高雙
鍍錫板是表面鍍有極薄錫層的鋼板,不僅具有強度高、成型性好、耐蝕性優(yōu)良、焊接性強、外觀亮澤等特點,還具有良好的印刷著色性,加之鍍錫層無毒,因而廣泛應(yīng)用于食品工業(yè),以及制作各種容器、沖壓制品、包裝材料等非食品工業(yè)。
新日鐵住金株式會社的鍍錫板產(chǎn)品種類多樣,研究其鍍錫板產(chǎn)品和優(yōu)勢技術(shù),是了解世界鋼鐵業(yè)鍍錫板生產(chǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀的重要途徑。
出口量大 瞄準新興市場
新日鐵住金擁有全流程鍍錫板生產(chǎn)線,具備先進的生產(chǎn)工藝及覆蓋BA、CA、DR、DI各材質(zhì)鍍錫板的生產(chǎn)能力,其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)等都在世界鍍錫板廠家中居于前列。新日鐵住金在日本國內(nèi)鍍錫板年產(chǎn)量保持在130萬噸~140萬噸,鍍錫板出口量占日本鍍錫板出口量的70%以上。
隨著以新興市場國家為中心的人口增加和生活水平的提高,全球的食品罐和飲料罐等制品使鍍錫板需求不斷增長。新日鐵住金瞄準這些新興國家市場,在中國、泰國、印度尼西亞等國家參與、合資成立鍍錫板公司,進行鍍錫板生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)。表1是新日鐵住金在海外鍍錫板合資公司的基本情況。
種類繁多 通過專業(yè)認證
產(chǎn)品種類及用途。新日鐵住金的電鍍錫產(chǎn)品根據(jù)鋼種、鋼帶表面狀態(tài)和鍍錫量等有不同的劃分方式。
從鋼種上來看,新日鐵住金鍍錫板分為MR、L、D3類。其中, MR鋼微量殘留成分少,有良好的耐腐蝕性,用于容器材料等,用途廣泛;L鋼Cu、Ni、Cr、Mo及其他元素殘留極少,主要用于耐蝕性能要求高的容器材料;D鋼的特點是深沖加工性能優(yōu)良。
從表面狀態(tài)來看,新日鐵住金鍍錫板分為光亮表面、石紋表面和無光表面3種,產(chǎn)品代號分別表示為B、R、M。
從鍍錫量上來看,新日鐵住金鍍錫板分為等厚鍍錫和差厚鍍錫兩大類,等厚鍍錫中最大公稱鍍錫量為11.2/11.2g/m2,最小平均鍍錫量為4.9g/m2;差厚鍍錫中最大鍍錫量為11.2/8.4g/m2,最小平均鍍錫量為5.05/2.25g/m2。新日鐵住金鍍錫板根據(jù)鍍錫量分類情況表見表2。
鍍錫板產(chǎn)品的各項指標。新日鐵住金的鍍錫板分為一次冷軋材和二次冷軋產(chǎn)品,最終產(chǎn)品形式為薄板和鋼卷。新日鐵住金鍍錫板一次冷軋材的厚度在0.18mm~0.80mm之間,二次冷軋材的厚度在0.15mm~0.36mm之間。同時,新日鐵住金還可以根據(jù)用戶對調(diào)質(zhì)度等要求的不同,適當(dāng)改變產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍等。新日鐵住金鍍錫板產(chǎn)品規(guī)格見表3。
鍍錫板產(chǎn)品認證情況。新日鐵住金是日本第一家取得HACCP(危害分析和控制關(guān)鍵點)資格認證的廠家,通過HACCP認證的生產(chǎn)廠包含了八幡制鐵所、名古屋制鐵所和廣畑制鐵所,得到認證的產(chǎn)品為電鍍錫鋼板和無錫薄鋼板。HACCP資格認證的取得,標志新日鐵住金的食品級鍍錫板產(chǎn)品能夠滿足食品安全的要求,適用于食品飲料業(yè)。
創(chuàng)新優(yōu)化 加強技術(shù)積累
在長期生產(chǎn)實踐中,新日鐵住金不斷進行技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進,在鍍錫板方面積累了很多先進的生產(chǎn)經(jīng)驗和生產(chǎn)技術(shù)。其鍍錫板優(yōu)勢技術(shù)主要包括:完全不溶性陽極技術(shù)、錫離子供給技術(shù)、錫粒溶解技術(shù)和錫溶解速度的控制技術(shù)等。
完全不溶性陽極技術(shù)。以往的電鍍錫生產(chǎn)采用的是可溶性陽極技術(shù),這項技術(shù)存在更換錫陽極工作量大、生產(chǎn)過程耗電量增加等諸多問題。新日鐵住金經(jīng)過長期研究,開發(fā)出電鍍錫陽極完全不溶性技術(shù),解決了可溶性陽極技術(shù)存在的若干問題。
