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冶金机械绿色技术创新应用研究

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摘要:随着我国社会经济不断发展,我国工业技术稳步提升,这也给生态环境带来巨大压力,工业所致的环境污染给人们生活质量造成严重影响。生态环境保护也受到了全世界重视,各个国家相继推出一系列生态环境相关保护措施。我国更是提出走可持续发展道路理念。冶金机械行业也开始推出绿色设计、绿色生态。本文主要对冶金机械绿色技术概念及应用的必要性进行分析,并就冶金机械绿色设计相关内容及应用进行分析,以期进一步促进我国冶金机械绿色技术发展,同时更高的保护生态环境。

关键词:冶金机械;绿色技术;生态环境保护;工业发展

引言

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[1]。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。

1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[2]。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[3]。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。

2冶金机械的绿色设计

绿色设计即针对产品进行绿色设计,在冶金机械中,要想实现产品绿色,绿色设计是关键所在,因此,绿色设计的好坏直接与产品质量及成本高低挂钩,同时,对产品绿色程度也起着决定性影响。冶金机械设计内容包含产品造型、结构及制造,只有在以上环节中充分融入绿色设计理念,方能使冶金机械成为绿色产品[4]。

2.1绿色设计特点

产品经过绿色设计方法即为绿色产品,在以往传统设计中,仅考虑产品工艺生产过程中可能对环境造成的污染,主要在生产过程中,对环境污染进行控制。而在绿色设计过程中,就需不断打破传统设计中的禁锢,其设计优势主要表现为以下几个方面[5]:①并行闭环设计。通过以上设计方式,可以更好的开拓产品使用周期,且产品具有再生利用特点,可起到环境保护作用。②环保性能更佳。绿色设计在设计过程中,将生态保护及环境保护放在首位,因此,所设计的产品环保性能也更高。③能源特性。相较于传统设计,绿色设计充分考虑到产品更为关注是否利用洁净能源,将环境污染减到最低,使矿产资源得到更好的保护。

2.2绿色设计相关方法

在绿色设计中,最为关键、主要的是生命周期设计,这一宗旨贯穿设计、使用至生产全过程,甚至在废弃零件及其他环境中体现也更为明显,另外,绿色设计还包含并行设计、系统设计、模块设计、优化设计、工业设计、可靠性设计、有限元设计、人机工程设计及延长寿命等方法[6]。

2.3绿色冶金机械技术设计

2.3.1液压系统传统液压系统不仅消耗能量大,且效率低,在绿色设计中,可重点对液压系统进行设计,提高其工作效率,减少能源消耗。另外,在以往传统设计中,液压系统生命周期(设备使用至报废时间)相对较短,在绿色设计时,可对设备使用周期进行改进,延长设备使用寿命,并且注重设备的再利用性,后期可合理进行再次回收[7]。同时,由于冶金机械的特殊性,在液压系统设计中,需充分考虑到工作介质绿色性、防噪防污染、简化技术等特征,才能符合冶金机械中液压系统相关使用需求。

2.3.2动力装置动力装置在冶金机械业中属于能耗装置,在绿色设计中,不仅要考虑除噪、减振,在结构设计时,还应注意一体化设计,以减轻装置重量,减少能源消耗需求,动力装置方能符合绿色设计要求。

3冶金机械绿色技术设计要点

3.1材料选择问题

与传统冶金技术不同,绿色冶金设计对材料要求也越来越高,在材料的选择上,要科学、合理的对材料进行选择,材料必须为环保绿色材料,不会对环境造成较大污染,具有可循环、可分解、可再利用等特征[8]。在冶炼过程中,铜、铁是常用生产材料,这类金属材料均可再次循环利用,符合绿色材料要求,而许多化学材料难以分解或再回收利用,则不符合绿色设计要求,因此,在冶金机械绿色设计中,材料选择尤为关键。如在冶金机械生产过程中,常需使用到各种塑料零件,如汽车轮胎、汽车挡风玻璃等,在这类材料选择时,应考虑材料的污染性、是否易分解,以免材料使用不当给环境造成巨大污染。

