捆带产品发展历程回顾及展望

2016-03-20黄菲

襄阳职业技术学院学报 2016年6期

关键词：产品

黄菲

（武汉钢铁公司武钢研究院，武汉 430080）

钢质捆带(简称捆带)是一种高附加值的冷轧深加工产品，广泛用于钢铁、有色金属、玻璃、造纸等传统工业品的打捆包装。[1]我国自20世纪80年代涉足捆带产业以来，随着工业化水平的持续增强，已先后开发出多种规格的捆带产品，品质不断提升，基本满足了当前大多数普通行业的需求。国内捆带企业也因此积累了丰富的实践经验，为产品后续的升级换代奠定了坚实的基础。本文基于大量已公开的技术文献，结合多年的生产实践，对我国捆带产品的发展历程进行简要回顾。分析每个阶段的技术特点，并对未来可能的变化趋势进行初步展望；探讨存在的挑战与机遇，以期为业内提供有益的参考。

一、发展历程概述

根据现有国家标准，捆带产品主要按照力学性能进行等级划分，大致可以分为低强度（≤800 MPa）、中强度（830 ～880 MPa）、高强度（900 ～980 MPa）、超高强度（1 000～1 100 MPa）、特高强度（≥1 150 MPa）五个层级。[2]这种划分，恰好可以折射出国内捆带产品的发展历程。

（一）“产品外购”阶段

20世纪80年代，国家经济基础薄弱，制造水平低端。由于缺乏高效的轧制、热处理及卷取装备，业内难以生产800 MPa以上的捆带，工业所需的高端捆带必须全部依赖进口。当时的情况可用“原料依存度高，产线效能低下”来形容。要想保证产品的强度，只有在原料钢种中添加大量的合金元素，以弥补轧制能力的不足，这极大削弱了产品的性价比。第一代生产机组几乎全部采用卧式电阻加热炉，通过简单的去应力退火工艺进行生产（图1）。其控温不够精准、调节速度缓慢、炉温分布不均的缺点，严重影响产品的表面质量和性能稳定性。所生产的小卷重单盘捆带完全无法满足高速连续自动打包机的要求，只能通过低效率的手动打捆方式来捆扎一些诸如木箱、纸筒等小型轻工制品。

图1 第一代捆带生产机组

（二）“产品仿制”阶段

20世纪最后10年，随着我国工业制造能力的增强，以宝钢为代表的国有捆带企业尝试仿制国外产品。宝钢自1989年从德国引进成套调质热处理设备后，充分吸收、消化国外经验，重点研究贝氏体强化机理的铅浴等温淬火工艺，相继开发了与之匹配的St37、St50等原料钢种。由于产品的强韧性可以通过后期的热处理来实现，极大减少了对原料钢种和轧制工艺的依赖，等温淬火工艺因而成为当时的研究热点。作为第二代生产机组（图2），调质热处理线将开卷、焊接、分条、高温加热、淬火、回火、涂漆、涂蜡、烘干、卷取等主要工序有机融合于一条生产线上，大幅提高了工作效率和产品质量。此后，随着数条具有类似功能的生产线进入投产，国内基本实现了800～900 MPa捆带的批量生产，产品开始用于捆扎普通的热轧和冷轧钢卷。此时的情况可以概括为“调质工艺流行，产品性能提升”。[3－4]

