我国镀锡板产业的发展现状及未来发展趋势杨繁明,申 培,龚志强,毕杰勋(河北钢铁集团衡水板业有限公司,河北省衡水市 053000)摘要:本文首先对我国镀锡板市场供给情况进行了描述,解释了我国镀锡板市场一方面对镀锡板包装材料需求持续增加,另一方面镀锡板产能严重过剩的原因;提出了我国镀锡板产品质量不高的主要原因为我国镀锡基板质量不高的观点;指明了我国电镀锡技术未来几年主要在软熔及钝化工艺上改进,电阻加感应软熔技术,无铬钝化技术是未来发展方向;最后指出今后几年我国镀锡板将向专业化生产,降低镀锡板厚度、提高机械性能和逐步完善镀锡产业体系的方向发展。
关键词:镀锡板;市场;生产技术;发展趋势Progresses of Tinplate Industry in China andIts Development TendencyYANG Fanming, SHEN Pei, GONG Zhiqiang, BI Jiexun(Hebei Iron & Steel Group Hengshui Strip Rolling Co., Ltd, Hengshui, 053000, Hebei Province, China)Abstract:The market supply of tinplate in china was described, on the one hand ,the demand for tinplate increased ,on the other hand , the tinplate was serious excess capacity ,the reason was explained. The poor quality of the tinplate produced in china mainly dued to the quality of the tinplating blackplate ; in the next few years , the direction of the tinplating technology would be resistance plus inductive soft-melt technology and chromium-free passivation technology ; At last the direction of the tinplating development was pointed out ,specialized production ,reduce the thickness of the tin plate and improve the mechanical properties ,improve the tinned industrial system .Keywords:tinplate, market supply, production technology, development tendency1引言镀锡板俗称马口铁,是两面镀有纯锡的低碳薄钢板,它将钢的强度、成型性与锡的焊接性、耐蚀性与靓丽的外观集于一体;具有可回收、自然降解等环保特性;相比与玻璃、纸质、塑料等包装材料、更以独一无二的不透光性—避免了食品的劣变反应,密封性—保留营养成分及感官品质,锡的还原作用—减少食品被氧化的机会,提供有效的铁来源—人体实际每天摄取18mg的铁,成为高档食品包装的首选材料;被广泛应用于饮料罐、食品罐、气雾罐、以及各种瓶盖等包装领域[1-2]。
作者简介:杨繁明,男,高级工程师;E-mail:123shangzhiyuan123@。
2 镀锡板国内供给需求分析随着我国人民生活水平的提高,近几年国内镀锡板需求量持续增长,产能也急剧提升至440万t。
但是从人均消费考虑,我国镀锡板市场还远未达到饱和。
据统计,目前马口铁制包装人均消费(主要指饮料、罐头、食品等)亚洲为1.5kg、欧洲为6.9kg、美国是8.4kg、我国约为2kg;从罐头食品消费水平统计,我国人均年消费不足1.5 kg,欧洲罐头食品人均年消费水平50 kg,日本人均每年消费水平为23 kg,因此从长远考虑,我国的镀锡板市场还远远没有达到饱和,市场潜力巨大,这也是国内镀锡板市场看好,国内企业加紧投资镀锡板项目的原因。
近几年国内马口铁市场需求旺盛,有力的促进了我国的镀锡板产业的发展,镀锡板产能迅速增加至440万t(不包括在建项目),远超过了国内目前实际需求量350万t左右,这直接导致了一些企业生产经营困难,处于停产或半停产状态。
一方面是市场对金属包装的需求总量不断增加,呈线性增长的趋势,一方面是国内镀锡板产能严重过剩,部分企业生产经营举步维艰。
造成这一现象的原因有:(1)从世界镀锡板的消费结构上看,食品罐和饮料罐消耗的镀锡板占总产量的90%左右。
国内镀锡板罐头消费占30%左右,饮料占30%左右,其它占30%~40%,随着国人生活水平的提高,饮料罐、高档食品罐占据的比例越来越大,目前我国正处于与世界镀锡板消费结构的接轨期。
由于前期国内镀锡板供不应求,误导了部分国内中小企业投资马口铁,产品结构以中低档马口铁为主,高档的DR材、CA材等一般不能生产,导致了产品同质化竞争加剧。
而需求量大增的中高档马口铁仍有部分缺口不能满足,依赖进口。
