摘要:馬口鐵是錫電鍍的主要應(yīng)用方向之一,以其優(yōu)越的物理化學(xué)性質(zhì),廣泛應(yīng)用于包裝、機(jī)械以及建材等行業(yè)。隨著國(guó)際環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)ISO-14000 推行在即,具有低污染、可回收、節(jié)約資源特性的馬口鐵罐,在未來(lái)包裝用途上,將有更寬廣的發(fā)展空間。本文主要從分析馬口鐵產(chǎn)量、廠家以及生產(chǎn)工藝等方面,對(duì)馬口鐵鍍錫市場(chǎng)及技術(shù)做初步的分析。
關(guān)鍵詞:馬口鐵 鍍錫 市場(chǎng) 技術(shù)
1 前言
隨著國(guó)際環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)ISO-14000 推行在即,具有低污染、可回收、節(jié)約資源特性的馬口鐵罐,在未來(lái)包裝用途上,將有更寬廣的發(fā)展空間,塑化劑風(fēng)波之后,攪亂的不僅僅是增塑劑行業(yè),也讓飲料產(chǎn)業(yè)掀起軒然大波,同時(shí)還影響到食用油等行業(yè)。業(yè)內(nèi)人士指出,鐵包裝是解決塑化劑問(wèn)題最好的辦法之一,無(wú)添加劑而且可回收利用。據(jù)悉,日本、韓國(guó)、美國(guó)、歐洲等國(guó)家在食用油等食品上早就使用鐵包裝。馬口鐵是鐵包裝的一種主要原料,俗稱電鍍錫薄鋼板,是指兩面鍍有純錫的冷軋低碳薄鋼板或鋼帶。它將鋼的強(qiáng)度、可加工性、可焊性與錫的耐蝕性(特別是耐食品的浸蝕)、無(wú)毒、可涂漆和美觀裝飾性結(jié)合于一種材料之中,具有耐腐蝕、無(wú)毒、強(qiáng)度高、延展性好的特性【1-2】。這些特點(diǎn)使馬口鐵廣泛用于制造剛性容器,特別是用于食品和飲料的包裝。馬口鐵也可用于非食品包裝,如油漆、油和化學(xué)品的包裝。在電氣工業(yè)和電子工業(yè)中用于做收音機(jī)和擴(kuò)音機(jī)的外殼、底座、電容器、繼電器和其它原件的保護(hù)罩以及防漏電瓶的屏蔽層【3】。
2 馬口鐵鍍錫相關(guān)市場(chǎng)信息
2.1 馬口鐵產(chǎn)量
當(dāng)前世界鍍錫板年產(chǎn)量約為1600萬(wàn)t,每年約占涂鍍層鋼板總產(chǎn)量的14%,占世界鋼材總產(chǎn)量的1.54%~1.75%。
美國(guó)、日本是鍍錫板生產(chǎn)大國(guó),美國(guó)年產(chǎn)鍍錫板約300~342萬(wàn)t,約占其鋼材總量的3.1%~3.2%;日本年產(chǎn)鍍錫板約120~142萬(wàn)t,約占其鋼材總量的1.5%~1.8%。我國(guó)在進(jìn)人21世紀(jì)后,鍍錫板產(chǎn)量逐年增加,1997年至2001年期間馬口鐵產(chǎn)量在快速增長(zhǎng),增加近250%,2001~2004年我國(guó)鍍錫板年產(chǎn)量為116~136萬(wàn)t,已成為世界第3鍍錫板生產(chǎn)大國(guó)【2】
據(jù)相關(guān)資料表明,我國(guó)馬口鐵2003年產(chǎn)量已達(dá)到167萬(wàn)噸,2008年達(dá)到248萬(wàn)噸, 2010年達(dá)到270萬(wàn)噸。
2.2 馬口鐵主要生產(chǎn)廠家
