绿色钢铁冶金机械设计的关键技术

绿色钢铁冶金机械设计的关键技术

毛翔

中冶华天工程技术有限公司安徽马鞍山243000

摘要：在社会经济的发展过程中，冶金制造行业拥有良好的发展前景。为了实现我国的可持续发展目标，冶金制造行业应该对机械设计技术进行不断的创新，结合绿色设计理念，以适应社会经济对冶金制造行业发展的新的需要。

关键词：绿色设计绿色技术体系结构冶金机械

随着钢铁工业的快速发展，给环境保护问题也带来了新的挑战。而绿色技术是目前世界范围内基于环境保护和可持续发展所提出的以节约资源和减少环境污染为目标的技术形式，它是以人类生存发展、环境保护等方面各种技术的基础而发展形成的。绿色技术主要包括绿色工艺、绿色意识和绿色产品三个方面，在冶金机械中的应用体现在产品的设计、制造、使用以及回收利用等方面，以实现提高资源的利用率、减少冶金机械产生的废弃物、减少冶金中产生的环境污染，进而实现环境保护和冶金工艺生产之间的和谐发展。

1．冶金机械绿色产品设计的特征

绿色设计是针对绿色技术新的一种设计方法，目前来说没有达到十分完善的程度，很多具体的细节还有待研究，但绿色设计作为一种新的设计理念，它需要生态哲学的指导，为设计指出方向，为设计提供新的价值观念、意识形式与思维方法。绿色设计是冶金机械设计中成为绿色产品的关键环节，它的成功与否直接涉及到冶金产品的成本高低和产品质量的好坏，也代表了绿色的程度。绿色设计不但涉及了产品的结构、造型、制造、使用等环节，还涉及到产品的使用寿命周期，它是冶金机械成为绿色产品的前提。

图1冶金机械绿色设计体系

设计工程人员在进行冶金机械设计中，需充分考虑到产品生产自身的工艺流程对生态环境的影响，而绿色设计突破了传统设计所带来的限制，考虑设计产品生命周期内每个阶段产品与人和周围环境的相互影响(冶金机械绿色设计体系见图1)，具有传统设计所不具有的优点，主要表现在以下方面：

(1)封闭环行设计。这样的设计不但拓展了产品的使用周期，而且考虑到了产品的再生利用，有利于对环境的保护。

(2)环保性能。该体系建立一套约定环境因素的设计规范；分析物流以跟踪每一个阶段的输入输出；建立环境影响的评价模型；对有损环境的方面进行风险评估，更好的进行环境保护。

(3)节能特性。相对于传统冶金机械设计而言，绿色产品设计只能够尽量减少材料的使用种类和数量，尤其是稀有贵重材料及有毒有害材料。在满足基本产品工艺的条件下，尽量简化产品结构，实现材料能源的大限度的重复利用，绿色设计注重对洁净能源的利用，可以减低对环境的污染，而且可以保护有限的矿物资源。

(4)优化产品成本。建立整个产品生命周期的成本模型，只考虑设计、制造和销售过程中企业内部成本，同时考虑包括使用和废弃与回收过程中用户和社会承担的成本。

2．冶金机械采用绿色设计的必要性

2.1冶金机械采用绿色设计是由自身特性决定的，冶金机械在生产中常伴有噪声、热辐射、废弃产物和泄露等多方面的问题。对周边环境造成了相当大的危害，为避免上述情况的发生就决定了冶金机械采用绿色技术进行设计的重要性。

2.2新的世界形势发展，我国传统的工业面临世界上提出的绿色壁垒的问题。冶金机械在生产中，在以往单一化产业的限制下，没能够把节约能源和环境保护给予重视。冶金生产企业长期在高能耗和高污染的环境下发展壮大，随着国家对环境保护意识的增强，在冶金机械生产设计中只能够采用绿色技术是必由之路。

2.3绿色技术其实质是环境意识设计和生态设计，是在产品的整个生产过程中，包括产品设计、生产、使用、运输、购买、消费以及废弃，都要在保证产品质量、使用寿命和经济性的同时，坚持以节约资源和环境保护为核心。目前环境保护已成为了全球范围内最为重要的问题。人们逐渐认识到环境保护和经济之间和谐发展的重要性，表现在冶金机械上，就是注重对绿色技术的运用。

3．冶金机械绿色设计的内容

冶金机械的绿色设计不同于传统的设计，在绿色设计中，应结合图1的体系做好以下几方面的工作，是冶金机械绿色设计中的关键。

3.1生产原材料的选择

在生产原料的选择中必须要选择一些易分解、可再生、可回收的原材料，并要确保对环境影响降到最小。铁、钢以及合金是长期以来冶金机械生产的原材料，这些金属都是可以回收的，对周边环境也没有污染，但是也有些机械采用了一些非金属材料，如高强高温玻璃钢和耐热耐高温工程塑料，这些材料无法回收利用并且对环境有害，因此在设计中对原材料的选择过程中，必须要开发对环境没有污染的原材料，注重对环境的保护。

3.2生产中对“三废”悱放的控制

“三废”在生产过程中无法保证彻底的零排放，这些物质会对周边环境造成严重的污染，所以设计中要实现对废弃物排放上的控制。冶金机械行业中应制定出一种与之相对应的，符合绿色技术要求的强制性排放设计规定，对所有的设计排放量都做出统一的标准。

3.3做好机械的减震除噪

冶金机械在生产中的机械震动是噪声污染的根源，因此在机械设计中要充分考虑到机械的减震工作。对机械生产中震动大的零部件，采用隔震性较好的弹性支承。在机械整体布置和结构设计上，要确保产品动态性能的提高。此外在降低冶金机械噪声污染的方面，要求在机械设计的过程中采用高性能的消声器、低噪声的发动机以及配备质量和制造精度较高分配箱和齿轮减速箱，同时在整体设计上采用吸音和隔震等除噪方法。

3.4提高密封技术，谨防泄漏

泄漏会造成资源浪费和环境污染以及由于机械的润滑不良造成机械寿命和工作性能降低的直接后果，所以必须对机械的防泄漏采取一定的措施。防泄漏的根本就是提高机械的密封技术，这一点在国内的技术相对比较落后，需要加大力度研发新的产品。

4．结论

综上所述，在环保思想占据主流的当代，绿色冶金机械设计技术的发展前景是非常好的。在开展设计工作的时候，工作者必须要认真的分析绿色设计相关的要素，只有这样才可以更好的带动行业的进步，更好的为国家的经济建设贡献力量。

参考文献：

[1]段新虎浅谈冶金机械的绿色技术[7]．科技资讯，2010(34)：82．

[2]孙波．浅析冶金机械的绿色技术及其应用[『]．科技传播，2011(2)：191

[3]许世虎，姚国栋，冯婷工业产品设计中的绿色之道[『]．包装工程，2010，31(12)：136—138．