浅析冶金机械的绿色设计与制造

581 编辑：中冶有色技术网来源：管丙雨

2024-03-07 14:00:13

摘要:在我国冶金机械设备生产行业中,绿色制造、绿色设计及相关设备的报废处理并没有得到相关企业重视。因此,降低冶金设备的能耗,实现冶金设备的绿色设计和制造具有非常重的意义。本文对冶金机械的绿色设计与制造进行了研究,对绿色材料H型钢优点进行了介绍,希望本文的研究可以推动我国冶金机械的绿色制造的发展。

关键词:冶金机械绿色设计 H型钢制造

中图分类号:TQ622.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0023-01

1 引言

冶金机械是一种高能耗、高污染的设备。其在工作中,经常伴随有噪声、废气排放、热辐射、泄漏等现象。因此,降低冶金设备的能耗,实现冶金设备的绿色设计和制造具有非常重的意义。在我国冶金机械设备生产行业中,绿色制造、綠色设计及相关设备的报废处理并没有得到相关企业重视[1]。很多企业依然走的高消耗、高投入、高污染的发展模式。因此在冶金机械设备设计生产中引入绿色设计的理念,通过技术创新,实现冶金行业的“清洁化生产,制造出“绿色产品对推动我国工程机械绿色制造研究的发展具有非常重要意义。

2 冶金机械产品绿色设计的概念

所谓冶金机械产品绿色设计可以归纳为:这是一种基于产品整个生命周期的设计制造的理念,这种设计理念是以机械产品的环境资源属性为核心。这种设计中,除了对机械产品的功能、寿命、性能、成本等技术和经济属性进行考虑之外,还应该考虑其生产过程对环境和资源的影响。冶金机械产品绿色设计的基本内涵主要分为以下几个方面[2]:

(1)在冶金机械产品的设计制造的全过程中,应该首先考虑产品的环境资源属性,其次才应该考虑产品的经济属性。

(2)在冶金机械产品的设计阶段,应该对机械产品的可拆性和回收利用性进行充分的考虑。

(3)在冶金产品的设计之中,生产企业应该主动承担环境保护、节约资源方面应承担的社会责任,使冶金机械设备生产企业成为环境友好型企业。

3 冶金机械绿色设计与制造的实质与内容

现阶段,我国冶金机械的绿色设计包括以下几个方面[3]。

3.1 注意生产冶金机械原材料的选择

在进行冶金机械绿色设计之中,冶金机械的原材料的可回收、易分解、能再生等性能是首先要考虑的要素。原材料的环境友好性和环境无害性是在进行材料选择时的重点考虑因此。在冶金机械绿色设计与制造之中,应该从环保的角度出发对各类新型材料进行研究和应用,提高冶金机械的可回收性。H型钢是一种新型经济建筑用钢,是国家发改委等有关部门极力推广使用的新兴替代型材,是许多国家钢结构工程的主要材料,由于其力学性能良好,截面形状经济合理,而广泛运用于需承截能力大,截面稳定性好。更重要的是它是一种可回收的绿色材料,可以在冶金机械中大力推行这种型号的钢材使用。H型钢与其它型钢相比较是一种断面力学性能更为优良的经济型钢材,其特点如下:

(1)翼缘宽,侧向钢度大,抗弯能力强。

(2)翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。

(3)与焊接H型钢相比,成本低,精度高,残余应力小,无需昂贵的焊接材料和焊缝检测,节约钢结构制作成本约30%左右。

(4)相同截面负荷下,热轧H型钢结构比传统钢结构重量减轻约15%～20%,与砼结构相比,热轧H型钢结构可增加6%的使用面积,而结构自重减轻约20%～30%,减少结构设计内力。

