發(fā)揮自身的服務(wù)職能，培養(yǎng)一批專業(yè)人才，實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械的綠色發(fā)展，促進(jìn)清潔產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。最后，由于冶金行業(yè)本身的特殊性，其不可避免會(huì)排放污水、廢氣，所以，只能通過綠色設(shè)計(jì)，減少排放量。筆者建議設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)商在冶金機(jī)械中增加減震裝置，使得設(shè)備的震動(dòng)頻率下降，這樣可以使得冶金機(jī)械工作時(shí)產(chǎn)生更少的噪音。最后，嚴(yán)格密封并打造具有洗塵結(jié)構(gòu)的冶金設(shè)備，可以減少揚(yáng)塵，凈化空氣。

（3）冶金機(jī)械設(shè)備的后期維護(hù)與保養(yǎng)。眾所周知，一些設(shè)備在工作一段時(shí)間后，其零部件往往會(huì)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(huì)失靈，使得機(jī)械耗費(fèi)更多能源，產(chǎn)生更多分廢氣、垃圾。所以，冶金機(jī)械的定期維修、保養(yǎng)不可忽視。與其他設(shè)備、機(jī)械不同的是，冶金機(jī)械一般體積大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修與保養(yǎng)花費(fèi)的時(shí)間特別長，尤其是設(shè)備內(nèi)部的清除灰塵、打蠟上油的難度巨大，由于維護(hù)本身的難度大，再加上維護(hù)人員自身的技術(shù)有限，因此維修給冶金設(shè)備帶來的傷害也是巨大的。冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造必須改變上述情況，力爭實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡潔整齊，及時(shí)改正不科學(xué)、不合理的設(shè)計(jì)，使得今后的維修能夠簡單高效。最后，冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)也要注重機(jī)械的安全性與高質(zhì)量的設(shè)計(jì)，采用高新技術(shù)減少機(jī)械維修的次數(shù)，使之能夠順暢運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）對(duì)噪音污染的整治。冶金機(jī)械體積龐大，內(nèi)部多金屬片與重型零部件，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，這些金屬片與重型零部件高頻震動(dòng)，老舊的冶金機(jī)械內(nèi)部的零件還會(huì)彼此摩擦，噪聲震耳欲聾,會(huì)嚴(yán)重打擾住宅、辦公樓內(nèi)的人員的生活、工作。所以，冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造的重點(diǎn)之一就是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的減震、降噪。筆者建議針對(duì)冶金機(jī)械內(nèi)部經(jīng)常震動(dòng)的零部件，為其設(shè)計(jì)減震方案。例如我們熟知的發(fā)動(dòng)機(jī)，就能夠采用隔震性能良好的彈性支承或者設(shè)置擋板隔絕噪音，除此之外，購入效果顯著的消聲減震設(shè)備、低噪音發(fā)動(dòng)機(jī)也是冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)非常正確的選擇。同時(shí)，在經(jīng)?；ハ嗄Σ恋凝X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(yè)、工廠可以通過改變廠房結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)降噪吸音的目的，設(shè)計(jì)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(duì)故障的診斷。根據(jù)調(diào)查，冶金機(jī)械一天內(nèi)的工作時(shí)間往往長達(dá)十小時(shí)，一年內(nèi)有300多天都在運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，高強(qiáng)度工作的傳統(tǒng)冶金機(jī)械產(chǎn)生問題的可能性很大。要實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造，有必要強(qiáng)化設(shè)備故障診斷，使得診斷精準(zhǔn)正確，降低檢修和維護(hù)成本，保證冶金機(jī)械設(shè)備的順暢運(yùn)行，推動(dòng)冶金業(yè)的綠色發(fā)展。

3 結(jié)語

如今，全球刮起了“綠色發(fā)展”的風(fēng)，主張各行各業(yè)清潔、綠色地發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全世界節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的優(yōu)良發(fā)展模式。而冶金機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)是我國高污染、高能耗的行業(yè)之一，從業(yè)人員眾多，所以，實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與綠色制造是時(shí)代的呼喚，是積極與國際接軌的正確做法，也能為我國節(jié)約更多的資源、能源，減少碳排放，減少環(huán)境現(xiàn)有的壓力。綠色設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)過程中除了考慮設(shè)備的性能、成本、開發(fā)周期等基本問題，更要注重社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的污染程度，致力于優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)低能耗、低污染的目標(biāo)。

總之，冶金機(jī)械設(shè)計(jì)與制造必須貫徹落實(shí)綠色、環(huán)保的理念，合理并盡可能少的使用資源，優(yōu)先考慮環(huán)境效益和社會(huì)效益，不能一味為了經(jīng)濟(jì)利益而背離綠色發(fā)展的時(shí)代需求。本文為冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造提出來一些可行性建議，以期使冶金設(shè)備能減少對(duì)環(huán)境的污染，推進(jìn)我國工業(yè)的綠色發(fā)展，改善現(xiàn)代人的生活環(huán)境質(zhì)量。