金属材料与工艺论文冶金机械设备设计问题

发布时间：2016-03-09

　　随着我国经济和科技的发展，冶金机械随着金属需求的不断加大而逐步发展完善，近些年来，对于冶金机械更是呈现稳中有升的局面，如何在冶金机械设计工作中更为合理、完善从而确保冶金机械的整体质量是设计工作者需要考虑的问，本文对冶金机械设计工作中的一些问题进行讨论，并对如何更好的做好冶金机械设计进行阐述。

　　关键词：冶金机械;机械设计;质量

　　近些年来，伴随着我国经济的发展，对于冶金设备的需求也在逐年增大，如何做好冶金机械的设计工作从而更好的提高冶金机械的产品质量是人们所关心的问题，冶金机械的设计主要包括机械结构的合理性、设备的机械原理、运动传递方式以及各个部件所使用的材料以及力学模型建立等，这一设计过程是一个整体的过程，需要在设计过程中加以重视。

　　1 冶金机械设计简介

　　冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。而冶金机械设备则是对开采出来的矿石进行冶炼从而得到我们所需要的金属的设备，其主要有以下一些分类：散料输送设备、流体输送设备、冶金传热设备、混合与搅拌装置、固液分离设备、萃取与离子交换设备、蒸发与结晶设备、电解与电积设备、干燥设备、冶金燃烧装置、焙烧与烧结设备、熔炼设备等。

　　在进行冶金机械的设计过程中主要包括以下部分：(1)动力系统：即机械系统的驱动装置，是机器的动力源，如电机、液压马达等。作为冶金机械其动力源一般采用电动机。(2)执行系统：即机械的工作机构或执行机构，利用机械能来改变作业对象的性质、状态、形状与位置。如起重机的吊钩、轧机的轧辊等。(3)传动系统： 在动力源与执行机构间传递运动与动力的中间环节，如减速机;其作用是改变运动形式(转速)或力(力矩)的大小。(4)操纵与控制系统：使机器的各个系统能协调地进行，一般通过人工操作实现操纵功能，如离合、制动、变速等。 以上这些是机械设备的主要组成部分，需要在设计过程中多加注意。

　　2 冶金机械设计中需要注意的问题

　　2.1冶金机械设计中的安全问题

　　在进行冶金机械的设计中，需要对其工作所处的环境以及可能对周边造成的安全性问题进行全面的考虑，做好相应的应对措施从而将可能造成的不安全影响降至最低。总的来说，在整个冶金机械的设计过程中，需要对每一个部分、每一个环节都进行全面考虑，从每一个零部件、相应的力学分析再到冶金机械的整体结构，都需要考虑到安全、可靠性的问题，从而保证设计完成后的冶金机械能够安全、稳定的运行。因此，做好冶金机械设计过程中的安全性问题是十分必要的，举例来说：应当考虑到冶金机械周边所具有的尖锐部分会对操作人员造成挂伤、碰伤等，对于冶金机械的放置的安全性，还需要对其他的有关设计参数进行限制。

　　2.1.1冶金机械设计中材料的选取。在设计过程中进行材料选取时，需要对设备的生产实际情况进行考虑，例如：设备生产时材料所需面对的高温、拉力等，从而对材料的韧性、强度、材料的抗氧化能力、耐腐蚀性等性能进行查看，此外，还需要对材料的化学特性进行考虑，避免出现冶金机械在工作过程中由于产生化学反应造成材料性能不足或者是产生有毒气体等，从而对冶金设备的操作人员造成人身危害。

　　2.1.2冶金机械设计中的应按预定条件设计。在进行冶金机械设计的过程中，设计人员需要参考其他同类较为成功的设计案例，并对设计过程中可能出现的重要因素进行总结，例如：操作人员的操作习惯以及以往出现的安全事故的案例等入手，找出其中的安全隐患，从而在设计过程中加以规避，这一设计过程就是对冶金机械进行预定条件的设计，在设计过程中应当避免出现尖锐部分，应当尽量做到圆润，防止出现过多的凸出部位，从而对人体造成伤害。

　　2.1.3冶金机械设计过程中应当做到人性化设计。通过对冶金机械运行过程中的安全事故原因分析发现，造成冶金机械安全事故的原因多是由于人为操作不当造成的，例如：操作人员精神不集中、疲惫等，同时由于操作人员将相当一部分精力放在了作业过程方面，所以在进行设计时还应当注重设备设计及的是否舒服，因此在整个设计过程中应当注重“以人为本”，需要对设备操作过程中的高度、安全距离等进行充分的考虑，应当尽可能的减少操作人员的无关体力消耗，从而造成操作人员疲惫、注意力不集中等问题，在“以人为本”的思想下还必须对机械设备的放置进行充分的考虑，以便操作人员能够及时、准确的进行控制，对设备的位置进行设置时，需要确保操作、维护等的方便。

　　2.1.4冶金机械控制系统的安全设计。在设备的运行过程中，需要人员对其生产过程进行控制，一旦出现冶金设备在运行过程中脱离控制将会对生产过程造成影响，因此，在进行设计时需要对整个控制系统进行全面的考虑，避免出现设备脱控的现象出现。

　　2.1.5冶金机械设计过程中需要注意加装安全防护装置。在进行冶金机械设计过程中，从安全性及保护操作人员的方面进行考虑，应当对设备加装一定的安全防护装置，从而保证设备运行的可靠性，比如说：使用年限方面或者稳定性方面应确保机械设备的耐用性等，设置事故装置应当确保其合理性、规范性以及方便性等，同时应当加装紧急制动开关，确保对设备安全进行双重保护。

　　2.2冶金机械在设计中的环保问题

　　在进行冶金机械的设计过程中的环保问题应当主要从以下几个方面进行考虑：(1)在冶金机械设备的材料选择上应当选用可回收利用、容易分解的污染较低的材料。(2)噪声已经逐渐成为影响环境的另一个杀手，在进行冶金机械设计的过程中要注意对噪声发生地进行降噪处理，对于生产过程中产生的废水、废气等应进行相应的处理，尽量做到循环利用，避免出现将其进行直接排放。

　　3 冶金机械设计的造型设计的稳定性与均衡性

　　冶金机械的均衡性不但体现了冶金机械设备的形式美，更是力学稳定的完美体现，冶金机械体积较为庞大，因此更为注重设计的稳定性与均衡性，在设计过程中应当做好人的审美观和设计原理的相互结合，做好机械的设计工作。

　　在冶金机械设计过程中还应注意设备的整体的协调性，做到配套设备与整体设备的和谐统一。

　　结语

　　冶金机械的设计过程是一个统一的整体，在进行设计的过程中要做到以人为本，在保证人员安全的基础上进行设备的设计工作，同时还应做到比例、外形等的和谐统一。