金屬鍛造環保措施的改進分析
2016-08-23王綢綢1 陳建中2
（1.陜西宏遠航空鍛造有限責任公司生產安全管理部 713801；2.陜西宏遠航空鍛造有限責任公司大型鍛造廠 713801）
【摘 要】金屬鍛造在機械加工中占有越來越重要的位置，是涉及到國計民生的基礎行業。在飛速發展的過程中要不斷提高金屬鍛造技術水平和工藝水平，降低對環境的污染，因此清潔生產的概念逐漸融入金屬鍛造企業管理者的思想中。本文分析了金屬鍛造行業的污染現狀，并就企業的可持續發展戰略從三個方面提出了金屬鍛造的改進措施。
【關鍵詞】金屬鍛造；環保措施；可持續發展
緒言
金屬鍛造是金屬壓力加工中Z常見的一種加工方法，是通過一定的加工工藝實現金屬塑性變形，達到要求的金屬（鍛）件形狀尺寸。近年來，金屬鍛造行業的迅猛發展帶來了一系列的環境污染問題，主要包括空氣污染、噪聲污染和水污染。因此鍛造行業改進生產工藝、加強企業信息化和智能化的普及是其發展趨勢。筆者通過分析金屬鍛造污染給人類生產生活帶來的影響，強調了污染治理的重要性，從原材料的使用、脫膜劑的選擇、加熱爐的加熱介質改進以及鍛造設備的改進四個方面提出了建議，來直接或間接地降低了企業的廢棄物的排放。
一、金屬鍛造產生的污染現狀分析
金屬鍛造使用的原料較多并產生較多污染，如空氣污染、噪聲污染和水污染等。近年來，金屬鍛造行業的迅猛發展使空氣中含有的有害物質越來越多，如一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等有毒氣體，人體吸入后造成慢性疾病或者直接致癌。金屬鍛造產生的工業噪聲對人們的生理提出新的挑戰，越來越嚴重的噪聲污染給人們帶來頭暈、耳鳴、嗜睡等多種健康問題，嚴重者引起神經系統紊亂。金屬鍛造產生的水污染是影響人體健康的直接因素，工業廢水的大量排放增加了水資源中有機物的含量，甚至一些有毒性的廢水排放嚴重影響了生態平衡。
二、清潔生產與企業可持續發展的關系
清潔生產的生產模式可以Z大化地降低工業生產對環境的影響，（從源頭上）消除危害。清潔生產是生產者、消費者和社會三個方面利益Z大化的集中體現，對金屬鍛造企業來說，首先，清潔生產促進了企業工藝的改進，生產原料成本下降；其次，金屬鍛造通過對新能源的使用，也降低了對環境的污染，使鍛造能源的前期投資成本降低。
三、金屬鍛造行業的環保舉措
1、降低金屬原材料的使用
如圖1所示為傳統的下料方式分類，其中使用較廣的金屬切割機床下料會得到較高的下料精度，下料精度的提高，如胚料直徑一般比模具小0.2mm，在大批量生產過程中可以大量節省原料使用。原材料使用量降低，符合工業化生產可持續發展戰略，降低了廢氣廢水的排放，固體廢廢物的產生量。
緒言
金屬鍛造是金屬壓力加工中Z常見的一種加工方法，是通過一定的加工工藝實現金屬塑性變形，達到要求的金屬（鍛）件形狀尺寸。近年來，金屬鍛造行業的迅猛發展帶來了一系列的環境污染問題，主要包括空氣污染、噪聲污染和水污染。因此鍛造行業改進生產工藝、加強企業信息化和智能化的普及是其發展趨勢。筆者通過分析金屬鍛造污染給人類生產生活帶來的影響，強調了污染治理的重要性，從原材料的使用、脫膜劑的選擇、加熱爐的加熱介質改進以及鍛造設備的改進四個方面提出了建議，來直接或間接地降低了企業的廢棄物的排放。
一、金屬鍛造產生的污染現狀分析
