摘要：近几年，我国政府将推动环保技术发展作为重点工作，各个行业都针对自身生产技术研制了具有可行性的环保生产工艺，在很大程度上促进了产业结构的整合以及生产工艺的升级。冶金行业作为高能耗、高污染的行业，更加需要对生产工艺进行升级优化，做到节能减排降耗。所以基于绿色冶金机械设计技术逐渐受到了冶金行业和机械制造行业的关注，本文针对绿色冶金机械设计技术的相关问题进行了简要的探讨，以供借鉴。
关键词：绿色；冶金机械；机械设计技术；分析
冶金行业的发展对于我国各方面行业有着重要意义，随着我国工业技术的不断发展，我国冶金行业有了明显的进步，同时也体现出了冶金企业生产过程中对环境造成的影响，以及其能源消耗问题。随着近几年来可持续发展战略的不断深入，以国有企业为代表的冶金企业，主动开展产业升级工作，积极联系机械设计单位，对现有冶金机械进行优化和完善，从而实现冶金工艺节能降耗的目的。因此，绿色冶金机械设计技术逐渐成为机械设计行业重点关注的课题。
一、绿色冶金机械设计概述
绿色设计又被称为是环境设计，这种理念指的是根据产品的环境属性，让产品生产制造的整个过程中，能够实现资源的可回收、可循环利用，并将其作为工艺设计的最终目标，并保证冶金设备在运行过程中其污染物的排放能够达到国家标准，并满足设计的使用寿命以及质量要求。
在实际设计过程中，设计工程师不仅要满足产品生产技术要求和质量要求，还需要将生产过程中产生的废弃物作为重要的考虑因素，所以设计工程师就需要考虑废弃物的产生原因和产生节点，明确冶金机械资源的产出比。绿色设计在我国刚刚出现，这种设计理念是在传统设计理念上融合了污染物控制理论以及能源利用理论，对于目前环境保护事业的发展有着重要的意义[1]。
通过优化生产工艺的方法对生产过程中废气、废水、噪声、固体废物的产生量进行控制，并对已经产生的废物进行回收利用，实现进一步降低污染物排放的目的，并且在生产工艺优化的过程中，还能有效降低能源的消耗，从而实现节能减排的生产理念。这也是绿色冶金机械设计的主要目标，这一设计理念还能有效提高企业的经济效益[2]。
二、绿色冶金机械设计技术分析
（一）绿色冶金机械设计设计原则
在绿色冶金机械设计过程中，应该遵循闭环设计原则、资源循环利用原则、节能降耗原则、应用先进技术原则、成本优化原则。
设计、生产、运输等等阶段都会产生不同程度的环境污染，所以在开展绿色冶金机械设计过程中需要考虑产品的全周期生命状态，并发现能够实现节能减排的技术点，对其进行优化。由于冶金过程中有很多物质是可以经过收集回用的，所以设计人员应该真正通过研究现有生产工艺的方法，明确各个物质的性质，从而采取具有针对性的回收方案，做好物质的分类与收集工作，提高原材料的利用效率，避免材料的浪费。传统的冶金工艺往往以化石燃料燃烧作为主要的能源，所以在生产工艺优化过程中，需要对能源的利用方式进行优化，积极采用清洁能源，通过解决工艺缺陷的方法提高能源利用效率从而达到节能减排的目的。设计人员应该积极学习国内外先进的设计理念以及生产技术，并对现有的生产技术进行审视，发现存在的问题，并根据问题的发生原理制定具有针对性的解决措施，从而实现生产工艺经济效益和生态效益的提升。科学完善的冶金工艺，往往具有较高的能源利用率，其废品率也相对较低，所以其成本也能得到一定的控制。
（二）绿色冶金机械设计过程中主要的设计方法
1、优化材料的选择方案
绿色冶金机械设计技术的基础是金属材料的加工，所以，我们应该选择具有生态性的材料，这样能够从根源上提升生产工艺的生态型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆材料的性能应该作为选材工作中重点考虑的因素，并且需要考虑材料具有可循环利用性，同时需要分析材料本身的可降解性能以及对环境污染造成的具体影响。因此，可循环利用、可降解、污染轻的材料将成为主要考虑的材料，铜、钢等材料就是优质的材料。这样的材料，能够实现设备的回收利用，提高材料的生产利用率，能够同时促进经济效益和生态效益的提升。
