冶金機械的綠色設(shè)計新理念與高端制造新技術(shù)研究

李 俊，仝軍營，劉 洋

（安鋼集團信陽鋼鐵有限責(zé)任公司，河南 信陽 464194）

冶金機械作為將自然界中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為對人們有用的物質(zhì)的重要機械，在人類社會的發(fā)展中起著非常重要的作用。但是傳統(tǒng)的冶金機械存在工作噪音大、排放污染氣體、熱輻射等問題，因此加強對其綠色設(shè)計新理念和高端制造新技術(shù)的研究是非常有必要的。隨著社會的發(fā)展，綠色制造的理念逐漸深入人心，經(jīng)濟發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價，要密切關(guān)注環(huán)境的保護，逐步提升冶金機械的工作效能，達到保護環(huán)境，綠色發(fā)展的目的。

1 冶金機械綠色設(shè)計新理念和高端制造新技術(shù)研究的必要性

我國冶金機械綠色設(shè)計和制造的發(fā)展具有很大的優(yōu)勢，也有充足的發(fā)展空間。同時，由于我國當(dāng)前冶金機械工業(yè)的發(fā)展與國外工業(yè)的發(fā)展嚴重落后，綠色工業(yè)設(shè)計的發(fā)展和制造業(yè)也有其需要改進的地方，主要基于以下幾個方面：①適應(yīng)國際形勢發(fā)展的需要。我國加入世界貿(mào)易組織是我國工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重要機遇，也是一項重大挑戰(zhàn)。冶金機械行業(yè)也是如此。雖然我國在產(chǎn)品成本方面具有一定的優(yōu)勢，但仍然面臨著國外的綠色設(shè)計與高端制造技術(shù)壁壘，隨著我國將勞動密集型和能源密集型發(fā)展應(yīng)用于工業(yè)，忽視了綠色節(jié)能發(fā)展。在加工、應(yīng)用和回收過程中，我國在與國外競爭中往往處于劣勢，因此有必要研究綠色冶金機械的設(shè)計和高端制造新技術(shù)。②我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的必要性。為了更好的適應(yīng)國際形勢的發(fā)展，更好的提高我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的競爭力，就要及時調(diào)整思路，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，來保證發(fā)展和促進發(fā)展，冶金機械行業(yè)是勞動密集型和能源密集型產(chǎn)業(yè)，更需要轉(zhuǎn)變思想，發(fā)展綠色設(shè)計新理念和高端制造新技術(shù)。要不斷突破原有的模式，不斷提升自身的競爭力水平。③環(huán)境治理發(fā)展的一般要求。環(huán)境問題是一個大問題，困擾著我們社會的整體發(fā)展，也是改善生活質(zhì)量的大問題。只有積極營造環(huán)保理念，使社會更好地發(fā)展，人們才能擁有舒適的生活空間。為了管理環(huán)境，在增加調(diào)查高污染企業(yè)，主要工業(yè)企業(yè)的同時，也要以促進產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)技術(shù)的更新?lián)Q代為目標(biāo)，有效改善高污染、高能耗冶金機械行業(yè)的生產(chǎn)狀態(tài)。在高污染行業(yè)，可以說綠色設(shè)計和高端制造技術(shù)與我們生存的環(huán)境息息相關(guān)。

2 綠色設(shè)計新理念和高端制造新技術(shù)的主要內(nèi)容

①綠色設(shè)計新理念。綠色設(shè)計新理念，顧名思義，就是在進行冶金機械設(shè)計的時候，要考慮綠色的環(huán)保理念，利用現(xiàn)有的條件和技術(shù)，對冶金機械中存在的污染源、噪聲源以及高耗能的部分進行合理的規(guī)劃和設(shè)計，克服傳統(tǒng)冶金機械存在的缺點和問題，進行全新的綠色發(fā)展新理念。要從根本上杜絕污染，防止污染現(xiàn)象的發(fā)生。針對冶金機械綠色設(shè)計的新理念，要著重控制冶金機械存在的噪聲大、廢氣排放、熱輻射、能源利用率低等特點，并且存在人力勞動過于繁重、生產(chǎn)效率低的問題，針對進行問題進行研究開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計制造，達到綠色發(fā)展、節(jié)能環(huán)保的目的。②密封技術(shù)的改進。傳統(tǒng)的冶金機械存在密封不嚴的情況，出現(xiàn)這種情況會導(dǎo)致兩個問題。一是造成環(huán)境污染和浪費能源。二是機械出現(xiàn)泄露，就會導(dǎo)致機械在運行過程中，潤滑不足，容易使某些重要零部件產(chǎn)生磨損，加速老化，最終減少了使用壽命。③液壓系統(tǒng)的改進。鑒于傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)效率低、能耗高的問題，我們應(yīng)該在提高效率和節(jié)約能源的原則下，采用綠色技術(shù)開發(fā)液壓系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的使用壽命與廢舊設(shè)備之前的使用壽命有關(guān)，因此在實施綠色液壓系統(tǒng)設(shè)計時，需要延長液壓設(shè)備的使用壽命并妥善進行回收處理。