3.2废弃物处理

冶金机械生产时,废弃物难以避免,如废水、废物、废气均属于常见冶金机械生产废弃物,如以上废弃物不进行处理直接进行排放,会给环境造成巨大负担。其中,废水排放可能逐步渗透到地下,造成地下水污染,影响人类正常饮水安全性,给人类身体健康造成巨大威胁,另外,废水排放还会造成土壤危害,影响农作物生长,带来巨大经济损失。废气排放会造成大气污染,人们长期呼吸污染空气,可能引起呼吸道疾病,且大气污染还可能造成酸雨,天气变暖等情况,因此,在冶金机械生产时必须注意废弃物处理,具体可从以下方面进行[9]:①可回收利用的废弃物需重新循环使用,减少能源消耗;如已不能再次利用的废弃物,则需采取绿色处理措施进行处理。②在废水排放前,必须对废水进行过滤及净化处理,将有毒、有害物质过滤、净化后方可排除,以免造成地下水及土壤污染。③废弃物应集中进行处理,尽量减少处理时对周围环境造成负担。④在废气排放前,同样需对其进行绿色过滤操作后方可排除,以免有害化学物质造成空气污染。

3.3造型设计

由于造型设计与冶金工艺设计密切相关,因此,在冶金机械绿色设计时必须对造型设计引起重视,充分考虑冶金加工工序及使用材料,以保证冶金机械能正常投入到有效生产中。

3.4故障诊断

机械在冶金生产使用过程中,难免会出现故障,特别是随着机械使用时间延长,故障发生也更为频繁,在对冶金机械进行绿色设计时,应考虑到机械故障问题,并开展有效改善措施,具体可从以下几方面进行:①对机械故障诊断引起高度重视,提高结构诊断准确性。②采取有效维修措施降低机械维修成本,延长机械使用寿命,提升冶金经济性。

3.5消除噪音、减少震动

在冶金机械生产中,各个机械之间相互震动,产生巨大噪音,形成噪音污染,给操作员工及周围居民身体健康及生活质量均带来不利影响。因此,在进行绿色设计时,应从源头减少噪音污染,设计过程中,可对机械整体震动进行分析,找到机械震动主要原因,并进行减震处理,提高机械稳定性,减少噪音。另外,还可对机械生产厂房进行消音处理,避免噪音外扩,影响周围居民生活。

3.6密封改进

随着现代科学技术不断进步、发展,以往封闭环形冶金机械产生技术以不能满足当前冶金机械生产实际需求,在绿色设计时,必须结合当前先进科学技术,对低封闭环形进行有效改进,才能延长机械使用寿命,提高生产质量。

4结语

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:

[1]王建骅,隋斌.冶金机械的绿色设计与制造关键技术之研究[J].建筑工程技术与设计,2017(11):275.

[2]刘国艳.浅析冶金机械的绿色设计与制造[J].城市建设理论研究(电子版),2016(14):1183.

[3]王贵华.试论冶金机械绿色技术的创新应用[J].科技创新与应用,2015(30):129.

[4]赵彦来.冶金机械绿色技术的研究及其应用[J].中国机械,2014(2):168.

[5]李光磊.冶金机械绿色技术的研究及其应用[J].中国机械,2013(11):199.

[6]王明瑜,张文煜.浅析冶金机械的绿色技术及其应用[J].中国机械,2014(14):98-99.

[7]杨琳珊.冶金机械的绿色技术及应用[J].科技情报开发与经济,2005,15(12):128-129.

[8]刘东海.冶金机械的绿色设计与关键技术研究[J].中国机械,2013(11):208-209.

[9]姜丽娜.浅谈冶金机械设备绿色设计的必要性及内容[J].中国新技术新产品,2013(4):112.

作者:俞智炯 吴程 单位:江苏省江阴中等专业学校

冶金机械绿色技术创新应用研究责任编辑:张雨    阅读:人次