图2 第二代捆带生产机组

（三）“产品自给”阶段

21世纪初的头10年，国家综合国力大幅提升，一大批具有国际先进水平的轧制和热处理设备投入使用，以鞍山发蓝、无锡方正为代表的大型民营捆带企业开始在业内崭露头角。它们与鞍钢、宝钢、首钢等国内钢铁巨头合作，强化原料钢种研究，以Q235、30Mn2为代表的碳素结构钢和低合金钢开始用于批量生产930～1000 MPa捆带。同时，针对铅浴等温淬火工艺存在的高能耗、高污染问题，创造性地开发出了以水作为冷却介质的两相区淬火+回火工艺，体现出明确的节能环保理念。此外，针对传统电阻加热存在的问题，与天津天高等公司合作，在坚持“集约化”理念的前提下，研制出了以电磁感应加热为控温方式的第三代生产机组（图3），实现了温度的精确控制，提高了热利用效率。[5]正是由于国内企业自主掌握了原料钢种、生产工艺及热处理设备，大量捆带产品快速实现了国产化，替代了进口，并反向出口到欧美发达国家。以武钢为例，目前国产捆带的使用比例已达到其年采购量的90%以上，批量用于高档汽车板、冷轧硅钢片、大截面管线钢、高强冷弯型钢等高端钢材的打捆包装。据不完全统计，仅宝钢一家，就占有国内25%的市场份额。而鞍山发蓝的年产能则达到10 000万公平，成为国内最大的捆带制造商。无锡方正也成为极少数能生产发蓝、涂漆、镀锌3大系列各种规格产品的厂家之一。[6]为顺应行业的快速发展，鞍山发蓝、无锡方正、宝钢等单位于2002年制定了产品行业标准YB/T 025－2002，并在2010年进行修订，升级为国家标准GB/T 25820－2010，大幅提高产品的市场准入门槛，进一步挤压进口捆带在国内的利润空间，巩固了其在行业的话语权，形成了垄断地位。[7]正是在这个阶段，一大批具有国内自主知识产权的发明专利和实用新型专利相继出现，形成多项具有重大意义的科研成果，行业处于发展的黄金时期。

图3 第三代捆带生产机组

（四）“产品超越”阶段

“十二五”以来，鞍山发蓝、无锡方正、宝钢等标杆企业持续进行新品研发。随着1 150 MPa、1 250 MPa特高强度捆带的问世，填补了行业多项空白，部分领域对国外已形成一定技术优势，产品性能实现了飞跃，标志着我国已成为捆带制造大国。

二、未来展望

我国捆带行业通过自身不懈的努力，经过几十年的高速发展，取得了辉煌的成就，已完全实现自给自足。但是，随着当前全球经济形势日益严峻，行业面临着严重的生存危机，产品的升级换代已刻不容缓。

一方面，鞍山发蓝、无锡方正、宝钢等极少数厂家垄断了国内绝大部分关键技术及市场份额，制定了排他性的产品行业及国家标准，并申请了大量国家专利，其它厂家想要抢占市场，确实力不从心。另一方面，作为最大用户的钢铁行业近期已整体陷入严重亏损状态，由政府主导的去产能化行动必将导致捆带企业无法独善其身。再一方面，虽然1 150 MPa、1 250 MPa特高强度捆带已成功问世，但其主要用于低回报率的棉纺业，且需求量有限，实际利润空间很小，难以扭转当前颓势。仅从技术层面来看，一味提高强度将导致塑性和韧性急剧下降，容易脆断的产品没有任何实用价值，继续追求开发更高强度级别的捆带已毫无意义。

通过调研文献及走访客户，本文认为高技术含量、高附加值的功能捆带可能是产品未来的一个发展方向。[8]

（一）定义及分类

所谓功能捆带，是指具有一种及以上特殊使用性能、捆扎特殊商品或应用于特殊环境的包装用钢带。与常规捆带相比，它不片面追求力学性能的高低，更强调产品与使用对象或环境的匹配性，使用性能展示其技术含量，应用领域体现其附加值。

通常来讲，功能捆带的基本作用是“保证安全储运，提升产品档次”。[9]据此可以粗略划分为两大类：捆扎型和装饰型。捆扎型包括厚/薄规格捆带、耐热捆带、耐寒捆带、耐磨捆带、耐蚀捆带、耐冲击捆带等；装饰型包括涂镀捆带、镀层捆带、镜面捆带等。上述划分也并非绝对泾渭分明，某些产品可具有复合功能，比如极薄涂镀捆带。

（二）主要用途及性能要求

1.厚/薄规格捆带：是指厚度大于1.1 mm或者小于0.4 mm的捆带。前者主要用于钢锭、拖拉机履带等高重量、大尺寸、几何形状复杂的硬质制品的捆扎。后者主要用于打印纸、塑料带等软质制品的捆扎。一般要求产品具有较高的塑性和韧性，折弯时不易断裂。