2、废弃物的处理
冶金机械生产加工过程及冶金行业生产过程中所产生的废弃物主要分为废气、废水、固体废物三个方面，固体废物又分为一般固体废物和有毒有害固体废物，不同的废物的控制方式有着一定的区别。所以，在设计冶金工艺设备的时候，需要技术人员既要考虑冶金机械生产加工过程中的污染源的控制，也要明确冶金生产工艺流程中污染物的产生节点以及产生原理，并对其产生量进行分析和控制。一般来说，在工艺设备中，往往需要设计相应的集气设备，从而实现废气的统一收集，收集到的废气需要通往具有相应废气处理功能的环保设备内，实现污染物的收集与处理。对于废水的处理，则可以分为可回收利用废水和不可回收利用废水，可回收利用废水可以经过单独的收集渠道进行收集，并将其用作厂区的绿化废水、降温用水、降尘用水，对于不可回收利用的废水，要设计相应的污水处理设施，并保证处理后的废水能够达到国家污染物排放标准要求，排放至当地污水管网或者水体中。对于固体废弃物，一般固体废弃物中如果包含金属、塑料等可回收废物，则需要统一收集，等待回收单位统一回收，对于有毒有害的废弃物，则需要在相应的工艺位置设置密闭的收集设施，并将其统一收集到防渗性能较好的库房内，由有资质的企业对其进行回收处理[3]。
另外，如果有些生产工艺本身存在缺陷，那么机械设计人员就需要与冶金技术人员进行沟通，做好工艺的温控设施、湿度控制设施、时间控制设施的设计，提高工艺设备本身的控制能力，实现工艺生产精细化控制，减轻工艺缺陷所导致的污染物超标排放问题。
3、采取隔声减噪措施
总的来说，控制设备噪声的方式主要有避免设备本身发生噪声和阻断设备噪声传播途径两种方法。由于很多设备在运转的过程中会出现振动、噪声，这些问题的存在不仅影响环境，还会影响生产人员的听力水平。所以在设备设计过程中，需要对产生振动、噪声的设备加设科学有效的隔声减震措施，从噪声传播上解决噪声污染问题。另外，有些设备振动和噪声问题是可以通过机械运转原理的方法进行解决。设计人员还可以对厂房的设计进行优化，同理可以对部分噪声难以得到有效控制的设备设置专门的隔音间。这些措施都能够有效实现隔声减噪的目的。
（三）绿色冶金机械设计注意事项
选择无毒无害的原材料是绿色设计的基础，所以可降解、可回收的原材料应该作为首选方案，这样能够有效降低环境的压力。由于冶金机械工业中涉及到的很多材料都是可以进行循环利用的，所以设计人员需要充分利用这一特性，让冶金设备具有一定的物质回收利用能力，或者让生产工艺能够对生产过程中产生的废物进行分类和收集，为后续的回收利用提供有利条件。
如果产生的废水和废气难以得到有效的回收和利用，那么设计人员就需要考虑在工艺中增添污染物处理设施的方法做到减少污染物排放的目的。必要的时候需要做好密封工作，避免污染物的泄露。
三、总结
我国越来越多企业开始认识到对生产工艺进行升级的重要性，并且也愿意在生产工艺中采用具有节能减排功能的设备。所以对于机械设计人员，不仅需要研究冶金机械设计工艺的绿色设计技术，还应该做到举一反三，对其他行业的节能减排设备的设计也进行深入的研究。
参考文献：
[1]张凯.绿色冶金机械设计技术的要点分析[J].中国设备工程,2018(18):197-198.
[2]张凯.冶金机械绿色设计应用关键问题研究[J].中国金属通报,2018(01):92-93.
[3]林安成.绿色冶金机械设计技术要点分析[J].技术与市场,2017,24(01):71.
论文作者:朱波,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第13期
论文发表时间:2019/9/4
标签：机械设计论文; 过程中论文; 生产工艺论文; 废水论文; 噪声论文; 设备论文; 污染物论文; 《工程管理前沿》2019年第13期论文;