冶金機(jī)械綠色技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究范文

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摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國(guó)工業(yè)技術(shù)穩(wěn)步提升，這也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大壓力，工業(yè)所致的環(huán)境污染給人們生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。生態(tài)環(huán)境保護(hù)也受到了全世界重視，各個(gè)國(guó)家相繼推出一系列生態(tài)環(huán)境相關(guān)保護(hù)措施。我國(guó)更是提出走可持續(xù)發(fā)展道路理念。冶金機(jī)械行業(yè)也開(kāi)始推出綠色設(shè)計(jì)、綠色生態(tài)。本文主要對(duì)冶金機(jī)械綠色技術(shù)概念及應(yīng)用的必要性進(jìn)行分析，并就冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容及應(yīng)用進(jìn)行分析，以期進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)冶金機(jī)械綠色技術(shù)發(fā)展，同時(shí)更高的保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：冶金機(jī)械；綠色技術(shù)；生態(tài)環(huán)境保護(hù)；工業(yè)發(fā)展

引言

工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使我國(guó)獲得巨大經(jīng)濟(jì)利益，但同時(shí)也給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。鋼鐵冶煉是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)較大比重，但金屬冶煉工業(yè)環(huán)境污染也相對(duì)比其他行業(yè)更大，如廢氣排放、噪音污染等都給生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞[1]。綠色技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中其主要目的在于合理對(duì)資源進(jìn)行利用，最大限度節(jié)約能源，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

1冶金機(jī)械綠色技術(shù)概念及應(yīng)用的必要性

1.1冶金機(jī)械綠色技術(shù)概念

綠色設(shè)計(jì)也常被稱為生態(tài)設(shè)計(jì)或環(huán)保設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅考慮到機(jī)械使用功能、質(zhì)量、使用壽命及還考慮到環(huán)境屬性，既滿足產(chǎn)品使用需求，同時(shí)堅(jiān)持重復(fù)使用原則，后期可對(duì)機(jī)械進(jìn)行回收，符合環(huán)境要求，減少機(jī)械對(duì)生產(chǎn)而產(chǎn)生的污染，給環(huán)境帶來(lái)污染，進(jìn)一步減少能源消耗，使機(jī)械更具有實(shí)用性和環(huán)保性。在冶金機(jī)械主要包括在冶金工業(yè)搬運(yùn)、冶煉及包裝過(guò)程中各項(xiàng)相關(guān)機(jī)械設(shè)備，由于冶金操作較為復(fù)雜，因此，所使用的冶金機(jī)械要求也更高、更大，加之，冶金多處于高溫、腐蝕環(huán)境中，且灰塵較大，會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞[2]。因此，在冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中將產(chǎn)品生命周期作為設(shè)計(jì)制造的主要理念，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到產(chǎn)品制造產(chǎn)品、功能、使用壽命及環(huán)境資源屬性。

1.2冶金機(jī)械綠色技術(shù)應(yīng)用的必要性

冶金機(jī)械在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中不僅噪音較大，且排放出的廢氣、廢水多具有腐蝕性，如不及時(shí)處理對(duì)生產(chǎn)廠房周圍環(huán)境造成污染，同時(shí)，機(jī)械因腐蝕污染使用壽命也會(huì)縮短，導(dǎo)致安全隱患加大。就目前我國(guó)社會(huì)環(huán)境整體來(lái)看，自進(jìn)入到世貿(mào)組織后，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)受到阻礙，不僅是因?yàn)槲覈?guó)在機(jī)械制造方面綜合能力較差，還因我國(guó)一直未掌握到機(jī)械綠色環(huán)保制造技術(shù)，而隨著人們環(huán)保意識(shí)不斷提升，在冶金機(jī)械加工中融入綠色設(shè)計(jì)已成為未來(lái)機(jī)械制造的趨勢(shì)[3]。在設(shè)計(jì)中將綠色設(shè)計(jì)理念融入其中，也可提醒企業(yè)在作業(yè)及生產(chǎn)過(guò)程中堅(jiān)持綠色發(fā)展，將節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境作為發(fā)展核心目的，提高作業(yè)經(jīng)濟(jì)性及質(zhì)量保障。特別是隨著環(huán)境問(wèn)題日漸嚴(yán)重，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中更應(yīng)該結(jié)合環(huán)境保護(hù)，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路，才能有效避免酸雨及全球變暖問(wèn)題，為人類營(yíng)造一個(gè)良好的生活環(huán)境。

