绿色设计制造理念在冶金机械的应用

周锡华

【摘 要】通过回收金属，再生合理利用金属资源，以及尽可能降低矿产资源消耗，是冶金技术可持续发展的必经历程，也是我国建设绿色中国的需要，此操作要求传统的冶金机械必须解决污染、噪声以及高能耗等问题。为满足时代对冶金行业不断提出的严格要求，冶金机械的绿色设计与制造则更需要为提升产值而减少冶金企业的成本支出。

【关键词】绿色；设计制造理念；冶金机械；应用

工业技术的不断发展，在一定程度上推动了我国经济发展，使我国获得巨大经济利益，但同时也给生态环境造成严重污染。钢铁冶炼是我国经济发展重要组成部分，在国民经济发展中占据较大比重，但金属冶炼工业环境污染也相对比其他行业更大，如废气排放、噪音污染等都给生态环境造成巨大破坏。绿色技术在生产过程中其主要目的在于合理对资源进行利用，最大限度节约能源，从而实现生态环境保护。

一、冶金机械绿色技术概念及应用的必要性

1.1冶金机械绿色技术概念

绿色设计也常被称为生态设计或环保设计，在设计过程中，不仅考虑到机械使用功能、质量、使用寿命及还考虑到环境属性，既满足产品使用需求，同时坚持重复使用原则，后期可对机械进行回收，符合环境要求，减少机械对生产而产生的污染，给环境带来污染，进一步减少能源消耗，使机械更具有实用性和环保性。在冶金机械主要包括在冶金工业搬运、冶炼及包装过程中各项相关机械设备，由于冶金操作较为复杂，因此，所使用的冶金机械要求也更高、更大，加之，冶金多处于高温、腐蚀环境中，且灰尘较大，会对环境造成破坏。因此，在冶金机械绿色设计中将产品生命周期作为设计制造的主要理念，在设计过程中充分考虑到产品制造产品、功能、使用寿命及环境资源属性。

1.2冶金机械绿色技术应用的必要性

冶金机械在实际生产应用过程中不仅噪音较大，且排放出的废气、废水多具有腐蚀性，如不及时处理对生产厂房周围环境造成污染，同时，机械因腐蚀污染使用寿命也会缩短，导致安全隐患加大。就目前我国社会环境整体来看，自进入到世贸组织后，我国机械制造业受到阻碍，不仅是因为我国在机械制造方面综合能力较差，还因我国一直未掌握到机械绿色环保制造技术，而随着人们环保意识不断提升，在冶金机械加工中融入绿色设计已成为未来机械制造的趋势。在设计中将绿色设计理念融入其中，也可提醒企业在作业及生产过程中坚持绿色发展，将节约资源，保护环境作为发展核心目的，提高作业经济性及质量保障。

特别是随着环境问题日渐严重，我国在经济发展中更应该结合环境保护，坚持走可持续发展道路，才能有效避免酸雨及全球变暖问题，为人类营造一个良好的生活环境。

二、绿色理念在机械设计制造中应用优势分析

2.1减少能源消耗

目前来看，能源消耗问题日益严重，而人们向环境中投放的污染物越来越大，严重威胁社会环境和人类生存环境。绿色理念的提出能够有效的缓解资源过量耗费现状。在机械设计及制造领域，能够结合产品生产需求及市场需求，合理分配生产资源，利用绿色理念可以提高产品生产效率，实现产品的高效回收与应用，同时能够增强产品质量，提升产品使用品质，大大提升能源利用率，降低能源耗费。

2.2促进技术创新研发

绿色理念能够促进生产资源的合理应用，提升资源利用率，为保证机械产品的生产工艺规范化提供了理论指导。在机械设计制造中融合绿色设计理念，能促进机械生产效益和经济效益有效结合，促进机械制造业技术研发，为技术创新提供良好的开发环境。

三、绿色理念在机械设计制造中应用

3.1绿色生产材料的选择

机械设计制造过程中需要多种原材料，且应无污染，使用效果好等特点，但是机械原材料市场监管不力，导致大量危害性材料（如尼龙、聚甲醛等）流入整个市场，并在生产及应用后危害社会环境。其中，吸水会在一定程度上影响制件尺寸和精度，特别是薄壁件增厚影响较大；吸水亦会由于吸水性的影响，尼龙材料的机械（强度、蠕变）及电性能皆会变劣；对人体的皮肤有刺激性的作用，里面含有的原浆是属于毒物质。因此在机械设计制造中渗透绿色理念，能够从经济利益和环境效益两方面提升机械产品的整体使用质量。

3.2机械产品绿色设计

设计是机械产品制造的重中之重，其不仅要适应人们审美观念的变化，同时要符合机械设计规范的要求，还要遵循环保节能，设计出对环境污染，能够有效回收的机械产品。因此，绿色理念的应用能够很好的适应当前机械设计及制造的要求，设计出可拆卸、组装且回收利用的相关机械产品。同时，在可拆卸的过程中要保证各个组件部分能够再次合理安装，合理利用资源，节约资源。

例如，齿轮加工机床绿色设计。结合绿色设计理念，应在实际加工改进中应用以下措施：干式切削技术、少无切削加工技术采用齿轮冷轧机，直接对齿轮进行轮压作业，此技术虽然是绿色设计技术之一，但也要克服噪音大等弱势。再比如采用模块化机械设计及制造，采用再制造技术等。

其次，应实现机械模块化设计，将产品进行组合式安装，构建新的机械模块系统，为更好的促进和提升产品升级提供设计支撑。此外，还应建立绿色机械设计数据资料库，对于建模过程、模具生产过程等用到的数据内容进行储存备份，为日后的创新研发提供数据支撑，同时能够方便日后使用数据。

3.3机械产品绿色制造

机械产品的制造环节中，需要不断的进行设计论证、反复实践，再投入到相对应的制造环节中，在制造的过程中应融入绿色理念，以独特的制造环节，结合设计创新性，实现高效率、高品质的生产及制造，不断吸引消费者。例如机械产品的外观包装，在设计及生产制造的过程中，可充分的利用绿色理念的优势，有效减少外界环境因素的影响。在机械产品制造的过程中，会大量应用金属原材料，难免会对环境造成污染，利用绿色理念，應从材料供应的源头做起，控制金属材料污染源的蔓延。其次，应加大绿色制造技术的应用范围，应以减少制造能耗为依据，大力研发和创新绿色技术，切实保障机械产品绿色制造的实现。

此外，在绿色理念实践与应用的过程中，应对机械产品中的重金属材料使用量进行严格的检验，选材过程中主要关注材料的毒性，应选择无毒材料，增加材料的环保性和无害化，因此在设计和制造的流程上应结合绿色理念，改善各工序，有效开展相关的检验检测工作。例如在汽车涂装作业中，应选择环保性的水性化材料，改进流平室、烘干室等结构，并结合绿色理念，坚持环保涂装的原则进行作业。

四、结论

综上所述，人类生存离不开环境，环境质量与人类生活质量密切相关，在工业发展过程中，人们应认识到环境保护的重要性，切勿将环境作为工业发展的牺牲品。而在冶金机械行业中，要想更进一步发展，不仅需要社会给予一定的支持，同时，冶金机械行业自身也应对环境保护引起高度重视，将绿色设计理念融入到冶金制造业，减少生产给环境造成的负担，坚持走绿色化发展道路，提高绿色技术的合理性和有效性，提高冶金机械设计环保，进一步促进我国冶金机械业稳步发展。

【参考文献】

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