金屬鍛造使用的原料較多并產生較多污染，如空氣污染、噪聲污染和水污染等。近年來，金屬鍛造行業的迅猛發展使空氣中含有的有害物質越來越多，如一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等有毒氣體，人體吸入后造成慢性疾病或者直接致癌。金屬鍛造產生的工業噪聲對人們的生理提出新的挑戰，越來越嚴重的噪聲污染給人們帶來頭暈、耳鳴、嗜睡等多種健康問題，嚴重者引起神經系統紊亂。金屬鍛造產生的水污染是影響人體健康的直接因素，工業廢水的大量排放增加了水資源中有機物的含量，甚至一些有毒性的廢水排放嚴重影響了生態平衡。
二、清潔生產與企業可持續發展的關系
清潔生產的生產模式可以Z大化地降低工業生產對環境的影響，（從源頭上）消除危害。清潔生產是生產者、消費者和社會三個方面利益Z大化的集中體現，對金屬鍛造企業來說，首先，清潔生產促進了企業工藝的改進，生產原料成本下降；其次，金屬鍛造通過對新能源的使用，也降低了對環境的污染，使鍛造能源的前期投資成本降低。
三、金屬鍛造行業的環保舉措
1、降低金屬原材料的使用
如圖1所示為傳統的下料方式分類，其中使用較廣的金屬切割機床下料會得到較高的下料精度，下料精度的提高，如胚料直徑一般比模具小0.2mm，在大批量生產過程中可以大量節省原料使用。原材料使用量降低，符合工業化生產可持續發展戰略，降低了廢氣廢水的排放，固體廢廢物的產生量。
2、鍛造有模鍛的脫模劑
在脫膜劑的選擇過程中，既要保證質量高又要價錢合理，降低前期投資成本，使用較多的脫膜劑是由汽油和廢機油制成。以混凝土結構構件脫模舉例，為克服模板和（鍛）件之間的內聚力，限制接觸面積，可降低拆模過程中的粘結力，減少碎屑等污染。其它的脫膜劑如油漆類、乳化油類、石蠟類等多種脫膜劑，根據生產的（鍛）件選擇合適的模鍛，模鍛與脫膜劑的合理搭配是提高（鍛）件成品率的主要因素。金屬鍛造在機械加工中發揮越來越重要的作用，有模鍛的脫膜劑工藝提高了金屬材料的塑性變形效率，脫模過程順利，會在一定程度上降低噪聲污染。
3、改進加熱爐的加熱方式
傳統的鍛造加熱過程是使用燃煤加熱爐、重油加熱爐，它們會產生較多的大氣污染物，排放氣體中包括多種有毒氣體如一氧化碳、硫化氫、二氧化氮、二氧化硫等，因此，為了響應國家可持續發展戰略，保護人類賴以生存的地球環境，應改善加熱爐的燃燒工藝和加熱介質。使用天然氣加熱爐、電爐、輕油反射爐等先進技術和發熱介質代替燃煤和重油，使其生產過程更環保，同時提高加熱爐的熱效率，減少熱損失。以爐膛的改進工藝舉例，傳統的爐膛形狀都為矩形或正方形，在形狀方面的改進可以將其改造成無死角的橢圓形或者圓形；爐膛內部鍍有耐高溫材料，為提高燃料的利用率可在爐膛內壁加一層反射能力較強的材料，即可增強爐內反射吸收多余熱量，增加燃料利用率，又能保證燃料充分燃燒，燃料充分燃燒的過程中產生的有毒氣體如CO、NO、SO2等也會大大減少；，此外還要加強供氧系統，鼓入足量的空氣保證燃料充分燃燒。
4、鍛造設備的改進
鍛造過程根據設備使用的動力不同分為空氣錘、電動螺旋壓力機、水壓機、油壓機、電液錘等，因此，選用的設備類型直接影響鍛造過程產生的噪聲類型，從而，對于設備的選型應按照低能低耗、節能環保、維護方便、安全高效的原則，對使用的空氣錘進行升級改造（如改造為電液錘等）或予以淘汰，對于新建項目涉及到鍛壓設備時，應盡量避免采用空氣動力錘，按照產能要求選用液壓錘、電動錘或電液錘等，可有效改進設備生產過程中產生的噪聲污染等問題。
四、金屬鍛造行業發展方向分析