(2)目前马口铁包装企业以中小规模为主,产业集中度不高,主业突出、拥有自主知识产权和核心竞争力的世界级金属包装企业集团还没有形成,进入门槛比较低。
由于小企业蜂拥而至,导致一般金属包装产品的生产能力过剩,精品、有特色的金属包装产品不足;一些小企业为了追求短期利益,不注重产品质量,消耗了大量低质、廉价马口铁,影响了马口铁行业的健康发展。
(3)自2007年开始,马口铁下游包装企业,总体上呈现集团化、专业化和规模化的格局,涌现了中粮包装、嘉美印铁制罐、奥瑞金制罐等跨区域金属包装龙头。
这些企业一方面迅速壮大,挤压了小企业的生存空间,另一方面为了维护企业形象,获得长远发展,坚持使用高品质的马口铁。
这也是导致目前中小马口铁生产企业经营困难的原因。
(4)由于国内马口铁生产厂家急剧增加,需要大量的技术人才,人才的竞争导致马口铁专业技术人才流动频繁,这也是造成国内中小企业马口铁质量不高的原因之一。
3 我国镀锡板生产技术镀锡板生产始于14世纪,最先采用热浸镀法,到20世纪中叶,镀锡板生产已经在美国、欧洲形成发达、完整的工业体系;二战后,日本镀锡板产业发展迅猛,目前已跃居成为世界第二大镀锡板生产国。
我国镀锡板生产起步较晚,1979年武钢率先从德国引进了年产10万t镀锡机组,随着宝钢冷轧薄板厂连退机组和新镀锡线于2007年10月投产,其镀锡板产品种类覆盖一次冷轧、二次冷轧、K板、低铬铁、BA 材、CA材等产品,其技术和产品种类均国内领先,产品大纲也开始与国际接轨,标志着我国形成了完整的镀锡板产业体系。
但是从整体上讲,我国的镀锡板产业仍落后于发达国家。
3.1 国内镀锡基板存在差距镀锡板作为一种包装材料,其生产工艺复杂、技术水平要求高、制造难度大且质量要求非常严格。
冶炼、热轧、冷轧、退火、镀锡等多道工序直接影响到最终产品质量。
目前DI材、K板等高档镀锡基板国内除宝钢之外,还没有一家企业能够批量供应。
形成这种格局的原因有:(1)我国正处于大发展阶段,基础建设较为旺盛,汽车、家电等行业发展迅速,国内各大钢厂资金雄厚,技术先进,但是更倾向于发展需求总量大,产能提升快,盈利水平高的的汽车板等产品,忽略了市场相对较小的镀锡板的生产。
(2)中小民营企业一方面受到设备、资金、规模的制约,无能力生产高档镀锡基板,另一方面其追求短期高利润的本性使其更愿意投资资金占用小,收效快的镀锡生产线,不愿意投入高额的设备、研发费用生产镀锡基板,这也是造成我国高档镀锡基板缺口,镀锡产能过剩的原因之一。
我国的镀锡板产业落后于发达国家的主要原因为镀锡基板质量不高。
3.2 镀锡电镀技术的发展根据电解液种类的不同,电镀锡机组可分为酸性法、卤素法及碱性法。
在这些电镀液中,以弗洛斯坦型(Ferrostan,简称F型) 电镀液浓度范围较宽,生产稳定,产品质量好,而得到了广泛应用。
我国目前绝大多数的电镀锡生产线是F型。
近几年由于边缘罩技术、不溶性阳极等先进技术的应用,例如河北钢铁集团衡水板业有限责任公司即采用了此项技术,国内生产的镀锡板,镀锡均匀,表面状态良好,已经完全满足国内高速制罐线的要求。
未来几年,电镀锡技术主要在软熔及钝化工艺等方面发展:(1)软熔工艺,目前国内镀锡生产线主要采用电阻软熔工艺,其缺点是:速度慢,效率低,由于带钢与导电辊接触,易烧辊,生产成本高。
非接触式感应软熔的优点是加热速度很快,有利于减少锡层的氧化,从而增加了镀锡板的整体耐蚀性,产品质量可控。
其缺点是加热的效率比电阻软熔低,高频、大功率使用时,电子功率器件的成本高,调试困难。
未来国内电镀锡机组的发展方向为电阻+感应组合加热法,它集两种方法的优点于一身,电阻软熔做基础加温,即加温到锡的熔点232℃下某点(如200℃),由感应式加热快速升温到锡熔点以上。
(2)钝化工艺,在生产镀锡板过程中,为了提高其抗氧化性、耐蚀性和抗硫化黑变性以及与漆膜的附着力等性能,一般都要进行铬酸盐阴极钝化处理, 铬酸盐钝化具有处理方法简单、效果好、获得的钝化膜具有自修复性能等优点。
但由于六价铬属于重金属,具有很强的毒性,对环境和人体健康具有很大的危害,出于对环境保护和人类健康的日益关注, 一些法令、法规已限制铬酸盐的使用,尤其是欧洲颁布了《关于回收报废电子电器产品的指令》(WEEE)及《电子电器产品中有害物质限制使用的指令》(ROHS),明确规定产品中限制或禁止使用包括Cr6+,Pb,Cd,Hg等6种物质。
因而铬酸盐正从一些工业表面处理领域逐渐消失如汽车、家电、电子、电器等。
镀锡板作为一种食品包装材料,使用无铬钝化处理也是大势所趋。
目前, 全球各大钢铁公司正在积极探索镀锡板铬酸盐钝化的替代技术,主要涉及锆酸盐、钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐、稀土金属盐及有机类钝化( 如植酸)等[3-4],国内学者也进行了许多积极有益的探索如柳长福[5]等人, 进行了钴盐在镀锡板无铬钝化中的应用研究。
总体而言,我国的镀锡板生产技术与欧美日相比还存在较大的差距,不过随着镀锡板市场的扩大,目前越来越多的大企业集团如河北钢铁集团、首钢等加入镀锡板生产阵营之中。
由于这些企业集团有着雄厚的技术、资金实力,有力的推动了我国镀锡板产业的发展,例如河北钢铁集团通过整合资源,优化配置,从炼铁、热轧、冷轧、退火、镀锡等工序提高镀锡板产品质量,取得了良好的效果,其子公司衡水板业有限公司已一跃成为北方最大的镀锡板生产基地,产品质量也稳步提高。