2冶金機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)即針對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)，在冶金機(jī)械中，要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綠色，綠色設(shè)計(jì)是關(guān)鍵所在，因此，綠色設(shè)計(jì)的好壞直接與產(chǎn)品質(zhì)量及成本高低掛鉤，同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品綠色程度也起著決定性影響。冶金機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容包含產(chǎn)品造型、結(jié)構(gòu)及制造，只有在以上環(huán)節(jié)中充分融入綠色設(shè)計(jì)理念，方能使冶金機(jī)械成為綠色產(chǎn)品[4]。

2.1綠色設(shè)計(jì)特點(diǎn)

產(chǎn)品經(jīng)過(guò)綠色設(shè)計(jì)方法即為綠色產(chǎn)品，在以往傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，僅考慮產(chǎn)品工藝生產(chǎn)過(guò)程中可能對(duì)環(huán)境造成的污染，主要在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行控制。而在綠色設(shè)計(jì)過(guò)程中，就需不斷打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的禁錮，其設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面[5]：①并行閉環(huán)設(shè)計(jì)。通過(guò)以上設(shè)計(jì)方式，可以更好的開(kāi)拓產(chǎn)品使用周期，且產(chǎn)品具有再生利用特點(diǎn)，可起到環(huán)境保護(hù)作用。②環(huán)保性能更佳。綠色設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，將生態(tài)保護(hù)及環(huán)境保護(hù)放在首位，因此，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品環(huán)保性能也更高。③能源特性。相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，綠色設(shè)計(jì)充分考慮到產(chǎn)品更為關(guān)注是否利用潔凈能源，將環(huán)境污染減到最低，使礦產(chǎn)資源得到更好的保護(hù)。

2.2綠色設(shè)計(jì)相關(guān)方法

在綠色設(shè)計(jì)中，最為關(guān)鍵、主要的是生命周期設(shè)計(jì)，這一宗旨貫穿設(shè)計(jì)、使用至生產(chǎn)全過(guò)程，甚至在廢棄零件及其他環(huán)境中體現(xiàn)也更為明顯，另外，綠色設(shè)計(jì)還包含并行設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元設(shè)計(jì)、人機(jī)工程設(shè)計(jì)及延長(zhǎng)壽命等方法[6]。

2.3綠色冶金機(jī)械技術(shù)設(shè)計(jì)

2.3.1液壓系統(tǒng)傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)不僅消耗能量大，且效率低，在綠色設(shè)計(jì)中，可重點(diǎn)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高其工作效率，減少能源消耗。另外，在以往傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，液壓系統(tǒng)生命周期（設(shè)備使用至報(bào)廢時(shí)間）相對(duì)較短，在綠色設(shè)計(jì)時(shí)，可對(duì)設(shè)備使用周期進(jìn)行改進(jìn)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，并且注重設(shè)備的再利用性，后期可合理進(jìn)行再次回收[7]。同時(shí)，由于冶金機(jī)械的特殊性，在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需充分考慮到工作介質(zhì)綠色性、防噪防污染、簡(jiǎn)化技術(shù)等特征，才能符合冶金機(jī)械中液壓系統(tǒng)相關(guān)使用需求。

2.3.2動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置在冶金機(jī)械業(yè)中屬于能耗裝置，在綠色設(shè)計(jì)中，不僅要考慮除噪、減振，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)注意一體化設(shè)計(jì)，以減輕裝置重量，減少能源消耗需求，動(dòng)力裝置方能符合綠色設(shè)計(jì)要求。

3冶金機(jī)械綠色技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1材料選擇問(wèn)題

與傳統(tǒng)冶金技術(shù)不同，綠色冶金設(shè)計(jì)對(duì)材料要求也越來(lái)越高，在材料的選擇上，要科學(xué)、合理的對(duì)材料進(jìn)行選擇，材料必須為環(huán)保綠色材料，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大污染，具有可循環(huán)、可分解、可再利用等特征[8]。在冶煉過(guò)程中，銅、鐵是常用生產(chǎn)材料，這類金屬材料均可再次循環(huán)利用，符合綠色材料要求，而許多化學(xué)材料難以分解或再回收利用，則不符合綠色設(shè)計(jì)要求，因此，在冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中，材料選擇尤為關(guān)鍵。如在冶金機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中，常需使用到各種塑料零件，如汽車輪胎、汽車擋風(fēng)玻璃等，在這類材料選擇時(shí)，應(yīng)考慮材料的污染性、是否易分解，以免材料使用不當(dāng)給環(huán)境造成巨大污染。