2.耐热捆带：主要用于500～800°C环境下物品的捆扎，比如热轧钢卷的在线卷取、冷轧钢卷的罩式退火。一般要求产品具有较好的热性能和抗氧化性能，高温下能长时间保持强度不变，且表面不发生明显氧化。

3.耐寒捆带：主要用于－60～－20°C 环境下物品的捆扎，比如铺设在严寒地区的管道、电线杆。一般要求产品具有良好的冲击韧性，低温下能长时间保持吸收功不发生明显变化。

4.耐磨捆带：主要用于高粗糙度物品的捆扎，比如墓碑、石柱、木材等。一般要求产品具有较高的表面硬度，经历多次反复摩擦后，硬度值不发生明显变化。

5.耐蚀捆带：主要用于高盐、高湿或酸雨区域内物品的捆扎，比如海港内的集装箱、油气田里的储油罐。一般要求产品具有良好的耐蚀性能，长时间暴露后，表面不发生明显腐蚀。

在翻译过程中，译者同样会遇到一词多义现象，这时就需要译者根据上下文语境以及语法灵活选择词义，唯变则通，方能了然。往往小词会有诸多译法，但万变不离其宗，此时便可在其固有之经基础之上进行权变，以使译文灵活多变，通顺可读。

6.耐冲击捆带：主要用于深海环境下沉船的打捞或者科考设备的投放。一般要求产品具有良好的耐冲击性能，能够在高压环境下抵抗海水的连续冲刷和侵蚀。

7.涂镀捆带：主要用于雕塑、古玩、首饰、珠宝等精美物品的捆扎。一般要求产品具有较低的粗糙度和硬度及良好的耐蚀性能，既不伤及物品表面，又能提升文化韵味。

8.镀层捆带：主要分为单镀层捆带和复合镀层捆带。前者包括热/电镀Zn捆带、热/电镀Sn捆带和热镀Al捆带。一般用于包装高附加值钢卷，如高档汽车板、冷轧硅钢片等。后者包括诸如Zn－Sn、Zn－Al、Zn －Ni、Sn －Ni、Zn －Ni/Sn －Co、Al/Ni－Co、Cu －Ni/Ni－Ag、Cu－Sn/Sn－Au 等多种类型捆带。根据镀层不同的表面特性，可以用于包装精密电子元件、光学及医学仪器零部件、磁性物品、光电材料、家用五金制品等。一般要求产品具有较高的镀层稳定性、均匀性和光泽度，较低的硬度和良好的耐蚀性能。

9.镜面捆带：是指镜面反射率大于90%的捆带。主要用于奖牌、奖杯、高档餐盘等具有金属镜面特征的物品的捆扎，产品性能要求与某些镀层捆带类似。

（三）挑战与机遇

功能捆带的应用领域非常广泛，既涉及钢铁、造纸、珠宝等传统行业，又关联医学、光电、海洋等高新技术产业。有效分散了风险，拓展了产品的利润空间。不过，高附加值也往往意味着制造过程的高成本和高难度，这也是目前绝大多数功能捆带的研制仍停留在实验室或概念设计层面，难以形成批量生产的根本原因。

1.原料成本高：功能捆带一般以冷轧态的不锈钢或合金钢作为基材，通过后续特殊的热处理或表面处理实现某些使用性能。通常来讲，只要添加了合金元素，原料成本将会直线上升，对于产品的推广极为不利。

尽管如此，功能捆带未来仍然具有大范围推广的可能性，这是因为：从技术角度来说，虽然生产工艺复杂，但理论上具有可行性，其中的每一道工序孤立地看目前都很成熟，关键是如何将它们有效优化并整合在一起发挥最大效能。从经济角度来说，虽然原料及生产成本较高，但考虑到其应用领域更广，与高新技术产业的联系更为紧密，更符合国家未来的科技发展战略，因而利润增长点会更多，完全能够抵消成本所带来的劣势。从市场角度来说，国内外目前还没有一个有关功能捆带的行业或国家标准，因此，谁能率先实现批量生产并制定标准，谁就能掌控该领域的话语权和未来市场的制高点。