新日鐵住金開發(fā)的完全不溶性陽極化技術(shù)是通過金屬錫溶解供給錫離子的一種技術(shù),由于陽極為不溶性材料,消除了因極板溶解而引起陰極和陽極間距變化而導(dǎo)致錫層分布不均的問題。
通過錫離子供給技術(shù)、流化體內(nèi)的錫粒溶解技術(shù)等一系列相關(guān)技術(shù)的開發(fā),新日鐵住金在電鍍錫生產(chǎn)線上建立了完全不溶性陽極系統(tǒng)。新日鐵住金率先開發(fā)出的完全不溶性陽極技術(shù)是一項具有開創(chuàng)性意義的新技術(shù),完全不溶性陽極系統(tǒng)已成為鋼鐵企業(yè)公認的電鍍錫生產(chǎn)的先進系統(tǒng)。應(yīng)用這套系統(tǒng)不僅可以提高鍍錫質(zhì)量,還能夠提高勞動生產(chǎn)率,今后其優(yōu)越性將進一步顯示出來。
錫離子供給技術(shù)。對于不溶性陽極技術(shù)來說,錫離子是由陽極系統(tǒng)之外供給的。但錫屬于化學(xué)穩(wěn)定性元素,在常規(guī)狀態(tài)下幾乎不溶解,如果僅將金屬錫浸入電解液中,金屬錫的溶解速度很小。因此,為將金屬錫的化學(xué)溶解反應(yīng)速度提高到能滿足工業(yè)生產(chǎn)需要,必須減少擴散層,保證足夠的溶解氧和反應(yīng)面積。新日鐵住金開發(fā)的錫離子供給技術(shù)通過采用流化床作為錫溶解反應(yīng)層、將氧吹入流化床、使流化床高壓化增加溶解氧的濃度、金屬錫顆?;却胧鉀Q了上述問題。
錫回收技術(shù)。在不溶性陽極技術(shù)中,電鍍液中的錫離子Sn2+被氧化生成錫泥SnO2沉淀物,陽極產(chǎn)生的初生態(tài)氧加上錫溶解流動層的溶解氧使錫泥的產(chǎn)生量大大增加。新日鐵住金開發(fā)了金屬錫回收技術(shù),將從過濾溶液中回收的泥渣塊氧化焙燒,再通過帶鋼退火爐進行氫還原。這樣一來,得到的金屬錫粒中錫元素的含量可達到99.90%,除去鐵及其他雜質(zhì)就成了難得的A級錫錠,可將其加工后循環(huán)使用,實現(xiàn)了金屬錫的回收再利用。
錫粒子制造技術(shù)。新日鐵住金開發(fā)出將熔融金屬錫從多孔板滴出,形成金屬錫粒的技術(shù)。這項技術(shù)通過控制層流狀態(tài)或臨界狀態(tài)的流出速度、縮短鑄口與水面的間距、保持適當(dāng)?shù)睦鋮s水溫等措施,在凝固過程中實現(xiàn)了熔融金屬錫的粒狀化。
錫離子濃度在線分析技術(shù)。新日鐵住金開發(fā)出錫離子濃度在線分析儀,該分析儀的主要作用是用于控制錫量的平衡。錫離子濃度在線分析技術(shù)的關(guān)鍵是:通過從溶液中的錫離子濃度檢測端接收到的信號,從而控制向反應(yīng)容器供氧的速度。
鐵離子去除技術(shù)。新日鐵住金開發(fā)出用離子交換法去除鐵離子的技術(shù),通過電鍍液閉路化增加鐵離子的積存量。鍍液閉路化會造成雜質(zhì)離子的積累,使溶液中鐵離子增多、濃度上升,導(dǎo)致鍍錫光亮范圍縮小,錫渣生成量增加。因此,新日鐵住金開發(fā)并應(yīng)用組合鰲形樹脂和陽離子交換樹脂的夾雜陽離子除去技術(shù),使鍍液或廢鍍液通過螯合樹脂塔吸附Sn2+,再通過陽離子樹脂塔除去鐵及其他雜質(zhì)陽離子,得到的酸液濃縮后再回到樹脂塔,來解吸Sn2+,使其回到溶液中,這樣就能防止鐵離子的累積。
磷酸鹽陽極處理技術(shù)。磷酸鹽陽極處理技術(shù)是新日鐵住金開發(fā)的一種基于磷酸鹽的電鍍錫鋼板無鉻表面處理技術(shù),應(yīng)用這項技術(shù)的無鉻純化鍍錫板主要用于制造奶粉罐。該技術(shù)的具體處理條件是:在50℃、pH值為2.5、濃度為30克/升的磷酸鈉溶液中使陽極純化。該技術(shù)先進行陰極預(yù)處理,然后進行陽極處理,可進一步改善鍍錫板的抗污染性能。同時,在磷酸鹽中進行陽極處理,通過將鐵轉(zhuǎn)變成磷酸鐵,阻止錫氧化物膜中的含量升高,還能起到封閉針孔的作用。
不斷研發(fā) 聚焦經(jīng)濟環(huán)保
通過對近年來新日鐵住金鍍錫板技術(shù)開發(fā)和工藝創(chuàng)新的研究,其產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有以下幾點: