水泥机械制造业一方面不断开发新产品刺激消费，从而淘汰旧产品，另一方面消耗资源进行大量生产的同时，废弃物不断增加，对环境造成极大的危害。水泥机械制造业怎样才能最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物呢？最根本的方法是采用绿色制造技术。

　　绿色制造是综合考虑环境因素和资源利用效率的现代制造模式，是通过绿色生产过程（包括绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等）生产绿色产品，因而，从产品设计到工艺、工装都与传统制造有着本质的区别。

　　一、绿色产品设计是实施绿色制造的前提绿色产品设计有别于传统产品设计，在设计阶段就必须考虑其对环境的影响。产品不仅仅为一种特定的用户功能需求而设计，而应该在设计过程中应用并行工程的思想，考虑产品全生命周期的所有阶段，包括用户需求、设计、生产、销售、使用及回收处理，这是绿色产品设计的总体指导思想。绿色设计理论的研究和应用改变了人们传统设计观念，使设计师从单纯的考虑产品性能和商业价值，转变到从资源、能源和环境等多方面因素考虑产品设计，是产品设计上一次深刻革命。绿色产品设计过程大致分为以下4个层次：

　　1.产品的功能与结构设计详细分析产品的功能以确定产品最基本的功能特性，进而评价这些功能的实现是否消耗了比较少的资源、对环境造成了比较小的负荷。在认可了基本的产品概念后，要在其框架下考虑如何改进产品对环境的影响。在设计过程中，既要分析产品的功能结构，也要分析产品的材料结构，使产品结构更加合理。

　　在设计产品功能时，要利用人机工程学原理，尽可能让用户感到舒适、方便、心情愉快，应避免电磁辐射、噪声、有毒有害气体等对使用者的危害。产品在使用过程中，应无污染或少污染，达到使用环境的清洁性。

　　应尽量选择绿色材料，使之在生产、使用过程中及废弃后对环境的污染程度最低，或可以重复使用。在不得不选择非绿色材料时，应选择无毒、易分解的材料，以及易回收、易处理、可重复使用的材料。

　　要尽可能使用绿色能源和采用节能设计。尽量使用可再生能源、清洁能源，如太阳能、风能、电能、天然气等。设计合理的产品功能与结构，采用新技术使产品在使用过程中消耗能量最少，能量损失最少。

　　2.产品的生命周期主要指产品在整个生命周期内对资源消耗、环境负荷和工作环境影响的总体描述。要考虑产品在整个生命周期内对环境与资源的影响，包括制造过程中绿色制造的可能性、使用过程中绿色使用的可能性、产品废弃之后绿色回收的可能性。要采用先进的设计理论，使设计出来的产品在一段比较长的时间内能满足市场的需求，要采用开放性设计、可维修性设计、可重构性设计等方法，保证产品在全周期内对环境的影响最小。

　　3.产品的包装包装与环境之间的关系极为密切。包装不仅消耗大量的资源和能源，而且废弃物又成为环境的污染源。产品设计时，不能只考虑包装材料的工艺性能、使用性能和经济性能，还必须充分考虑材料的绿色特性与材料的性能、成本之间的平衡关系。应尽量选用绿色包装材料，如纸制品、生物降解塑料等，尽量减少所用材料的种类，选用易回收再生的包装材料，要尽量选用不加涂、镀层的材料。

　　绿色产品设计不仅注重产品质量、寿命、功能等方面的要求，而且要考虑到产品生命周期结束后易于拆卸和回收，减少废弃物对环境造成的污染，提高废旧产品的回收利用率。为此，广泛采用标准化、模块化的零部件应成为设计人员的一条中心准则。

　　二、绿色制造工艺是实施绿色制造的主要手段绿色产品设计为绿色制造提供了基本条件，但这一切都必须由绿色制造工艺来完成。当前，绿色制造工艺的发展方向主要有以下几个方面：

　　1.成型制造技术向净成型方向发展目前，成型制造技术正向净成型方向发展，成型制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等，目前从接近零件形状向直接制成工件，即精密成型或净成型方向发展。这些工件有些可以直接或者稍加处理，即可用于组成产品，这样就可以大大减少原材料和能源的消耗，缩短生产周期，提高生产效率，减少对环境的负面影响。

　　2.干式加工得到应用目前，干式加工的主要应用领域是机械加工行业，如干切削加工、干磨削加工等。干式加工顾名思义就是加工过程中不采用任何冷却液的加工方式。干式加工简化了工艺、减少成本并消除了冷却液带来的环境污染问题。当然，这对刀具材料提出了更高的要求，干式加工所用的刀具必须具有足够的坚硬性、耐磨性和抗冷焊能力。

　　3.工艺模拟技术得到迅速发展工艺模拟技术主要应用于热加工过程，过去通常必须做大量的实验才能初步控制和保证加工工件的质量，采用工艺模拟技术将数值模拟、物理模拟和专家系统相结合，确定最佳工艺参数、优化工艺方案，预测加工过程中可能产生的缺陷和防止措施，从而能有效控制和保证加工工件的质量，并最大限度地控制污染物的产生。