3.2 控制废气、废水、废液(切削液)的排放

在冶金机械的生产制造过程之中,会产生废料、废水、废气的排放,这些都会对环境产生非常严重的影响。因此,冶金机械生产企业应该加强技术创新,通过加大对废料、废水、废气的回收力度,实现无排放的闭环生产。同时,冶金行业及香港管理部门应该制定相应的强制性排放法规。在相关冶金机械的研发及相关企业制造之中,应该施行排放达标一票否决制。对于那些达不到排放标准的企业,应该强制性的关闭和停产[4]。

3.3 减震除噪除尘,提高作业环境的清洁性

为实现冶金机械的减震作业,应该在设计中替换那些振动比较厉害的机械零部件,选择那些减震效果好的零件。同时也应该通过优化结构设计及采用各种隔振性能好的各种弹性支承,以提高冶金机械产品的动态性能。同时为了降低冶金机械产品的运转和作业中产生的噪声对周围环境的影响,出了做好产品机械结构的设计之外,还应该采用高性能的消声器及采用隔振和吸音的措施。灰尘是冶金设备生产运营之中令人头疼的问题。因此,在冶金机械设计生产之中应该做好除尘工作,可以采用吸尘和密封处理的方法,减少粉尘的影响[5]。

3.4 防止泄漏发生,提高密封技术

冶金机械经常出现泄漏现象,这会造成两个方面的问题,一是造成资源的浪费和环境的污染,其次,泄漏会使冶金机械润滑不良,造成冶金机械的磨损,降低冶金机械的使用寿命。因此,在冶金机械的设计生产之中,应该提高密封技术,降低冶金机械的泄漏率。同时,也应该做好设备的维护管理工作,通过日常的维护减少冶金机械润滑油的泄漏。

3.5 减少不必要的维修时间和次数,提高故障诊断技术

冶金机械日常使用过程之中,经常出现维修和更换配件的工作。因此,在冶金机械的设计之中,应该对坏件的回收和修复使用进行考虑。同时提高设备的故障诊断技术,通过优秀的故障诊断系统,使维修做到有的放矢,减小维修和日常维护工作的工作量。

同时,在设备日常管理之中,应该建立一套合理有效、充满柔性的设备管理制度。当前,我国冶金设备管理制度之中,常使用年度或月度的维修制度,这种制度虽然可以排除设备故障隐患。但是,也会有一些弊端,例如:这种方法会浪费大量的人力、物力和财力。第二,对以磨合好的冶金设备进行日常无目的维修可能会影响其性能的发挥,破坏了其最好的磨合。因此,应该改变这种呆板的维修制度,通过引入优秀的故障诊断系统,对各类设备的运行状况做到了心中有数,哪些设备出现了故障,那些设备运行良好,这样,我们的维修就会做到有的放矢,也就会减少维修成本和不必要的最好配合。

3.6 注重绿色视觉环境的外观造型的设计

过去,冶金机械的外观和颜色都比较单调和古板。因此,给人一种“傻、大、笨、粗的形象。冶金机械的这种形象已经远远落后于现代人的审美观念,而外观与时俱进也是绿色设计理念重要要求。

因此,在冶金机械产品的设计之中,应该通过造型、色彩方面的艺术技巧和手法,营造绿色视觉环境。冶金机械产品也该通过采用与时俱进,鲜明的时代感和个性特点的外观吸引客户争夺市场份额。

参考文献

[1] 沈敏德,王仁人,宫涛,等.柴油机绿色设计与制造技术[J].车用发动机,2010,(8):6-8.

[2] 李公法,刘安中,李友荣.冶金机械的绿色设计与制造[J].机械设计与制造,2009,(3):70-71.

[3] 李岚,王湘江.实施工程机械液压系统绿色设计的策略[J].工程机械,2010,(3):24-25.

[4] 刘超,惠烨.基于绿色制造的设备维修技术[J].机械管理开发.2010,(4):48-49.

[5] 蔺国民,孙秦,李艳华等．机械产品绿色设计研究[J]．机械设计与制造．2010, (6):48-49.

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