绿色冶金机械设计的关键技术

绿色冶金机械设计的关键技术

发表时间：2018-12-06T11:43:25.260Z 来源：《科技新时代》2018年10期作者：王铮1 杜婧2 杨春娜3 [导读] 绿色设计是一种全新的设计理念，是可持续发展的战略在现代制造业中的重要体现。 1山东济钢合金材料科技有限公司山东济南 250010

2山东省菏泽市巨野县科学技术局山东菏泽 274900

3山东济钢合金材料科技有限公司山东济南 250010 摘要：绿色设计是一种全新的设计理念，是可持续发展的战略在现代制造业中的重要体现。本文重点分析了冶金机械设计绿色技术诞生的背景，给并重点阐述绿色设计的特点以及在绿色设计在冶金机械工业中应用的必要性，提出了绿色设计的体系结构和实施内容，指出了绿色设计冶金的发展趋势。

关键词：绿色冶金；冶金机械；机械设计；

现代社会，钢铁工业在发展不断发展的同时，也给环境保护也带来了新的挑战。绿色技术是一个统称，它是基于环境保护和可持续发展的前提下所产生的新的技术形式，其目的是节约资源，减少环境污染。它是在人类生存和发展、环境保护等多个技术上所形成与发展起来的。绿色设计在冶金机械中的应用体现在产品的设计、制造等。

一、冶金机械绿色产品设计的特点

绿色设计是绿色技术的一种新的设计方法。目前，还没有达到很高的水平。有许多细节问题还有待于讨论和研究。但是，绿色设计作为一项全新的设计理念，生态哲学是可以来指导这项理念并指出它的设计方向。绿色设计是当下冶金机械行业成为绿色产品的最关键的环节，直接关系到冶金产品的成本和质量，也体现了绿色的程度。绿色设计不仅涉及产品的结构、造型、制造和使用，还涉及产品的生命周期。冶金机械成为绿色产品的前提条件。在冶金机械设计中，设计工程师需要充分考虑生产过程对生态环境的影响，而绿色设计突破了传统设计带来的限制。考虑到产品和人与周围环境的相互作用，在设计的各个阶段，产品生命周期具有传统设计所没有的优势，主要表现在以下几个方面。

1、封闭环设计。这样的设计可以扩大产品的生命周期，并且考虑到产品的二次回收和循环利用，有利于保护环境。

2、环境绩效。该系统可以分析物流并按计划来跟进每个阶段的所有的产出并精确；通过这样的方式我们可以建立评价环境影响的模型；并对环境有害方面进行风险评估和更好的环境保护。

3、节能特性。与传统的冶金机械设计相比，绿色产品设计只能使所用材料的种类和数量最小化，特别是稀有的贵重材料和有毒有害物质。在满足基本产品工艺的条件下，尽可能简化产品结构，实现材料能量的大规模再利用。绿色设计注重清洁能源的使用，可以减少环境污染，并能保护有限的矿产资源。

4、优化产品成本。本文中所佛的成本模型是指可以立足于整个产品生命周期中，并在建模过程中只需要考虑设计与制造和在后期的销售时可能会产生的内部成本，另外还需要考虑用户和社会在使用和处理和回收过程中承担的费用。

二、冶金机械的绿色设计特点

1、在绿色设计的时候可以通过封闭环法来进行设计，使用这种设计方法可以不断的提高产品使用寿命，同时提高废旧产品的回收利用，加强对企业环境的管理和保护。

2、有效地保护当前的环境。绿色设计体系是立中于环境保护的理念上来实现的。所以技术设计者跟踪产品的流动，在计算机的绿色设计系统中传输与人有关的数据，然后可以进行环境影响评价过程。

3、节约资源，减少能源的使用，可以有效地减少国家能源的开发利用。充分利用该理念在冶金机械制造业中，可以解决掉传统工艺资源浪费等诸多问题。技术人员可以分析材料的特性来实现控制和管理生产过程中的材料量。特别值得注意的是，一些有害物质的使用会大大污染生产环境。这不利于企业经济效益的提高，正确的做法是通过绿色设计控制生产过程中有害物质的使用，用其他绿色能源替代这些材料，改变结构。

