文／张来星，张熙，谷家骏，许程·山东神力索具有限公司
锻造生产是机械制造工业中提供机械零件毛坯的主要加工方法之一，是索具产品成形的重要方式。其作为关系国民经济发展的基础行业，能耗相对过高，污染相对严重成了企业迫切需要解决的问题。绿色锻造是综合考虑环境因素和资源利用效率的现代生产模式，要求最大限度地减少对环境的影响，使原材料和能源的利用效率达到最高，同时协调优化企业经济效益和社会效益。
我公司目前引进了大量的先进生产设备和工艺，改变了以往的生产方法和模式，为锻造技术的发展和改进提供了良好的发展平台。本文从改变能源利用结构、废旧能源二次利用、合理优化生产工艺、协调发展绿色供应链四个方面阐述了索具行业中绿色锻造。
改变能源利用结构为了应对越来越严峻的资源短缺、环境压力，助推国家“双碳”目标实现，企业提出了采用绿色锻造的可持续发展模式。电能作为锻造工艺中最重要的能源，其产生的费用在生产成本中占据了很大比重。如何降低电费的支出成本，降本增效，是企业需要解决的问题。
可再生能源的迅速发展，给索具行业的能源利用结构带来了一定程度的改变。索具行业可以合理地利用可再生能源，提高可再生能源在能源利用结构中的比重。在可再生能源中，利用太阳能发电是相对有前景的技术之一。规模以上的索具行业往往具有占地面积大，厂房数量多的特点。厂房顶棚往往处于闲置的状态，对于光照充足地区厂房顶棚加以利用，建设光伏发电，自产自用，可大幅节约电费支出。
废旧能源二次利用锻造工序中棒料的初始加热温度一般可达1000 ～1200℃。直至成形后产品冷却，整个过程多余的热量全部被冷却水及空气吸收，散发到周围的环境中。散发的热量没有做任何的回收及利用，还会导致生产线周围的环境温度升高，存在着相当程度的能源浪费。
针对锻造车间废旧能源的回收问题，目前主要的利用方式就是采用预热器。根据预热器效率的不同，流出预热器的烟气温度一般在200 ～800℃之间，对这部分热量再次利用称为余热二次回收利用，可把烟气温度从200 ～800℃降到约100 ～150℃，回收的余热进行综合利用，在寒冷的冬季用于采暖，在过渡季节用来制取生活热水。废旧能源的回收利用，减少了污染物的排放，节约了能源，在锻造工序中起到了重要作用。
合理优化生产工艺绿色锻造，除了避免能源的无用浪费，还需要考虑材料的利用率问题。据统计，在材料利用率和锻件综合能耗上，我国与发达国家还有一定的差距。发达国家模锻件的材料利用率为76%～93%，国内模锻件的材料利用率一般在73%～78%，发达国家每吨锻件综合能耗平均为0.6 ～0.8t 标准煤，国内每吨锻件综合能耗平均为1.3 ～1.5t 标准煤。可见，提高材料的利用率对于绿色锻造的发展具有重要意义。
技术人员在设计产品模具结构时，可以考虑合理的增加成形模腔，最大程度的避免材料浪费。在设计初期可以引入有限元分析技术，分析棒料在型腔内的流动情况，有助于合理设计棒料的下料尺寸。此外，在棒料下料阶段，可采用高速锯等下料设备，精确控制棒料的长度尺寸和端面斜度，也有助于提升材料的利用率，减少产品由于棒料端面的缺陷造成的成形问题。
合理规划、布置产品生产线，尽量减少设备和设备之间的摆放距离，保持短程传递，减少热量损耗。让设备的生产节拍处于一个最合理的范围，也有助于提高产品的生产效率，降低能源损耗。
环境的问题在绿色锻造中也扮演了相当重要的角色。锻造车间噪声问题突出，厂房车间采用隔音材料虽然有效阻断了噪声的对外传播，但是对于生产线周围噪声的防护也不容忽视。除了常见的给员工配发耳塞外，还可以从设备采购及改造方面采取措施。对于新车间，在安装设备时，要考虑在设备地基内安装防振装置，减少振动的传播。选用锻造能量可控的锻造设备或者对设备进行智能化改造，对于生产的产品合理调节锻造的打击能量，避免多余能量的存在造成承击面发生强烈碰撞，产生巨大噪声，也能相应延长模具的使用寿命。
协调发展绿色供应链绿色供应链是绿色低碳社会的产物，在“双碳”目标的引导下，国家、政府、企业以及个人对绿色产业的关注度都在不断提升，国家政策推动绿色供应链产业发展、绿色供应链推动国家“双碳”目标实现的良性循环正在形成。
企业协调发展绿色供应链，需要企业减少生产过程中的资源浪费、节约能源和减少环境污染；根据企业的预期需求，减少原材料和零部件的库存量，合理采购，避免库存积压；对于有害的材料及时采取更环保的替代方案；合理利用企业内部的闲置资源，实现生产设备的利用最大化。
结束语2021 年，国务院印发的《2030 年前碳达峰行动方案》中提出，推进碳达峰的重点任务之一在于实施绿色低碳科技创新行动。索具行业的绿色锻造改革创新也紧跟脚步，改变能源利用结构、废旧能源二次利用、合理优化生产工艺、协调发展绿色供应链需要企业结合自身实际合理布局，为国家“双碳”目标实现贡献自己的一份力量！
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