二次冷軋電鍍錫鋼板生產(chǎn)的新途徑研究

吳 旭， 滕瑞沖， 劉進配， 張 曉， 李 虎

（河鋼集團衡板公司， 河北 衡水 053400）

河鋼衡板公司是一家生產(chǎn)高檔包裝用鍍錫板、DR 材等高附加值產(chǎn)品的深加工企業(yè)。為滿足高端客戶對包裝用電鍍錫鋼板表面、板型、性能等方面的要求，公司配套的設(shè)備有酸洗、1250 六輥可逆HC 冷軋機組，脫脂、罩式退火、300 m/min 的連續(xù)退火、具備干濕平整及生產(chǎn)DR 材的雙機架平整機，拉矯、電鍍錫機組等。成功開發(fā)了“蛋白飲料罐罐身用鐵”“高低壓氣霧罐頂?shù)咨w及罐身用鐵”“高檔易拉環(huán)用鐵”、“番茄醬頂?shù)咨w及罐身”“豆豉鯪魚罐”“奶粉罐、米粉罐罐身用鐵”、DR 材等一系列新產(chǎn)品，產(chǎn)品遠銷歐洲、澳洲、亞洲、北美洲、南美洲等世界各地，深受用戶好評。

1 包裝用電鍍錫鋼板應(yīng)用現(xiàn)狀

包裝用電鍍錫鋼板是世界上用量最大的一種金屬包裝板材，電鍍錫鋼板的特點是規(guī)格薄、強度大、精度高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量高。由于其良好的密封性、保藏性、避光性、堅固性和特有的金屬裝飾魅力，廣泛應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)藥品包裝、日用品包裝、儀器儀表包裝、工業(yè)品包裝等方面。

國內(nèi)包裝用電鍍錫鋼板約占電鍍錫鋼板用量的50%，主要應(yīng)用于食品、飲料、氣霧罐等技術(shù)要求較高的包裝領(lǐng)域。隨著金屬包裝印刷技術(shù)和加工技術(shù)的不斷改進和完善，金屬包裝用電鍍錫鋼板進入了新的成長機遇期。根據(jù)包裝行業(yè)的不同要求，對馬口鐵材料的厚度、鍍錫量、機械性能等都有了不同的要求，但是為了降低包裝成本，電鍍錫鋼板一直向減薄的方向發(fā)展，一是少用錫，甚至不用錫，二是減薄電鍍錫鋼板的基板厚度。食品級電鍍錫鋼板產(chǎn)品的厚度從0.2～0.22 mm 轉(zhuǎn)向0.2 mm 以下，這為二次冷軋電鍍錫鋼板的應(yīng)用提供了廣闊的空間[1-2]。

2 二次冷軋電鍍錫鋼板的生產(chǎn)情況

2.1 二次冷軋電鍍錫鋼板原生產(chǎn)工藝路線

原生產(chǎn)工藝路線：公司原料→酸洗→軋機→連續(xù)退火機組→平整機DCR+毛化平整（干平）→拉矯→電鍍錫機組→成品。

此工藝路線的缺點：

1）平整機組生產(chǎn)以干平為主，平整機DCR 工藝需要配置乳化液，配置的乳化液不能長時間保存，平整機小批次生產(chǎn)二次冷軋類產(chǎn)品的生產(chǎn)成本較高。

2）由于平整機乳化液流量較小，平整機DCR 工藝生產(chǎn)二次冷軋類產(chǎn)品時軋制壓力較高，板型控制較困難，并且由于存在較大的軋制壓力，易造成卷溫較高，形成乳化液斑。

3）平整機工藝轉(zhuǎn)換，輔助時間消耗增多，影響平整機的生產(chǎn)效率。

2.2 二次冷軋電鍍錫鋼板新工藝路線

新工藝路線：原料→酸洗→軋機→連續(xù)退火機組→軋機、脫脂→毛化平整（干平）→拉矯→電鍍錫機組→成品。

2.2.1 二次冷軋電鍍錫鋼板原料的選擇

由于二次冷軋電鍍錫鋼板原料選用以及二次冷軋壓下率對電鍍錫鋼板性能有較大的影響[3]，本次新工藝試制二次冷軋電鍍錫鋼板的原料選擇某原料廠的MR 鋼，以滿足客戶對二次冷軋電鍍錫鋼板原料的化學(xué)成分及性能要求，卷號為5392、5393，原料規(guī)格為2.0 mm×854 mm，質(zhì)量分別為15 340 kg 和15 490 kg（化學(xué)成分見表1）。