三、冶金机械应用绿色设计的必要性

1、冶金机械的绿色设计是由其自身的特点决定的。由于冶金机械会产噪声、热辐射、废品和泄漏的影响环境的问题。它会对周围环境造成了相当大的破坏。为了避免上述情况，确定采用绿色技术在冶金机械设计中的重要性。

2、在新的世界形势下，中国传统产业面临着世界各国提出的绿色壁垒问题。冶金机械在生产中受到原行业单一的限制。冶金生产企业由于没有意识到环境保护这一点，并且长期以来一直都是高能耗、高污染的行业。但是随着全球及国家环保意识的增强，在冶金机械的生产和设计中，必须采用绿色技术。

3、绿色技术的本质是环境意识设计和生态设计。它是产品的整个生产过程，包括产品的设计、生产、使用、运输、购买、消费和放弃。在保证产品质量、使用寿命和经济效益的同时，必须始终注重资源节约和环境保护。目前，环境保护已成为世界上最重要的问题。人们逐渐意识到环境保护与经济协调发展的重要性，这在冶金机械中体现出来，就是要重视绿色技术的使用。

四、冶金机械绿色设计的内容

1、生产原料的种选择

在进行生产原料的筛选时，我们可以选择可再生和可循环利用的原材料，以确保对环境的影响降到最低。铁、钢和合金长期以来一直是冶金机械的原材料。这些金属可以回收，对周围环境没有污染。然而，一些机械也使用一些非金属材料，如高强度高温玻璃纤维和耐热工程塑料。这些材料不能循环利用，对环境有害。因此，在设计中选择原材料的过程中，有必要开发不受环境污染的原材料，并注意保护环境。

2、生产中“三荒”排放的控制

“三废”不能保证生产过程中完全零排放。这些物质会对周围环境造成严重污染。因此，必须在设计中实现废气排放的控制。在冶金机械行业中必须要符合绿色技术的要求和所有设计排放的国家标准。

3、良好的机械减震和噪音去除

在机械设计时设计师应当充分考虑机械减震的因素。对于机械振动大的零件，采用具有良好隔振性的弹性支承件。这样在进行机械布局和结构设计的整体布局中，便可以提高产品的动态性能。另外，在进行绿色设计的同时，为了减少冶金机械所产生的大量噪声污染，我们可以用高性能的消声器以及低噪音的发动机，另外可以在整体的设计过程中全程配备高质量的配电箱和齿轮减速箱。同时，在总体设计中采用了隔音、隔音等降噪方法。

4、改进密封技术防止泄漏

不论是气体还是原油泄漏都会在一定程度造成资源以及环境的污染，这是机械润滑功能低下会直接导致机械寿命和工作性能降低。鉴于此，我们需要采取相应的措施防止机械泄漏。防止泄漏是提高机械密封技术的基础，国内技术相对落后，需要加大力度开发新产品。

5、改进的故障诊断技术以减少维修时间和频率

机器在工作一段时间后，必须保持和修理不同程度的机械。然而，这种维护系统有许多缺点。首先，浪费了大量的人力、物力和财力。大多数钢铁公司米尔斯在维修设备方面投入了大量的精力（有时多达几千人），还有盲目的维修和检查。然而，如果设备没有发生故障，这种不分青红皂白的检查确实是浪费资源。第二，冶金机械设备的性能是要经过一定时期的磨合，才能发挥最佳性能。因此，有必要加强设备检测与诊断技术的研究，充分了解设备在维护前的运行情况，减少检修，降低维修成本。

五、结论

目前，随着我国科学和经济的快速发展，公众对于绿色环保的意识也在不断的增强，绿色设计方法应深深植根于各行各业。因此，对于高污染行业进行绿色设计有其必要性和可行性。我们可以能过在制造过程中应用这些高新绿色能源及绿色设计来保护环境，可以提高企业的经济效益。

参考文献：

[1]赵良坤.冶金机械绿色设计应用关键问题研究[J].民营科技,2017(08):34.

[2]谭明胜. 熔盐电解金属硫化物绿色冶金过程及机理研究[D].武汉大学,2016.

[3]周彩虹.冶金机械的技术及管理探讨[J].产业与科技论坛,2012,11(04):223-224.