3.2廢棄物處理

冶金機(jī)械生產(chǎn)時(shí)，廢棄物難以避免，如廢水、廢物、廢氣均屬于常見(jiàn)冶金機(jī)械生產(chǎn)廢棄物，如以上廢棄物不進(jìn)行處理直接進(jìn)行排放，會(huì)給環(huán)境造成巨大負(fù)擔(dān)。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(huì)造成土壤危害，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。廢氣排放會(huì)造成大氣污染，人們長(zhǎng)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(jī)械生產(chǎn)時(shí)必須注意廢棄物處理，具體可從以下方面進(jìn)行[9]：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(jìn)行處理。②在廢水排放前，必須對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾及凈化處理，將有毒、有害物質(zhì)過(guò)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(jìn)行處理，盡量減少處理時(shí)對(duì)周圍環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。④在廢氣排放前，同樣需對(duì)其進(jìn)行綠色過(guò)濾操作后方可排除，以免有害化學(xué)物質(zhì)造成空氣污染。

3.3造型設(shè)計(jì)

由于造型設(shè)計(jì)與冶金工藝設(shè)計(jì)密切相關(guān)，因此，在冶金機(jī)械綠色設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)造型設(shè)計(jì)引起重視，充分考慮冶金加工工序及使用材料，以保證冶金機(jī)械能正常投入到有效生產(chǎn)中。

3.4故障診斷

機(jī)械在冶金生產(chǎn)使用過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)故障，特別是隨著機(jī)械使用時(shí)間延長(zhǎng)，故障發(fā)生也更為頻繁，在對(duì)冶金機(jī)械進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到機(jī)械故障問(wèn)題，并開(kāi)展有效改善措施，具體可從以下幾方面進(jìn)行：①對(duì)機(jī)械故障診斷引起高度重視，提高結(jié)構(gòu)診斷準(zhǔn)確性。②采取有效維修措施降低機(jī)械維修成本，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命，提升冶金經(jīng)濟(jì)性。

3.5消除噪音、減少震動(dòng)

在冶金機(jī)械生產(chǎn)中，各個(gè)機(jī)械之間相互震動(dòng)，產(chǎn)生巨大噪音，形成噪音污染，給操作員工及周圍居民身體健康及生活質(zhì)量均帶來(lái)不利影響。因此，在進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從源頭減少噪音污染，設(shè)計(jì)過(guò)程中，可對(duì)機(jī)械整體震動(dòng)進(jìn)行分析，找到機(jī)械震動(dòng)主要原因，并進(jìn)行減震處理，提高機(jī)械穩(wěn)定性，減少噪音。另外，還可對(duì)機(jī)械生產(chǎn)廠房進(jìn)行消音處理，避免噪音外擴(kuò)，影響周圍居民生活。

3.6密封改進(jìn)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步、發(fā)展，以往封閉環(huán)形冶金機(jī)械產(chǎn)生技術(shù)以不能滿足當(dāng)前冶金機(jī)械生產(chǎn)實(shí)際需求，在綠色設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，對(duì)低封閉環(huán)形進(jìn)行有效改進(jìn)，才能延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人類生存離不開(kāi)環(huán)境，環(huán)境質(zhì)量與人類生活質(zhì)量密切相關(guān)，在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，人們應(yīng)認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，切勿將環(huán)境作為工業(yè)發(fā)展的犧牲品。而在冶金機(jī)械行業(yè)中，要想更進(jìn)一步發(fā)展，不僅需要社會(huì)給予一定的支持，同時(shí)，冶金機(jī)械行業(yè)自身也應(yīng)對(duì)環(huán)境保護(hù)引起高度重視，將綠色設(shè)計(jì)理念融入到冶金制造業(yè)，減少生產(chǎn)給環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)，堅(jiān)持走綠色化發(fā)展道路，提高綠色技術(shù)的合理性和有效性，提高冶金機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)保，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)冶金機(jī)械業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

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作者：俞智炯 吳程 單位：江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校