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        淺析冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造

        2012-12-31 00:00:00管丙雨
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2012年11期

        摘 要:在我國冶金機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中,綠色制造、綠色設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)備的報(bào)廢處理并沒有得到相關(guān)企業(yè)重視。因此,降低冶金設(shè)備的能耗,實(shí)現(xiàn)冶金設(shè)備的綠色設(shè)計(jì)和制造具有非常重的意義。本文對(duì)冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造進(jìn)行了研究,對(duì)綠色材料H型鋼優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了介紹,希望本文的研究可以推動(dòng)我國冶金機(jī)械的綠色制造的發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:冶金機(jī)械 綠色設(shè)計(jì) H型鋼 制造

        中圖分類號(hào):TQ622.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(a)-0023-01

        1 引言

        冶金機(jī)械是一種高能耗、高污染的設(shè)備。其在工作中,經(jīng)常伴隨有噪聲、廢氣排放、熱輻射、泄漏等現(xiàn)象。因此,降低冶金設(shè)備的能耗,實(shí)現(xiàn)冶金設(shè)備的綠色設(shè)計(jì)和制造具有非常重的意義。在我國冶金機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中,綠色制造、綠色設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)備的報(bào)廢處理并沒有得到相關(guān)企業(yè)重視[1]。很多企業(yè)依然走的高消耗、高投入、高污染的發(fā)展模式。因此在冶金機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)中引入綠色設(shè)計(jì)的理念,通過技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的“清潔化生產(chǎn)”,制造出“綠色產(chǎn)品”對(duì)推動(dòng)我國工程機(jī)械綠色制造研究的發(fā)展具有非常重要意義。

        2 冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的概念

        所謂冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)可以歸納為:這是一種基于產(chǎn)品整個(gè)生命周期的設(shè)計(jì)制造的理念,這種設(shè)計(jì)理念是以機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)境資源屬性為核心。這種設(shè)計(jì)中,除了對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的功能、壽命、性能、成本等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)屬性進(jìn)行考慮之外,還應(yīng)該考慮其生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境和資源的影響。冶金機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵主要分為以下幾個(gè)方面[2]:

        (1)在冶金機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造的全過程中,應(yīng)該首先考慮產(chǎn)品的環(huán)境資源屬性,其次才應(yīng)該考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)屬性。

        (2)在冶金機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段,應(yīng)該對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的可拆性和回收利用性進(jìn)行充分的考慮。

        (3)在冶金產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之中,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該主動(dòng)承擔(dān)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源方面應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任,使冶金機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)成為環(huán)境友好型企業(yè)。

        3 冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造的實(shí)質(zhì)與內(nèi)容

        現(xiàn)階段,我國冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面[3]。

        3.1 注意生產(chǎn)冶金機(jī)械原材料的選擇

        在進(jìn)行冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)之中,冶金機(jī)械的原材料的可回收、易分解、能再生等性能是首先要考慮的要素。原材料的環(huán)境友好性和環(huán)境無害性是在進(jìn)行材料選擇時(shí)的重點(diǎn)考慮因此。在冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造之中,應(yīng)該從環(huán)保的角度出發(fā)對(duì)各類新型材料進(jìn)行研究和應(yīng)用,提高冶金機(jī)械的可回收性。H型鋼是一種新型經(jīng)濟(jì)建筑用鋼,是國家發(fā)改委等有關(guān)部門極力推廣使用的新興替代型材,是許多國家鋼結(jié)構(gòu)工程的主要材料,由于其力學(xué)性能良好,截面形狀經(jīng)濟(jì)合理,而廣泛運(yùn)用于需承截能力大,截面穩(wěn)定性好。更重要的是它是一種可回收的綠色材料,可以在冶金機(jī)械中大力推行這種型號(hào)的鋼材使用。H型鋼與其它型鋼相比較是一種斷面力學(xué)性能更為優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)型鋼材,其特點(diǎn)如下:

        (1)翼緣寬,側(cè)向鋼度大,抗彎能力強(qiáng)。

        (2)翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡便。

        (3)與焊接H型鋼相比,成本低,精度高,殘余應(yīng)力小,無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測,節(jié)約鋼結(jié)構(gòu)制作成本約30%左右。

        (4)相同截面負(fù)荷下,熱軋H型鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)重量減輕約15%~20%,與砼結(jié)構(gòu)相比,熱軋H型鋼結(jié)構(gòu)可增加6%的使用面積,而結(jié)構(gòu)自重減輕約20%~30%,減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力。