1979年武鋼建成從德國(guó)引進(jìn)的一套設(shè)計(jì)能力10萬(wàn)t/a的電鍍錫機(jī)組,我國(guó)開(kāi)始了鍍錫板的大機(jī)組生產(chǎn)。至2007年,我國(guó)大型廠家有12家,設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)到210.5萬(wàn)t/a,其中只有5家可自貢基板,其余廠家基板均需外購(gòu)。
因?yàn)殄冨a板缺口較大,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被看好,部分鋼鐵廠家、地區(qū)及外商紛紛籌建鍍錫機(jī)組,至2007年為止,已有12家大型廠家組建的鍍錫機(jī)組投產(chǎn),其中規(guī)模最較大的有寶山鋼鐵集團(tuán)公司1420冷軋廠上海寶鋼益呂鍍錫板有限公司、廣東中山中粵馬口鐵工業(yè)有限公司和江蘇無(wú)錫新大中鋼板有限公司,其設(shè)計(jì)產(chǎn)能依次為40萬(wàn)t/a、30萬(wàn)t/a、19.5萬(wàn)t/a和20萬(wàn)t/a,生產(chǎn)工藝主要采用硫酸亞錫法,其次是鹵素法和氟硼酸亞錫法,采用硫酸亞錫法生產(chǎn)的廠家有7家、鹵素法生產(chǎn)的廠家有3家、僅有一家氟硼酸亞錫。
一些民營(yíng)企業(yè)(多集中在江蘇省)也建設(shè)批產(chǎn)量為8萬(wàn)t/a以下的鍍錫機(jī)組,主要生產(chǎn)一些雜品罐用鍍錫板,此部分生產(chǎn)能力難以統(tǒng)計(jì)。
2010年,我國(guó)馬口鐵的產(chǎn)量達(dá)到270萬(wàn)噸,以每噸馬口鐵消耗5Kg的錫計(jì)算,2010年馬口鐵消耗錫13500噸,市場(chǎng)相當(dāng)廣闊。
2.3 我國(guó)鍍錫板生產(chǎn)存在的問(wèn)題
⑴、 嚴(yán)重缺少鍍錫基板: 能自供鍍錫基板的企業(yè)僅為寶鋼、武鋼,其余鍍錫企業(yè)基板均要依靠進(jìn)口,不但生產(chǎn)成本高,而且國(guó)外鍍錫基板資源有限,采購(gòu)也愈來(lái)愈困難,削弱了我國(guó)鍍錫板生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
⑵、產(chǎn)品質(zhì)量還需提高: 有些企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,包括厚度公差、平直度、鍍層均勻、剪切精度、表面光潔度、硬度等與進(jìn)口板有差距。
⑶、缺乏高品質(zhì)鍍錫板: 僅寶鋼能生產(chǎn)DI罐鍍錫板,其它企業(yè)均不能生產(chǎn)。
⑷、單套機(jī)組產(chǎn)能低:除寶鋼1420冷軋的兩套電鍍錫機(jī)組外,其余機(jī)組產(chǎn)能均在15萬(wàn)t/a或以下,目前已建成機(jī)組平均產(chǎn)能為11.7萬(wàn)t/a。單套機(jī)組產(chǎn)能低會(huì)帶來(lái)占用土地多、勞動(dòng)生產(chǎn)率低、環(huán)保處理問(wèn)題分散等許多問(wèn)題。
⑸、布局極不均衡:鍍錫生產(chǎn)機(jī)組分布主要集中在我國(guó)東南沿海地區(qū),東北、華北、西南、西北廣大地區(qū)還沒(méi)有一套鍍錫生產(chǎn)機(jī)組。
3 馬口鐵主要生產(chǎn)工藝
目前生產(chǎn)鍍錫板的方法主要分為熱鍍錫和電鍍錫兩大類。熱鍍錫工藝是讓帶鋼通過(guò)裝有熔融錫的槽子,將錫熱鍍?cè)趲т摫砻妗S捎跓徨冨a生產(chǎn)效率低,耗錫量大,目前在生產(chǎn)中已很少采用。電鍍錫工藝是讓帶鋼通過(guò)電鍍槽,在直流電源的作用下將錫鍍?cè)趲т摫砻妫渲饕a(chǎn)過(guò)程為:酸洗低碳薄鋼板→電鍍錫→軟溶處理→鈍化處理→涂油→檢查→剪切→分類→包裝。