2.2.2 二次冷軋軋制工藝的設(shè)定

根據(jù)客戶需求，本次試驗二次冷軋電鍍錫鋼板采用本廠DR8 工藝，一次冷軋厚度至0.185 mm，經(jīng)連續(xù)退火后，二次冷軋至成品厚度0.15 mm。

3 本次試驗生產(chǎn)情況

3.1 軋機一次軋制

兩卷試驗料由原料2.0 mm 一次軋制到厚度0.185 mm，工作輥表面粗糙度0.6 μm，生產(chǎn)過程中乳化液濃度及軋制工藝參數(shù)按常規(guī)方式進行控制。

3.2 連續(xù)退火工藝

帶鋼經(jīng)軋機一次軋制后，在本廠連退線進行退火，生產(chǎn)過程執(zhí)行本廠DR 材退火工藝，下線卷號分別為53921、53922、53931 及53932。

3.3 二次軋制

3.3.1 經(jīng)軋機二次軋制

試驗卷53921、53932 經(jīng)連續(xù)退火處理后返回軋機進行二次冷軋，軋至成品厚度0.15 mm，生產(chǎn)過程中軋輥、乳化液等工藝條件按常規(guī)生產(chǎn)方式控制未做調(diào)整。后經(jīng)脫脂線清洗，平整機毛化平整，拉矯裁邊，電鍍錫生產(chǎn)完成。

3.3.2 經(jīng)平整DCR 軋制

試驗卷53922、53931 經(jīng)連續(xù)退火處理后，在本廠雙機架平整機經(jīng)DCR 軋至厚度0.15 mm，同時進行毛化平整處理，后經(jīng)拉矯裁邊，電鍍錫生產(chǎn)完成。

4 兩種生產(chǎn)工藝成品對比

4.1 成品基本情況

4 卷試驗料成品厚度落點均控制在0.150 mm±0.005 mm，卷取外形無明顯溢出邊等缺陷，均符合GB/T 2520—2017 標(biāo)準(zhǔn)，滿足客戶的生產(chǎn)需求。

4.2 板面質(zhì)量

1）經(jīng)平整DCR 工藝生產(chǎn)的2 卷帶鋼（見圖1）因為軋制壓力在8 000 kN 以上，板面平整度較差，板面有乳化液殘留。

2）經(jīng)軋機二次冷軋生產(chǎn)的2 卷帶鋼（見圖2）軋制壓力在3 500 kN 左右，后經(jīng)脫脂清洗，板面平直度及光潔度較平整DCR 工藝生產(chǎn)的2 卷帶鋼有非常直觀的提升。

4.3 成品性能

4.3.1 毛化平整后性能

平整用毛化輥硬度（HS）≥94，平整壓力設(shè)定為4 000 kN，軋輥凸度為5 μm[4]。平整后帶鋼性能如表2、表3 所示。

由表2、表3 可知，由兩種工藝路線生產(chǎn)后的帶鋼經(jīng)平整后板面粗糙度、硬度、屈服強度、抗拉強度等指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。

表2 毛化平整后板面粗糙度 μm

表3 毛化平整后力學(xué)性能

4.3.2 鍍后性能

鍍錫線鍍錫量設(shè)定2.8/2.8 g/m2，電化學(xué)鈍化。鍍后性能如表4、表5 所示。

表4 鋼板鍍錫量 g/m2

表5 鍍錫后鋼板力學(xué)性能

由表4、表5 可知，4 卷試驗鋼卷鍍后性能良好，硬度、屈服強度、抗拉強度等指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足客戶需求。

5 結(jié)論

1）二次冷軋電鍍錫鋼板經(jīng)退火后，在軋機進行二次軋制生產(chǎn)工藝，能有效解決二次冷軋電鍍錫鋼板經(jīng)平整機DCR 工藝生產(chǎn)時的板型和板面乳化液殘留等缺陷。

2）在軋機進行二次冷軋生產(chǎn)時，不用重新調(diào)配乳化液，可提高生產(chǎn)效率，有效降低生產(chǎn)成本，提升公司產(chǎn)品的市場競爭力。