中國(guó)制罐鋁廢料量及流向

□文/王祝堂

中國(guó)制罐鋁廢料量及流向

□文/王祝堂

The Quantity and Flow of Aluminum Cans Scrap in China

2009年全球兩片鋁易拉罐的年生產(chǎn)能力約4500×108只，產(chǎn)量約2150×108只，消費(fèi)罐體料3104合金薄帶材約2 750kt，消費(fèi)罐蓋料及拉環(huán)料約1 400kt，總計(jì)約4 150kt，其中美國(guó)的占46.5%。罐體料的96%以上為3104合金，2004合金的用量很少，而蓋及拉環(huán)則是用5052合金及5082、5182合金制造的，前者占40%，后兩種占60%左右，按照GB/T3190—2008生產(chǎn)，化學(xué)成分見表1。

截止到2009年年底，中國(guó)有19個(gè)制罐廠，共有25條生產(chǎn)線，總年生產(chǎn)能力約165×108只。中國(guó)2010年上半年可生產(chǎn)罐料的公司有西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、南山輕合金有限公司與渤海鋁業(yè)有限公司。2012年亞鋁集團(tuán)有限公司與平安高精鋁板帶有限公司有望向市場(chǎng)供應(yīng)罐體料。

2010年3月12日中鋁西南鋁板帶有限公司成功地?zé)彳埑晒?790mm制罐料熱軋大卷，3月17日中鋁西南鋁冷連軋板帶有限公司用此熱軋帶坯順利地軋得1790mm寬的3104合金厚0.275mm的罐體料，標(biāo)志著中鋁西南鋁企業(yè)已跨入世界鋁板帶軋制技術(shù)先進(jìn)行列。可喜的是，中鋁在西南鋁的兩個(gè)企業(yè)是用2000mm（1+4）式熱連軋機(jī)與2000mm雙機(jī)架冷連軋機(jī)軋制1790mm罐體料，也就是說(shuō)是在設(shè)備極限或可以說(shuō)是超極限條件下軋制，相當(dāng)不易，這是在無(wú)外力支援條件下取得的成就。但要實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)這么寬、厚度薄到0.254mm、有國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的罐體料，可能還需要一些時(shí)日和許多工作要做。

美國(guó)鋁業(yè)公司近期調(diào)配全球技術(shù)力量組織一個(gè)專家小組到渤海鋁業(yè)公司工作，無(wú)疑對(duì)渤海鋁業(yè)有限公司掌握罐體料的生產(chǎn)技術(shù)及其他高精鋁板帶生產(chǎn)大有幫助，它的熱軋機(jī)列的粗軋機(jī)為3912mm，3機(jī)架熱精軋連軋機(jī)為2184mm，在生產(chǎn)寬幅罐身料方面有著裝備方面的優(yōu)勢(shì)。從裝備層面來(lái)說(shuō)，南山輕合金公司的2350mm的（1+4）式熱連軋線在生產(chǎn)罐體帶坯時(shí)有一定的優(yōu)勢(shì)，通常（1+4）式對(duì)工藝參數(shù)的控制優(yōu)于（1+3）式。

一、制罐線的工藝廢料

制罐廠的廢料是一類高品質(zhì)的廢鋁，成分單一，合金牌號(hào)單一，成分波動(dòng)范圍小，不含雜質(zhì)，其中93.3%會(huì)含少量的工藝潤(rùn)滑油，其余的6.7%含有少量保護(hù)涂料與印刷油漆。因此，制罐廠的廢料是一類價(jià)值高的優(yōu)質(zhì)廢料，3104合金錠生產(chǎn)廠可做為配爐料，視為本廠的工藝廢料，直接裝料。

1. 制罐工藝

中國(guó)制罐企業(yè)2009年罐體料的平均利用率為80%，廢料率為70%，比美國(guó)的高約2個(gè)百分點(diǎn)。一是因?yàn)樵谥袊?guó)制罐生產(chǎn)線中7～12工位的占56%，14工位的占44%，而在美國(guó)14工位的是主流，僅有少數(shù)是12工位的，而12工位以下的不再存在。二是因?yàn)橹袊?guó)用了一部分國(guó)產(chǎn)料，總體上國(guó)產(chǎn)料比從美國(guó)鋁業(yè)公司與諾威力公司進(jìn)口的略差一些，據(jù)制罐企業(yè)反映，測(cè)試罐料的力學(xué)與工藝性能時(shí)，國(guó)產(chǎn)料的各項(xiàng)指標(biāo)并不比進(jìn)口料的差，但在生產(chǎn)線上就能感到進(jìn)口料比國(guó)產(chǎn)料略勝一籌。

2. 廢料率

制罐線產(chǎn)生廢料最多的為沖杯與變薄拉伸，它們是幾何廢料，中國(guó)12工位生產(chǎn)線的沖杯廢料率為10.76%～12.13%，平均為11%，即1t制罐帶材產(chǎn)生110kg廢料。下料后的廢料帶隨即切碎與打成包，廢料表面有一層薄薄的工藝潤(rùn)滑油，除此之外無(wú)任何其他夾雜物。