鍛造行業要研究新型的節能技術，對于金屬生產材料的加熱爐膛形狀對加熱溫度的影響也是今后鍛造節能技術研究的新課題。節約能源就是降低原材料的使用，并實現加熱爐的節能改進，不斷實現精密鍛造，研究新型的自動化生產線，實現全面智能化和信息化。
結語
近年來，金屬鍛造工業的飛速發展帶來了較多的環境污染，空氣污染、水污染、噪聲污染等一系列影響人類健康和生態平衡的現象出現。金屬鍛造作為一個大型化、高溫高壓環境下的工業生產過程，在環保問題上可以在生產原料、生產工藝等多個方面加以控制和改進，后期也要開發鍛造行業的信息化和智能化管理，企業建立相應的節能減排控制平臺，以期實現金屬鍛造行業的可持續發展。
在脫膜劑的選擇過程中，既要保證質量高又要價錢合理，降低前期投資成本，使用較多的脫膜劑是由汽油和廢機油制成。以混凝土結構構件脫模舉例，為克服模板和（鍛）件之間的內聚力，限制接觸面積，可降低拆模過程中的粘結力，減少碎屑等污染。其它的脫膜劑如油漆類、乳化油類、石蠟類等多種脫膜劑，根據生產的（鍛）件選擇合適的模鍛，模鍛與脫膜劑的合理搭配是提高（鍛）件成品率的主要因素。金屬鍛造在機械加工中發揮越來越重要的作用，有模鍛的脫膜劑工藝提高了金屬材料的塑性變形效率，脫模過程順利，會在一定程度上降低噪聲污染。
3、改進加熱爐的加熱方式
傳統的鍛造加熱過程是使用燃煤加熱爐、重油加熱爐，它們會產生較多的大氣污染物，排放氣體中包括多種有毒氣體如一氧化碳、硫化氫、二氧化氮、二氧化硫等，因此，為了響應國家可持續發展戰略，保護人類賴以生存的地球環境，應改善加熱爐的燃燒工藝和加熱介質。使用天然氣加熱爐、電爐、輕油反射爐等先進技術和發熱介質代替燃煤和重油，使其生產過程更環保，同時提高加熱爐的熱效率，減少熱損失。以爐膛的改進工藝舉例，傳統的爐膛形狀都為矩形或正方形，在形狀方面的改進可以將其改造成無死角的橢圓形或者圓形；爐膛內部鍍有耐高溫材料，為提高燃料的利用率可在爐膛內壁加一層反射能力較強的材料，即可增強爐內反射吸收多余熱量，增加燃料利用率，又能保證燃料充分燃燒，燃料充分燃燒的過程中產生的有毒氣體如CO、NO、SO2等也會大大減少；，此外還要加強供氧系統，鼓入足量的空氣保證燃料充分燃燒。
4、鍛造設備的改進
鍛造過程根據設備使用的動力不同分為空氣錘、電動螺旋壓力機、水壓機、油壓機、電液錘等，因此，選用的設備類型直接影響鍛造過程產生的噪聲類型，從而，對于設備的選型應按照低能低耗、節能環保、維護方便、安全高效的原則，對使用的空氣錘進行升級改造（如改造為電液錘等）或予以淘汰，對于新建項目涉及到鍛壓設備時，應盡量避免采用空氣動力錘，按照產能要求選用液壓錘、電動錘或電液錘等，可有效改進設備生產過程中產生的噪聲污染等問題。
四、金屬鍛造行業發展方向分析
鍛造行業要研究新型的節能技術，對于金屬生產材料的加熱爐膛形狀對加熱溫度的影響也是今后鍛造節能技術研究的新課題。節約能源就是降低原材料的使用，并實現加熱爐的節能改進，不斷實現精密鍛造，研究新型的自動化生產線，實現全面智能化和信息化。
結語
近年來，金屬鍛造工業的飛速發展帶來了較多的環境污染，空氣污染、水污染、噪聲污染等一系列影響人類健康和生態平衡的現象出現。金屬鍛造作為一個大型化、高溫高壓環境下的工業生產過程，在環保問題上可以在生產原料、生產工藝等多個方面加以控制和改進，后期也要開發鍛造行業的信息化和智能化管理，企業建立相應的節能減排控制平臺，以期實現金屬鍛造行業的可持續發展。