　　4.新型制造技术不断涌现现在，对制造技术本身而言，各学科、各专业之间的界限已不那么明显，从产品设计开始，直到产品的加工工艺、加工过程、质量控制和最后装配与包装，这些中间环节之间的界限已逐步淡化和消失，逐渐趋于一体化。如CAD/CAPP/CAM的出现，使设计和制造成为一体。近来推出的一种新型技术（RPM），其设计突破了传统加工技术。采用材料“去除”的原则，而采用“添加”与“累积”的原理，既可实现快速加工，又不产生多余的废料。特种加工技术（尤其是激光加工、超声波加工）的发展，不但解决了许多材料难以加工的问题，而且有利于能量的多元化、综合化，大大扩展了传统加工的范围，提高了生产效率和加工质量，并且节约资源、改善环境。

　　水泥生产企业是一个高资源、高能源消耗、环境污染较严重的企业，传统的水泥生产装备以体积大、重量重、精度低、损耗大为特点。应用绿色设计理论，水泥机械的设计和发展有着巨大的空间。

　　新型干法窑外分解技术的应用和发展，使传统的水泥生产工业发生深刻的变革。超短窑的开发研制使同产量的回转窑在长度上缩短近1/3.辊压机、立式磨、辊筒磨的开发和成熟应用改变了过去单一球磨机一统天下的状况，使水泥产业向大型化、高产量、低消耗方向迈进。特别是辊压机辊轴、立式磨辊轴等零件采用堆焊方法解决磨损问题，符合绿色设计原则。

　　现今球磨机的使用仍占相当大的比例，这样在磨机上损耗最大的零件衬板是今后应下大力气研究的对象。现在磨机上使用的衬板基本上是铸态高锰钢，磨损量非常大，几乎一两年就要换一批，虽然报废的衬板可以回收利用，但是仍有大量被磨损浪费。电力部门研制的立浇双金属复合球磨机衬板生产工艺是将具有高硬度、高耐磨性且脆性较高的高铬铸铁与具有良好韧性的优质碳素钢结合在一起，用经过处理的低碳钢板作为中间隔板，这样既保证两种金属良好地溶合，又保证不会冲混。立浇工艺生产的衬板其工作面为抗压强度高、耐磨性能好的高铬合金铸铁，加固面（非工作面）为韧性好的优质碳素钢，达到了既有较高的耐磨性，又有良好的整体韧性，发挥了两种金属的优点。经应用试验，立浇双金属复合衬板耐磨寿命是高锰钢衬板的3～6倍，既提高设备运转率，又可节约大量钢材。

　　蓖式冷却机是水泥生产上核心装备之一，蓖冷机上的蓖板是易损件，且是高、高的合金钢，磨损量较大。丹麦史密斯公司第四代蓖冷机的蓖板采用了薄耐热钢板焊接，体积小、重量轻、安装方便，在使用中由于蓖板不运动，且在蓖板上又铺一层约50mm厚的冷熟料，能有效地保护蓖板不产生磨损，使蓖板寿命大大延长。

　　锤式破碎机上采用复合锤头是发展方向。复合锤头锤柄采用优质碳素钢，锤头采用ZGMn13，两者采用机械方式连接，锤头可以经常更换，而锤柄不需更换，这样既方便锤头的更换，又节约大量钢材。

　　多年来，国内外，特别是国内仍然采用高锰钢作为颚式破碎机齿板的选材。由于高锰钢起始硬度较低，尽管其具有加工硬化的特性，但在工作时因其表面的良好塑性变形而形成犁皱，易使齿板过早磨损失效，所以一般一副高锰钢齿板的使用寿命只有200～300小时，每年齿板的消耗量很大。为了合理选材，有效地提高颚式破碎机齿板寿命，唐山水泥机械厂研制了双金属复合齿板。对齿板工作部位选用高耐磨性材料高铬铸铁，而对其基体部位则选用高韧性材料高锰钢，两者采用化学粘接工艺粘接，从而构成同时兼有两种材料特性的双金属复合材料产品。这种双金属复合齿板既有高韧性，又有耐磨性，这种双重特性满足了齿板的工况条件要求。生产试验表明，双金属复合齿板的使用寿命是高锰钢齿板的3.45倍，提高了设备运转率，还可节约大量钢材。

　　尽量少用材料、减少无谓的消耗、合理利用资源是绿色设计的重点。现在产品在市场上多数是以重量换取价格，即产品重量重，售价就高。所以导致很多企业盲目加大产品重量，而忽视材料的利用和节约。研制体积小、重量轻、技术含量高的水泥机械装备是将来的发展趋势。虽然现阶段由于种种原因还不能全面实施和应用这些工艺和技术，而且它们本身也许还有需要完善之处，但有理由相信绿色制造工艺将在本世纪大显身手。