二次冷轧电镀锡钢板生产的新途径研究

吴 旭， 滕瑞冲， 刘进配， 张 晓， 李 虎

（河钢集团衡板公司， 河北 衡水 053400）

河钢衡板公司是一家生产高档包装用镀锡板、DR 材等高附加值产品的深加工企业。为满足高端客户对包装用电镀锡钢板表面、板型、性能等方面的要求，公司配套的设备有酸洗、1250 六辊可逆HC 冷轧机组，脱脂、罩式退火、300 m/min 的连续退火、具备干湿平整及生产DR 材的双机架平整机，拉矫、电镀锡机组等。成功开发了“蛋白饮料罐罐身用铁”“高低压气雾罐顶底盖及罐身用铁”“高档易拉环用铁”、“番茄酱顶底盖及罐身”“豆豉鲮鱼罐”“奶粉罐、米粉罐罐身用铁”、DR 材等一系列新产品，产品远销欧洲、澳洲、亚洲、北美洲、南美洲等世界各地，深受用户好评。

1 包装用电镀锡钢板应用现状

包装用电镀锡钢板是世界上用量最大的一种金属包装板材，电镀锡钢板的特点是规格薄、强度大、精度高、生产工艺复杂、产品质量高。由于其良好的密封性、保藏性、避光性、坚固性和特有的金属装饰魅力，广泛应用于食品包装、医药品包装、日用品包装、仪器仪表包装、工业品包装等方面。

国内包装用电镀锡钢板约占电镀锡钢板用量的50%，主要应用于食品、饮料、气雾罐等技术要求较高的包装领域。随着金属包装印刷技术和加工技术的不断改进和完善，金属包装用电镀锡钢板进入了新的成长机遇期。根据包装行业的不同要求，对马口铁材料的厚度、镀锡量、机械性能等都有了不同的要求，但是为了降低包装成本，电镀锡钢板一直向减薄的方向发展，一是少用锡，甚至不用锡，二是减薄电镀锡钢板的基板厚度。食品级电镀锡钢板产品的厚度从0.2～0.22 mm 转向0.2 mm 以下，这为二次冷轧电镀锡钢板的应用提供了广阔的空间[1-2]。

2 二次冷轧电镀锡钢板的生产情况

2.1 二次冷轧电镀锡钢板原生产工艺路线

原生产工艺路线：公司原料→酸洗→轧机→连续退火机组→平整机DCR+毛化平整（干平）→拉矫→电镀锡机组→成品。

此工艺路线的缺点：

1）平整机组生产以干平为主，平整机DCR 工艺需要配置乳化液，配置的乳化液不能长时间保存，平整机小批次生产二次冷轧类产品的生产成本较高。

2）由于平整机乳化液流量较小，平整机DCR 工艺生产二次冷轧类产品时轧制压力较高，板型控制较困难，并且由于存在较大的轧制压力，易造成卷温较高，形成乳化液斑。

3）平整机工艺转换，辅助时间消耗增多，影响平整机的生产效率。

2.2 二次冷轧电镀锡钢板新工艺路线

新工艺路线：原料→酸洗→轧机→连续退火机组→轧机、脱脂→毛化平整（干平）→拉矫→电镀锡机组→成品。

2.2.1 二次冷轧电镀锡钢板原料的选择

由于二次冷轧电镀锡钢板原料选用以及二次冷轧压下率对电镀锡钢板性能有较大的影响[3]，本次新工艺试制二次冷轧电镀锡钢板的原料选择某原料厂的MR 钢，以满足客户对二次冷轧电镀锡钢板原料的化学成分及性能要求，卷号为5392、5393，原料规格为2.0 mm×854 mm，质量分别为15 340 kg 和15 490 kg（化学成分见表1）。

2.2.2 二次冷轧轧制工艺的设定

根据客户需求，本次试验二次冷轧电镀锡钢板采用本厂DR8 工艺，一次冷轧厚度至0.185 mm，经连续退火后，二次冷轧至成品厚度0.15 mm。

3 本次试验生产情况

3.1 轧机一次轧制

两卷试验料由原料2.0 mm 一次轧制到厚度0.185 mm，工作辊表面粗糙度0.6 μm，生产过程中乳化液浓度及轧制工艺参数按常规方式进行控制。

3.2 连续退火工艺

带钢经轧机一次轧制后，在本厂连退线进行退火，生产过程执行本厂DR 材退火工艺，下线卷号分别为53921、53922、53931 及53932。

3.3 二次轧制

3.3.1 经轧机二次轧制

试验卷53921、53932 经连续退火处理后返回轧机进行二次冷轧，轧至成品厚度0.15 mm，生产过程中轧辊、乳化液等工艺条件按常规生产方式控制未做调整。后经脱脂线清洗，平整机毛化平整，拉矫裁边，电镀锡生产完成。

3.3.2 经平整DCR 轧制

试验卷53922、53931 经连续退火处理后，在本厂双机架平整机经DCR 轧至厚度0.15 mm，同时进行毛化平整处理，后经拉矫裁边，电镀锡生产完成。

4 两种生产工艺成品对比

4.1 成品基本情况

4 卷试验料成品厚度落点均控制在0.150 mm±0.005 mm，卷取外形无明显溢出边等缺陷，均符合GB/T 2520—2017 标准，满足客户的生产需求。

4.2 板面质量

1）经平整DCR 工艺生产的2 卷带钢（见图1）因为轧制压力在8 000 kN 以上，板面平整度较差，板面有乳化液残留。

2）经轧机二次冷轧生产的2 卷带钢（见图2）轧制压力在3 500 kN 左右，后经脱脂清洗，板面平直度及光洁度较平整DCR 工艺生产的2 卷带钢有非常直观的提升。

4.3 成品性能

4.3.1 毛化平整后性能

平整用毛化辊硬度（HS）≥94，平整压力设定为4 000 kN，轧辊凸度为5 μm[4]。平整后带钢性能如表2、表3 所示。

由表2、表3 可知，由两种工艺路线生产后的带钢经平整后板面粗糙度、硬度、屈服强度、抗拉强度等指标符合标准。

表2 毛化平整后板面粗糙度 μm

表3 毛化平整后力学性能

4.3.2 镀后性能

镀锡线镀锡量设定2.8/2.8 g/m2，电化学钝化。镀后性能如表4、表5 所示。

表4 钢板镀锡量 g/m2

表5 镀锡后钢板力学性能

由表4、表5 可知，4 卷试验钢卷镀后性能良好，硬度、屈服强度、抗拉强度等指标均符合国家标准，满足客户需求。

5 结论

1）二次冷轧电镀锡钢板经退火后，在轧机进行二次轧制生产工艺，能有效解决二次冷轧电镀锡钢板经平整机DCR 工艺生产时的板型和板面乳化液残留等缺陷。

2）在轧机进行二次冷轧生产时，不用重新调配乳化液，可提高生产效率，有效降低生产成本，提升公司产品的市场竞争力。