在設(shè)計冶金機械液壓系統(tǒng)時，有必要充分考慮技術(shù)的簡化、工作狀態(tài)下潤滑液的污染和噪聲污染等相關(guān)因素。④原材料的環(huán)保要求。在規(guī)劃設(shè)計冶金機器時，必須記住用于制造冶金機器的原材料必須是可回收的、易于分解、可再生和環(huán)保的。目前，冶金機械中使用的大多數(shù)材料是鋼、鐵及其合金，可以回收利用。

3 綠色設(shè)計的基本方法

①生命周期設(shè)計方法。生命周期設(shè)計是一種設(shè)計方法，從產(chǎn)品設(shè)計階段開始考慮產(chǎn)品周期的各個方面（檢查、設(shè)計、制造、銷售、使用、回收和處置）對環(huán)境和人類的影響。②并行開發(fā)工程方法。并行開發(fā)技術(shù)必須在設(shè)計開始時考慮產(chǎn)品整個生命周期的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度和用戶要求，并始終在設(shè)計過程中交換信息和反饋。針對目前存在的諸多因素，多樣化的目標(biāo)和閉環(huán)設(shè)計流程進行積極的產(chǎn)品優(yōu)化，不斷提升設(shè)計水平。③模塊化設(shè)計方法。模塊化設(shè)計是基于特定區(qū)域內(nèi)的各種功能或具有不同功能和不同規(guī)格的產(chǎn)品的功能，來共享和設(shè)計一組功能模塊。通過模塊的選擇和組合可以形成某些類型的模塊，滿足市場的不同需求。這允許功能和結(jié)構(gòu)的集成，以實現(xiàn)環(huán)境友好產(chǎn)品的快速開發(fā)，以及易于拆卸和重復(fù)使用的目的。④建立綠色設(shè)計評級體系。針對冶金機械綠色設(shè)計新理念的研究，首先要加強設(shè)計人員的環(huán)保意識，用綠色設(shè)計新理念代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計，使綠色設(shè)計廣泛應(yīng)用于冶金機械設(shè)計中，促進冶金機械的發(fā)展。

4 綠色高端制造技術(shù)

進行綠色無污染生產(chǎn)和能源高效率的生產(chǎn)時綠色高端制造技術(shù)的關(guān)鍵，其生產(chǎn)周期也要進行綠色環(huán)保節(jié)能理念的應(yīng)用，提高綠色制造的水平。研究顯示大部分的污染都是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的，因此必須在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)加強對于綠色環(huán)保的應(yīng)用，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綠色生產(chǎn)，并對產(chǎn)生的廢棄物進行充分的利用，達到無廢棄物排放的目的。在大自然的作用下，進行可持續(xù)發(fā)展是我們必然的選擇，只有積極進行綠色無污染生產(chǎn)，才能促進環(huán)保理念的提升與應(yīng)用，實現(xiàn)保護環(huán)境，使資源利用效率大大提高的目的。

5 結(jié)論

綜上所述，對冶金機械綠色設(shè)計新理念和高端制造新技術(shù)的研究，是大勢所趨也是行之必然，只有不斷提高冶金機械的綠色環(huán)保設(shè)計、生產(chǎn)和制造，才能提高環(huán)境保護，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。同時也實現(xiàn)了能源利用效率的提升。不斷促進人類社會前進，與大自然保持平衡發(fā)展，真正做到冶金機械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。積極把綠色設(shè)計新理念和高端制造新技術(shù)應(yīng)用于實踐，促進冶金機械設(shè)備的更新?lián)Q代，為保護環(huán)境、提高資源利用率做出積極貢獻。