冶金设备设计与工业设计分析

冶金设备设计与工业设计分析

马俊秀杨志峰焦东方

安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司河南省安阳市455133

摘要：钢铁工业快速发展，生产活动中运用的冶金设备数量和规模不断扩大，尽管在一定程度上促进了我国钢铁工业的发展，提升冶金效率和质量，但是我国的冶金设备无论是色彩、外观设计还是人机工程学方面，都要远远落后于国外的综合水平。尤其是冶金设备自身特殊性，很多国内的工程设计人员忽视了工业设计重要性，自主品牌意识薄弱，无法对后续的冶金设备设计工作提供支持。如何能够有效提升冶金设备设计合理性，成为当前首要待解决的问题之一。加强对其研究，可以为后续相关工作带来一定的促进作用。

关键词：冶金；设备设计；工业设计

引言

随着我国科学技术的迅速发展，冶金行业的发展不断增强，我国冶金设备逐步大型现代化，设备结构也日趋复杂，如何保证冶金设备高效正常运行一直是工业发达国家探讨的课题。随着社会的发展和工业技术的进步，冶金行业对设备进行有效的管理与维护，以确保设备高效正常运行，从而促进冶金行业的顺利有序生产以及可持续发展，因此冶金设备设计与工业设计显得尤为重要。

1冶金设备故障的原因

机械设备越复杂，引起故障的原因便越多样化。一般认为故障受机械设备自身的缺陷和环境因素的影响，机械设备本身的缺陷是材料本身的缺陷和应力以及由于设计、制造、检验、维修、使用、操作不当等原因造成的。环境因素主要指灰尘、温度、有害介质等，由于机械设备的状况每时每刻都在发生变化，时间和应力是不能分开的，因此时间因素对故障出现的可能性有很大的影响，某些零件、材料出现异常后，这种潜在故障将向整个零件扩展，并波及其他零件或设备，使其发生故障，所以要重视波及的作用，如果弄清了局部发生的异常和波及机理，并加以监测，控制波及作用，就可以避免故障向其他层次扩展。非正常原因导致的故障会使机械设备出现早期损坏或提前丧失应有的功能，其原因有设计不当，制造质量没有达到设计要求，运输和保管不当，使用、维护不当等几个方面。正常原因造成的故障，是机械设备在保证设计要求的情况下正常运行，最终仍不可避免而产生的故障，它多与制造过程中的各个环节的质量有关。但由于经济性的考虑或目前工艺条件的制约而使故障不可避免，只能通过相应的措施来减轻或延缓这些故障，主要表现为磨损、疲劳、变形、腐蚀。

2冶金设备设计与工业设计

2.1融入现代化工业设计理念

在冶金设备设计中，应该协调美学设计和功能设计之间的关系。传统冶金设备设计中，可以对已经淘汰的数据进行深入分析，寻求优秀的设计理念，为后续的设计提供支持。诸如，在高速线材设计中，线材卷取机逐渐被淘汰，但是为了满足大棒材卷取需要，原本卷取机造型和结构逐渐被淘汰，具有一定的借鉴和促进作用。在上个世纪中期，板材矫直机体积较大，设备整体较为笨重，主要是借鉴苏联产品的结构造型，致使后续机械化设备的检修和维护难度较大，而使用闭式机架后，可以借助换辊装置更加便捷地开展工作，降低维护难度。

2.2加强冶金设备的质量和外观设计

在冶金设备设计中，在综合考量设备性能、外观和结构等内容的同时，还要注重塑造良好的品牌意识和创新意识，努力降低国内外冶金设备设计方面存在的差距。尽管冶金设备产量小且单一，但是冶金设备的服役时间较长，需要设计者不断提升自身的设计水平，努力将更多前沿的冶金工艺和技术应用其中，优化工业设计，促使冶金设备可以得到不断的完善和改进，具备更强的品牌形象，在市场上占据更大的优势。通过长期的创新和完善，冶金设备设计得到了有效的改进，设备整体结构和布局得到进一步地优化，基本上实现了系列化生产，促使冶金设备的色彩、外观和人机工程学水平大大提升。

2.3增设工业设计专业课程

在高等院校机械设计专业教学中，可以进一步增设关于工业设计的专业课程，将工业设计思想贯穿于技术专业课程教育教学中。无论是设备设计者还是使用者，都应该为工业设计做出更大的贡献。诸如，大型轧钢机主要是自动化控制，并非是人为直接操纵，但是从人机工程学角度来看，并不如电梯或是汽车要求那么严格，但是在设备设计中仍然需要推行人机工程学设计，只有这样才能充分发挥冶金设备作用，降低人工劳动强度，为人员生命安全提供坚实保障。除此之外，还要注重冶金设备和车间整体结构色彩的调整，营造良好的空间环境，有助于降低人员的视觉性疲劳，缓解操作者情绪上的抵触，尽可能降低安全事故的出现。在工业设计专业教学中，融入这些思想和理念，有助于推动工业设计优化和完善。

2.4制定相配套的制度和规范

冶金设备较其他设备而言，工业设计规范较为匮乏。不同用户要求不同，所以选择的设计厂家同样有所不同，难以实现冶金设备机组和整机通用型设计。尽管当前设计人员不断努力，但是由于受到新技术和新设备的运用，为用户提供的服务还存在缺陷和不足。所以，在设备设计中，应该结合实际情况提出合理的工业设计规范和标准，为后续的冶金设备设计提供参考依据。

3冶金工程设计的发展

3.1发展方向

目前，我国的冶金工程设计已经取得了很好的成绩，构建了各个环节与技术的集成体系，并加入了最新的界面技术，而这些技术在国内众多钢铁厂中的实践，也加快了理论发展的速度。我国冶金工程设计的优势为：众多企业为了占据更多的海外市场，建立了企业间的联合，并做到了新工艺、技术的集成。所以，未来的发展方向为在现有理论与设计方式的基础上，与我国的项目紧密结合，加快新技术的推广。冶金企业未来的发展方向：除了原有的冶金功能外，增加其他功能，提高生产效率，保证质量，并基于此保护环境。此外，可把工程化集成理论作为载体，应用到项目中，分析项目落实后的效果，并在此基础上探讨新的发展思路，在实践中，应事先循环生产，改变行业现有的发展模式，提升行业与企业的持续竞争力。

3.2发展思路

在未来的发展中，提高冶金工程创新设计的总体战略为：把工程学与动态、精准设计作为核心，创新理念，改变设计方法；把原有的方法与现有的方法整合，建立一个完整的体系；注重顶层设计的需求，根据我国新提出的工程项目，分析其需求，把创新后的理念与技术作为载体，融合工程动态运行的模式，精确操作流程，使钢铁生产转型，拉动经济增长，实现持续发展。

结束语

总而言之，由于冶金设备自身存在特殊性，当前我国很多工程设计人员忽视了工业设计重要性，自主品牌意识薄弱，无法对后续的冶金设备设计工作提供支持。这就需要针对其中存在的问题，进一步建立相配套的设计规范和标准，融入现代化设计理念，加强冶金设备的外观和质量设计，并且在高等院校开设专门的课程用于培养专业人才。因此，企业必须加快技术的发展与设计理念的创新，提升生产水平。

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