郭連杰

（河鋼集團宣鋼公司，河北 張家口 075100）

冶金機械作為將自然界中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為對人們有用的物質(zhì)的重要機械，在人類社會的發(fā)展中起著非常重要的作用。但是傳統(tǒng)的冶金機械存在工作噪音大、排放污染氣體、熱輻射等問題，因此加強對其綠色設(shè)計新理念和高端制造新技術(shù)的研究是非常有必要的。隨著社會的發(fā)展，綠色制造的理念逐漸深入人心，經(jīng)濟發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價，要密切關(guān)注環(huán)境的保護，逐步提升冶金機械的工作效能，達到保護環(huán)境，綠色發(fā)展的目的[1-3]。

1 自動化冶金機械制造節(jié)能設(shè)計的重要性及特征

1.1 自動化冶金機械制造節(jié)能的重要性

冶金行業(yè)是支撐國家經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，它直接關(guān)系著一個國家的綜合實力。在現(xiàn)階段冶金自動化機械的自動化程度越來越高，大大促進了冶金行業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提高，然而在具體的機械制造生產(chǎn)中，自動化機械的能耗相對較高，并且污染產(chǎn)量也相對較大，這就會嚴重影響了冶金機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，所以在當下必須做好自動化冶金機械的節(jié)能設(shè)計，積極進行相關(guān)節(jié)能理念和節(jié)能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。首先，節(jié)能技術(shù)能夠有效降低自動化冶金機械制造中的能耗，增強資源利用率；其次，節(jié)能技術(shù)能夠減少制造污染，降低對自然環(huán)境的破壞，有效保證生態(tài)環(huán)境健康[4]。

1.2 自動化冶金機械制造節(jié)能設(shè)計的特征

與以往的冶金機械相比，在當下自動化冶金機械制造設(shè)計中的節(jié)能特征主要從環(huán)境、生態(tài)保護、資源利用率等方面入手來進行節(jié)能設(shè)計。在此過程中，需要圍繞對資源的可持續(xù)利用，不斷提高對資源的利用率，降低生產(chǎn)制造中的污染，有效保證生態(tài)環(huán)境。節(jié)能設(shè)計的最重要體現(xiàn)就是在于降低能源消耗方面，因此在現(xiàn)階段機械制造行業(yè)內(nèi)部非常重視對相關(guān)節(jié)能設(shè)計的研究和應(yīng)用，特別是在當下資源匱乏情況嚴重，冶金機械制造行業(yè)作為能源高消耗行業(yè)，更應(yīng)該強化在節(jié)能設(shè)計方面的研究和應(yīng)用，不斷提高冶金機械制造的節(jié)能水平，這樣才能實現(xiàn)自動化冶金機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 自動化冶金機械制造中節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化機械設(shè)計

在機械設(shè)計中采用節(jié)能設(shè)計的理念主要在于提高生產(chǎn)效率、節(jié)約資源和降低污染排放等方面，可以在以下幾個方面進行優(yōu)化設(shè)計：第一，使用環(huán)保型發(fā)動機。發(fā)動機作為機械制造中重要的設(shè)備，其能耗和污染對外部環(huán)境有巨大的影響，因此，選用環(huán)保無公害的發(fā)動機可以有效降低油耗，對于減少噪聲污染和環(huán)境污染有重要的幫助。第二，液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。液壓系統(tǒng)是確保機械系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的保障，因此，要在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中融入節(jié)能設(shè)計來延長液壓系統(tǒng)的使用壽命和工作效率。一方面在油液的選擇上要有嚴格的要求，不能含有絲毫雜質(zhì)，確保液壓系統(tǒng)的整體清潔，從而降低液壓元件的磨損，另一方面對液壓系統(tǒng)的管線設(shè)計要注重選材，優(yōu)先選擇密封性能和不易老化的材料，這樣不僅能夠提高液壓系統(tǒng)的使用壽命，也可以減少連接管線的破壞導致油液溢出造成環(huán)境污染。第三，自動加脂裝置的節(jié)能設(shè)計。傳統(tǒng)手動加脂存在一些問題，比如加脂效率低下，耗費大量時間和人力，在加脂的過程中還有可能造成油液的溢出污染環(huán)境，因此，要設(shè)計自動加脂裝置來節(jié)能減排，實現(xiàn)設(shè)備定時自動加脂。第四，駕駛室的節(jié)能設(shè)計。對駕駛室進行人體工學改造有利于保持駕駛員的工作狀態(tài)，降低勞動辛苦程度，從而實現(xiàn)工作效率的提升[5]。

