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(jìn)配， 張 曉， 李 虎

（河鋼集團(tuán)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(duì)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(jī)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(jī)架平整機(jī)，拉矯、電鍍錫機(jī)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(yuǎn)銷歐洲、澳洲、亞洲、北美洲、南美洲等世界各地，深受用戶好評(píng)。

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(diǎn)是規(guī)格薄、強(qiáng)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(jiān)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(jìn)和完善，金屬包裝用電鍍錫鋼板進(jìn)入了新的成長機(jī)遇期。根據(jù)包裝行業(yè)的不同要求，對(duì)馬口鐵材料的厚度、鍍錫量、機(jī)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(jí)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(jī)→連續(xù)退火機(jī)組→平整機(jī)DCR+毛化平整（干平）→拉矯→電鍍錫機(jī)組→成品。

此工藝路線的缺點(diǎn)：

1）平整機(jī)組生產(chǎn)以干平為主，平整機(jī)DCR 工藝需要配置乳化液，配置的乳化液不能長時(shí)間保存，平整機(jī)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(jī)乳化液流量較小，平整機(jī)DCR 工藝生產(chǎn)二次冷軋類產(chǎn)品時(shí)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(jī)工藝轉(zhuǎn)換，輔助時(shí)間消耗增多，影響平整機(jī)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(jī)→連續(xù)退火機(jī)組→軋機(jī)、脫脂→毛化平整（干平）→拉矯→電鍍錫機(jī)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(duì)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(duì)二次冷軋電鍍錫鋼板原料的化學(xué)成分及性能要求，卷號(hào)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(yàn)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(yàn)生產(chǎn)情況

3.1 軋機(jī)一次軋制

兩卷試驗(yàn)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(jìn)行控制。

3.2 連續(xù)退火工藝

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

3.3 二次軋制

3.3.1 經(jīng)軋機(jī)二次軋制

試驗(yàn)卷53921、53932 經(jīng)連續(xù)退火處理后返回軋機(jī)進(jìn)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(jī)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(yàn)卷53922、53931 經(jīng)連續(xù)退火處理后，在本廠雙機(jī)架平整機(jī)經(jīng)DCR 軋至厚度0.15 mm，同時(shí)進(jìn)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(duì)比

4.1 成品基本情況

4 卷試驗(yàn)料成品厚度落點(diǎn)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?yàn)檐堉茐毫υ? 000 kN 以上，板面平整度較差，板面有乳化液殘留。

2）經(jīng)軋機(jī)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(qiáng)度、抗拉強(qiáng)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(yàn)鋼卷鍍后性能良好，硬度、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)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(jī)進(jìn)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(jī)DCR 工藝生產(chǎn)時(shí)的板型和板面乳化液殘留等缺陷。

2）在軋機(jī)進(jìn)行二次冷軋生產(chǎn)時(shí)，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。