关于冶金机械的绿色设计与制造探讨

韩秀峰

（中冶焦耐（大连）工程技术有限公司，辽宁 大连 116033）

冶金机械消耗的能源、资源多，且会给环境带来严重污染，这些机械的运转必然会产生巨大噪声，也会释放大量热量造成周围环境高温、闷热，其工作时还会排放对人的身体有害的废气，造成空气质量不达标，严重时还有辐射、泄漏的状况。所以，降低冶金机械的耗能，实现其绿色制造、绿色工作十分必要。然而，我国许多机械企业、工厂尚未进行冶金机械的绿色制造，甚至没有绿色设计的意识，尤其是一些工厂、小企业，他们的发展模式落后，仍然是不合时宜的高耗能、高污染、高投资的模式。所以，我国需要对冶金机械绿色设计、绿色制造进行广泛宣传，使得相关企业、工厂积极贯彻落实绿色制造理念，逐渐与国际接轨。同时，培养专业人才进行清洁型冶金器械的创新发展也具有深远意义。

1 冶金机械产品绿色设计的概念

冶金机械产品绿色设计的内涵包括：

（1）冶金机械产品从设计到制造再到投入生产的整个过程中，机械产品的资源环境属性应被优先考虑，满足资源环境要求后，再考虑其经济价值和盈利水平。

（2）在设计冶金机械产品时，应该对产品的材质予以充分考虑，要使得产品在使用过程中降低能耗，最好还能选择可拆卸的零部件，使得产品的一部分部件能够被回收、被降解，实现可持续、循环使用。

（3）冶金企业、工厂需要有承担责任的意识和行动，将节约资源、降低能耗和污染作为自己的责任，并无私地承担这些责任，促进自身企业的转型，变高能耗、高污染型企业为资源节约型、环境友好型企业。

（4）冶金机械在设计时，要注重清洁、降噪、减少热辐射，工作人员要定时定期地清理冶金机械的灰尘、垃圾。

（5）废气尽量二次利用，可用于暖气供暖，废水净化过滤后再排放，切忌乱排放。

总之，冶金机械的绿色设计的内涵在实质上就是争取环境效益与经济效益的双赢。在减少环境污染的基础上，实现冶金机械的正常、科学运转，改变高投入的现状，实现创收。

2 冶金机械绿色设计与制造的内容

（1）对冶金机械生产所需原材料进行选择。如何进行冶金机械的绿色设计与制造？笔者认为要实现冶金行业的改头换面、绿色发展，必须从基础材料入手。首先，冶金机械设计者要选取高质量、绿色环保的材料。如果原材料本来就是通过消耗资源、污染环境制成的，那么它在制成冶金机械后，往往会产生更多的污染物，与冶金机械绿色发展的理念渐行渐远。根据调查，我国冶金机械往往都包含大量的重金属材料，重金属对空气、水源、土地的危害极大，它们也难以全部回收、难以循环使用，甚至发散危害性射线，产生大量辐射危害人与动物的身体，所以，我们务必更换冶金机械制造的原材料，根据国内外专家、学者的研究与实践，H型钢、铝合金等材料对环境的伤害小，且回收程度高，也容易分解，可循环利用，使用这些材料是实现冶金机械行业绿色发展的基础。除此之外，还需注意的是冶金机械制造过程中除了要使用金属，还需要非金属材料。以汽车制造业为例，汽车需要金属作为车身，还不可缺少玻璃和橡胶轮胎，但是玻璃、橡胶由于自身特质的限制，不能循环使用，也不易降解，这样就会给我们生活的环境带来巨大压力。所以，设计者必须对冶金机械材料进行综合考虑，拿出最环保、最切实可行的方案，对可能污染环境的材料进行替换，例如将防风玻璃换为有机玻璃等，将橡胶轮胎换为新型的SSBR绿色轮胎，以减少“黑污染”对于环境的影响，同时还能降低不可再生能源——石油的消耗，一举两得，推进我国环保工作的进程。