2.2 改善生產(chǎn)工藝

機械加工生產(chǎn)工藝也直接影響著自動化冶金機械在生產(chǎn)中的能耗和污染產(chǎn)生情況，所以在當下必須做好對相關(guān)生產(chǎn)工藝的改善優(yōu)化。首先，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行進一步的精簡和優(yōu)化。在不影響自動化冶金機械產(chǎn)品功能和性能的基礎(chǔ)上，精簡機械結(jié)構(gòu)和加工方法，降低生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)中的污染。其次，結(jié)合具體材料材質(zhì)的性能來進行加工工藝的設(shè)計。不同材料對于加工工藝也有著不同的要求，在具體的自動化冶金機械生產(chǎn)中，制造企業(yè)需要結(jié)合自身實際情況和材料選擇工藝性價比最高的加工工藝。比如，在當下鍛壓中一般會采用冷、溫和熱鍛壓幾種，熱鍛壓的能耗消耗最大，冷鍛壓的污染較多，所以在當下如果材料性能適宜，盡可能采用溫鍛壓工藝。再者，優(yōu)化加工順序。通過優(yōu)化加工順序，能夠降低機械制造中所需的時間，避免不必要的能耗，提高生產(chǎn)效率。

2.3 廢棄物處理

冶金機械生產(chǎn)時，廢棄物難以避免，如廢水、廢物、廢氣均屬于常見冶金機械生產(chǎn)廢棄物，如以上廢棄物不進行處理直接進行排放，會給環(huán)境造成巨大負擔。其中，廢水排放可能逐步滲透到地下，造成地下水污染，影響人類正常飲水安全性，給人類身體健康造成巨大威脅，另外，廢水排放還會造成土壤危害，影響農(nóng)作物生長，帶來巨大經(jīng)濟損失。廢氣排放會造成大氣污染，人們長期呼吸污染空氣，可能引起呼吸道疾病，且大氣污染還可能造成酸雨，天氣變暖等情況，因此，在冶金機械生產(chǎn)時必須注意廢棄物處理，具體可從以下方面進行：

（1）可回收利用的廢棄物需重新循環(huán)使用，減少能源消耗；如已不能再次利用的廢棄物，則需采取綠色處理措施進行處理。

（2）在廢水排放前，必須對廢水進行過濾及凈化處理，將有毒、有害物質(zhì)過濾、凈化后方可排除，以免造成地下水及土壤污染。

（3）廢棄物應(yīng)集中進行處理，盡量減少處理時對周圍環(huán)境造成負擔。

（4）在廢氣排放前，同樣需對其進行綠色過濾操作后方可排除，以免有害化學物質(zhì)造成空氣污染[6]。

2.4 煤氣平衡

（1）由于煤氣的氣源、用戶的產(chǎn)供量的動態(tài)變化，需要隨時做出正確判斷。通過對煤氣平衡趨勢的預測，根據(jù)經(jīng)驗、靜態(tài)數(shù)據(jù)的分析，不斷對煤氣運行參數(shù)進行調(diào)節(jié)，從而抵消、修正、彌補、應(yīng)對各種煤氣平衡的動態(tài)變化。

（2）優(yōu)化調(diào)整煤氣系統(tǒng)管網(wǎng)壓力，加強煤氣動態(tài)平衡調(diào)控力度。煤氣調(diào)度根據(jù)能源管控中心在線監(jiān)控數(shù)據(jù)，動態(tài)監(jiān)控高焦爐煤氣放散量、各加壓站出口煤氣流量和壓力、各混合站煤氣加壓機前煤氣壓力、末端煤氣用戶壓力等參數(shù)。在保證用戶正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整各區(qū)域間煤氣加壓機運行臺數(shù)、頻率等參數(shù)，及時調(diào)整煤氣管網(wǎng)壓力，以適應(yīng)軋鋼用戶因鋼種變化、熱涼料比例變化、短時停產(chǎn)消缺、計劃檢修等因素帶來的階段性影響。

（3）優(yōu)化燃氣發(fā)電系統(tǒng)的定修及運行模式，做到燃電機組檢修與煤氣供應(yīng)情況協(xié)調(diào)統(tǒng)一。充分發(fā)揮發(fā)電機組、鍋爐的緩沖能力，通過及時調(diào)整燃機、鍋爐負荷，消化系統(tǒng)中的富余煤氣，減少階段性煤氣放散，實現(xiàn)煤氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（4）以高爐正常生產(chǎn)風量值為依據(jù)，建立高爐短期休風期間的煤氣平衡點，積極應(yīng)對高爐短期休風給煤氣系統(tǒng)帶來的影響。同時加強與煉鐵廠調(diào)度、高爐主控室的聯(lián)系溝通，及時掌握高爐的運行狀況，根據(jù)高爐風量變化情況，及時做好相應(yīng)的調(diào)整工作。緊急情況下，及時協(xié)調(diào)高爐熱風爐緩燒、減量等措施，配合氣柜緩沖穩(wěn)定壓力，為后續(xù)調(diào)整贏得時間。

3 結(jié)語

總而言之，冶金自動化機械直接關(guān)系著冶金行業(yè)的發(fā)展，但是在冶金自動化機械制造中會產(chǎn)生較大的能耗和污染，這就會影響機械制造行業(yè)和冶金行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，違背發(fā)展節(jié)約環(huán)保社會的目的。因此在當下必須重視對節(jié)能設(shè)計理念的研究和應(yīng)用，不斷降低冶金自動化機械制造中的能耗和污染[7]。