產(chǎn)生廢料較多的另一道工序是切邊，即切掉變薄拉伸時(shí)的制耳部分，一般是每個(gè)罐的切邊量約1g，切除高度3mm～4mm，按質(zhì)量計(jì)算廢品率平均為7.4%，即1t制罐帶材產(chǎn)生約74kg廢料，這類廢料表面也僅殘留一層工藝潤(rùn)滑油。

其他工序廢料包括內(nèi)外面清洗，以除去罐體內(nèi)外表面上的油污與雜質(zhì)；外表面印刷；內(nèi)面噴涂樹脂；拆邊；光測(cè)試驗(yàn)（檢測(cè)針孔）等產(chǎn)生的廢料。這些工序產(chǎn)生的廢料總量為13.32kg/t帶材，即廢品率平均為1.332%，這類廢料表面無(wú)油污，但有印刷油漆與涂料。

由此可見，當(dāng)前中國(guó)12工位制罐生產(chǎn)線的材料利用率平均為80.3%，即1t制罐體帶材產(chǎn)生197.32kg廢料。

二、制罐廢料總量及流向

2009年中國(guó)制罐業(yè)采購(gòu)的3104合金帶材180kt，生產(chǎn)二片罐罐體約118×108只，產(chǎn)生廢料約36kt。這些廢料的品質(zhì)高，其最佳途徑循環(huán)應(yīng)全部返回罐體料軋制廠或3104合金錠鑄造廠，經(jīng)熔煉鑄造后可制得175kt軋制扁錠，軋制得125kt制罐帶坯卷與獲得約50kt工藝廢料。

但是根據(jù)筆者的調(diào)查，制罐企業(yè)的廢料并沒(méi)有返回軋制廠而是流向別的鋁產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，如鑄造廠、煉鋼用鋁豆廠、板帶軋制廠（用于非罐料板帶生產(chǎn)）與擠壓錠生產(chǎn)廠等，流向鑄造廠的約占70%。

制罐工藝廢料是一項(xiàng)優(yōu)質(zhì)廢料，制罐企業(yè)將下料與沖坯、變薄拉伸后的切邊廢料歸為一類，稱為白料，它們的平均價(jià)格為上交所原鋁錠價(jià)格的88%，其他有涂層的廢料歸為另一類，其價(jià)格約為上交所原鋁錠價(jià)格的75%。軋制廠用一定量的制罐廢料生產(chǎn)3104合金錠是有利可圖的，是對(duì)資源的最佳循環(huán)利用，對(duì)建設(shè)低碳鋁工業(yè)也有益。

三、對(duì)罐體料及制罐廢料的預(yù)測(cè)

由于生活習(xí)慣及生活水平的差異，中國(guó)人對(duì)易拉罐裝飲料及啤酒的青睞程度遠(yuǎn)不及工業(yè)化后的國(guó)家。因此，罐裝飲料消費(fèi)的年平均增長(zhǎng)率較低，罐料消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率也低于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。當(dāng)然美國(guó)及日本的罐料消費(fèi)量的目前已處于平穩(wěn)期，不但很少增長(zhǎng)，而且有些年度呈負(fù)增長(zhǎng)。

在2003～2008年的5年間，中國(guó)罐體料消費(fèi)量的年平均增率為7.82%，大致比國(guó)民經(jīng)濟(jì)的年均增長(zhǎng)率低1.6個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)測(cè)到2015年為止的這段時(shí)間內(nèi)，中國(guó)罐體料的年平均增長(zhǎng)率很可能維持在8.5%左右。2015年罐體料的采購(gòu)質(zhì)量可達(dá)300kt，3014合金廢料約60kt。各年的罐體帶卷采購(gòu)量及制罐企業(yè)的工藝廢料量見表2。

四、中國(guó)罐體料打入北美市場(chǎng)

南山輕合金有限公司從2007年開始試制二片罐罐體料，繼該公司自主研發(fā)的“高性能高精度大卷重寬幅鋁合金板帶加工技術(shù)及產(chǎn)品—罐體料”項(xiàng)目通過(guò)了山東省科技廳組織的專家鑒定委員會(huì)的鑒定后，2010年5月10～11日被美國(guó)百威集團(tuán)杰克森威制罐有限公司選擇使用，材料表現(xiàn)良好。而西南鋁業(yè)中鋁企業(yè)采用2000mm熱連軋機(jī)遇雙機(jī)架冷連軋機(jī)軋制1790mm寬的罐體料也屬罕見，這都表明中國(guó)在罐體料生產(chǎn)技術(shù)方面躋身國(guó)際先進(jìn)水平。中國(guó)罐體料2010年首次進(jìn)入北美市場(chǎng)，表明中國(guó)高精鋁箔板帶凈出口時(shí)代到來(lái)了。

制罐企業(yè)工藝廢料合金單一（3104—H19），成分穩(wěn)定，是品質(zhì)高的一類廢料，可直接作為3104合金的配料，用于熔煉鑄造3104合金錠。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家這種廢料都直接返回給罐體料軋制廠，可使資源得到最佳的循環(huán)利用。可是在中國(guó)這類廢料并沒(méi)有返回軋制廠，而是流入其他的鋁產(chǎn)品企業(yè)。希望罐體料軋制廠對(duì)這部分廢鋁的利用重視起來(lái)。

表1 二片鋁易拉罐合金的化學(xué)成分 單位：%

book=32,ebook=99