由于電鍍錫生產(chǎn)效率高,耗錫量少,產(chǎn)品質(zhì)量好,在生產(chǎn)中被廣泛采用。在電鍍錫工藝中,根據(jù)鍍液成分的不同,分為堿性法、硫酸亞錫法(又稱弗洛斯坦法)、氟硼酸亞錫法(又稱拉色斯坦法)和鹵素法(又稱哈羅根法)四種。由于堿性鍍液中四價(jià)錫離子沉積量為1.107 g/Ah,比酸性鍍液中二價(jià)錫離子沉積量2.214 g/Ah要小。故堿性電鍍法生產(chǎn)效率低,能耗大,已逐漸被淘汰。目前大都采用酸性鍍錫工藝生產(chǎn)鍍錫板。
硫酸鹽鍍錫電流效率高,沉積速度快,原料易得,成本低廉,是最重要的鍍錫工藝之一;鹵化物鍍錫主要用于鋼板的快速電鍍,鍍液比硫酸鹽鍍錫液穩(wěn)定,且能在相當(dāng)寬的鍍液濃度范圍內(nèi)進(jìn)行電鍍;氟硼酸鹽鍍錫的優(yōu)點(diǎn)是電流密度范圍寬,沉積速度快,分散能力好,能鍍出光亮的細(xì)晶鍍層,但氟硼酸鹽的成本高,且有一定的腐蝕性和毒性;錫酸鹽鍍錫工藝的主要特點(diǎn)是分散能力比酸性鍍錫好,溶液呈強(qiáng)堿性,對(duì)鋼鐵基體不腐蝕,又有一定的去油能力,因而特別適合于鍍形復(fù)雜的零件。
目前來(lái)說(shuō),應(yīng)用較多的是弗洛斯坦法和鹵素法。近幾年來(lái),隨著高速電鍍的出現(xiàn)和對(duì)鍍液處理的環(huán)保壓力越來(lái)越大,甲基磺酸以及氨基磺酸等系列的電鍍液在鍍錫市場(chǎng)也日趨常見(jiàn)。
4 馬口鐵的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
馬口鐵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《冷軋電鍍錫鋼板及鋼帶》,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB/T 2520-2008。
5 鍍錫板生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
⑴ 鍍錫板厚度減薄
⑵ 鍍層厚度減薄
⑶ 無(wú)錫板比例增高
⑷ 采用高密度電流電解清洗
⑸ 鍍錫機(jī)組設(shè)置拉伸矯直機(jī)
⑹ 采用混合加熱軟熔
⑺ 鍍槽電鍍液濃度自動(dòng)控制
⑻ 使用不溶性陽(yáng)極
⑼ 在線微小缺陷檢測(cè)
⑽ 配有高速高精度剪切機(jī)組
6 總結(jié)
總體而言,隨著人民健康、環(huán)保意識(shí)逐步增強(qiáng),鐵包裝的需求量將逐步增加,而馬口鐵以其耐腐蝕、無(wú)毒、強(qiáng)度高、延展性好等特性在包裝行業(yè)占有較大的優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)外的需求量逐年增加。而就國(guó)內(nèi)馬口鐵市場(chǎng)而言,主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題:一是鍍錫基板較少,產(chǎn)品質(zhì)量低,大量依靠進(jìn)口,成本相對(duì)較高;二是鍍錫工藝大量采用傳統(tǒng)的弗洛斯坦法和鹵素法,新型環(huán)保的甲基磺酸鹽鍍錫相對(duì)較少;三是整體配置有待提高。
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