        3.2 控制廢氣、廢水、廢液(切削液)的排放

        在冶金機(jī)械的生產(chǎn)制造過程之中,會(huì)產(chǎn)生廢料、廢水、廢氣的排放,這些都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。因此,冶金機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,通過加大對(duì)廢料、廢水、廢氣的回收力度,實(shí)現(xiàn)無排放的閉環(huán)生產(chǎn)。同時(shí),冶金行業(yè)及香港管理部門應(yīng)該制定相應(yīng)的強(qiáng)制性排放法規(guī)。在相關(guān)冶金機(jī)械的研發(fā)及相關(guān)企業(yè)制造之中,應(yīng)該施行排放達(dá)標(biāo)一票否決制。對(duì)于那些達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè),應(yīng)該強(qiáng)制性的關(guān)閉和停產(chǎn)[4]。

        3.3 減震除噪除塵,提高作業(yè)環(huán)境的清潔性

        為實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械的減震作業(yè),應(yīng)該在設(shè)計(jì)中替換那些振動(dòng)比較厲害的機(jī)械零部件,選擇那些減震效果好的零件。同時(shí)也應(yīng)該通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及采用各種隔振性能好的各種彈性支承,以提高冶金機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能。同時(shí)為了降低冶金機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)和作業(yè)中產(chǎn)生的噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響,出了做好產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之外,還應(yīng)該采用高性能的消聲器及采用隔振和吸音的措施?;覊m是冶金設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營之中令人頭疼的問題。因此,在冶金機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)之中應(yīng)該做好除塵工作,可以采用吸塵和密封處理的方法,減少粉塵的影響[5]。

        3.4 防止泄漏發(fā)生,提高密封技術(shù)

        冶金機(jī)械經(jīng)常出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,這會(huì)造成兩個(gè)方面的問題,一是造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染,其次,泄漏會(huì)使冶金機(jī)械潤滑不良,造成冶金機(jī)械的磨損,降低冶金機(jī)械的使用壽命。因此,在冶金機(jī)械的設(shè)計(jì)生產(chǎn)之中,應(yīng)該提高密封技術(shù),降低冶金機(jī)械的泄漏率。同時(shí),也應(yīng)該做好設(shè)備的維護(hù)管理工作,通過日常的維護(hù)減少冶金機(jī)械潤滑油的泄漏。

        3.5 減少不必要的維修時(shí)間和次數(shù),提高故障診斷技術(shù)

        冶金機(jī)械日常使用過程之中,經(jīng)常出現(xiàn)維修和更換配件的工作。因此,在冶金機(jī)械的設(shè)計(jì)之中,應(yīng)該對(duì)壞件的回收和修復(fù)使用進(jìn)行考慮。同時(shí)提高設(shè)備的故障診斷技術(shù),通過優(yōu)秀的故障診斷系統(tǒng),使維修做到有的放矢,減小維修和日常維護(hù)工作的工作量。

        同時(shí),在設(shè)備日常管理之中,應(yīng)該建立一套合理有效、充滿柔性的設(shè)備管理制度。當(dāng)前,我國冶金設(shè)備管理制度之中,常使用年度或月度的維修制度,這種制度雖然可以排除設(shè)備故障隱患。但是,也會(huì)有一些弊端,例如:這種方法會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。第二,對(duì)以磨合好的冶金設(shè)備進(jìn)行日常無目的維修可能會(huì)影響其性能的發(fā)揮,破壞了其最好的磨合。因此,應(yīng)該改變這種呆板的維修制度,通過引入優(yōu)秀的故障診斷系統(tǒng),對(duì)各類設(shè)備的運(yùn)行狀況做到了心中有數(shù),哪些設(shè)備出現(xiàn)了故障,那些設(shè)備運(yùn)行良好,這樣,我們的維修就會(huì)做到有的放矢,也就會(huì)減少維修成本和不必要的最好配合。

        3.6 注重綠色視覺環(huán)境的外觀造型的設(shè)計(jì)

        過去,冶金機(jī)械的外觀和顏色都比較單調(diào)和古板。因此,給人一種“傻、大、笨、粗”的形象。冶金機(jī)械的這種形象已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代人的審美觀念,而外觀與時(shí)俱進(jìn)也是綠色設(shè)計(jì)理念重要要求。

        因此,在冶金機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之中,應(yīng)該通過造型、色彩方面的藝術(shù)技巧和手法,營造綠色視覺環(huán)境。冶金機(jī)械產(chǎn)品也該通過采用與時(shí)俱進(jìn),鮮明的時(shí)代感和個(gè)性特點(diǎn)的外觀吸引客戶爭奪市場份額。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 沈敏德,王仁人,宮濤,等.柴油機(jī)綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī),2010,(8):6-8.

        [2] 李公法,劉安中,李友榮.冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2009,(3):70-71.

        [3] 李嵐,王湘江.實(shí)施工程機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的策略[J].工程機(jī)械,2010,(3):24-25.

        [4] 劉超,惠燁.基于綠色制造的設(shè)備維修技術(shù)[J].機(jī)械管理開發(fā).2010,(4):48-49.

        [5] 藺國民,孫秦,李艷華等.機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.2010, (6):48-49.

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