（2）对生产过程中产生的废物、废气等进行控制。冶金机械工作过程中，会排除大量污染环境的气体，如二氧化碳，还会排放污水、工业垃圾。我国的冶金行业企业众多，每台机器都排放污染物，那么将给自然环境带来巨大压力，甚至带给其不可磨灭、不可逆转的伤害，也使得国家不得不投入巨额资金进行环境整治，如果能使得冶金机械绿色制造、绿色工作，从源头上遏制污染物的产生，那么将为国家节省不必要的排污、去污开支。笔者认为，国家首先要出台相应的法律法规，对冶金机械进行严格约束，对污染严重且没有去污措施的冶金企业、工厂予以关停、整改处理，另外，地方政府环保部门需要对冶金机械生产企业的废物处理情况和排放水平进行实时监督与定期检查，及时发现乱排滥放的违规企业、工厂，并予以行政处罚。同时，政府也要发挥自身的服务职能，培养一批专业人才，实现冶金机械的绿色发展，促进清洁产业的发展壮大。最后，由于冶金行业本身的特殊性，其不可避免会排放污水、废气，所以，只能通过绿色设计，减少排放量。笔者建议设计者、生产商在冶金机械中增加减震装置，使得设备的震动频率下降，这样可以使得冶金机械工作时产生更少的噪音。最后，严格密封并打造具有洗尘结构的冶金设备，可以减少扬尘，净化空气。

（3）冶金机械设备的后期维护与保养。众所周知，一些设备在工作一段时间后，其零部件往往会不如从前，起到降噪、排污效果的装置在长期使用后还可能会失灵，使得机械耗费更多能源，产生更多分废气、垃圾。所以，冶金机械的定期维修、保养不可忽视。与其他设备、机械不同的是，冶金机械一般体积大，内部结构复杂，维修与保养花费的时间特别长，尤其是设备内部的清除灰尘、打蜡上油的难度巨大，由于维护本身的难度大，再加上维护人员自身的技术有限，因此维修给冶金设备带来的伤害也是巨大的。冶金机械绿色设计与制造必须改变上述情况，力争实现内部结构的简洁整齐，及时改正不科学、不合理的设计，使得今后的维修能够简单高效。最后，冶金机械的绿色设计也要注重机械的安全性与高质量的设计，采用高新技术减少机械维修的次数，使之能够顺畅运转。

（4）对噪音污染的整治。冶金机械体积庞大，内部多金属片与重型零部件，在运转过程中，这些金属片与重型零部件高频震动，老旧的冶金机械内部的零件还会彼此摩擦，噪声震耳欲聋,会严重打扰住宅、办公楼内的人员的生活、工作。所以，冶金机械绿色设计与制造的重点之一就是实现设备的减震、降噪。笔者建议针对冶金机械内部经常震动的零部件，为其设计减震方案。例如我们熟知的发动机，就能够采用隔震性能良好的弹性支承或者设置挡板隔绝噪音，除此之外，购入效果显著的消声减震设备、低噪音发动机也是冶金机械绿色设计非常正确的选择。同时，在经常互相摩擦的齿轮上涂抹一层厚厚的润滑油，也能减少摩擦声。最后，冶金企业、工厂可以通过改变厂房结构实现降噪吸音的目的，设计双层窗户、房中房，在墙壁上添加隔音板、减震垫都能很好地吸音，使得噪音分贝降低。

（5）对故障的诊断。根据调查，冶金机械一天内的工作时间往往长达十小时，一年内有300多天都在运转，因此，高强度工作的传统冶金机械产生问题的可能性很大。要实现冶金机械的绿色设计与制造，有必要强化设备故障诊断，使得诊断精准正确，降低检修和维护成本，保证冶金机械设备的顺畅运行，推动冶金业的绿色发展。

3 结语

如今，全球刮起了“绿色发展”的风，主张各行各业清洁、绿色地发展，实现全世界节约资源、保护环境的优良发展模式。而冶金机械生产行业是我国高污染、高能耗的行业之一，从业人员众多，所以，实现冶金机械的绿色设计与绿色制造是时代的呼唤，是积极与国际接轨的正确做法，也能为我国节约更多的资源、能源，减少碳排放，减少环境现有的压力。绿色设计的实质就是机械设备设计过程中除了考虑设备的性能、成本、开发周期等基本问题，更要注重社会运转产生的污染程度，致力于优化设计，实现低能耗、低污染的目标。

总之，冶金机械设计与制造必须贯彻落实绿色、环保的理念，合理并尽可能少的使用资源，优先考虑环境效益和社会效益，不能一味为了经济利益而背离绿色发展的时代需求。本文为冶金机械的绿色设计与制造提出来一些可行性建议，以期使冶金设备能减少对环境的污染，推进我国工业的绿色发展，改善现代人的生活环境质量。