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              行業新聞:我們聚集國內外鋼桶包裝行業相關的新聞資料,讓您足不出戶了解行業大事,掌握發展方向。
                首頁-行業新聞-中國鋼桶工業的現狀及再利用發展趨勢 中國鋼桶工業的現狀及再利用發展趨勢-中國鋼桶包裝網  

               
               
               

              中國鋼桶工業的現狀及再利用發展趨勢

              文/鞠春明

              鞠春明在第四屆全國危廢利用處置技術大會上演講

              鞠春明的演講受到廣泛關注

              自中國改革開放以來,我國的鋼桶包裝行業發展很快,到目前為止,我國的鋼桶行業已經成為世界產量第一的國家,而且所有相關門類都已發展齊全,完全實現了國產化。雖然鋼桶業發展很快,但與發達國家相比,我們的廢舊鋼桶再利用行業卻發展緩慢,這固然有政策方面的問題,但更多的是我們有沒有真正的重視起來。

              1、鋼桶行業的發展規模

              自從1908年在中國誕生第一只包裝鋼桶到現在,已經歷一百余年。經過幾代人的努力,中國鋼桶企業經歷了從無到有,從有到精的發展歷程,鋼桶生產設備從依賴進口到目前的自主研發和創新,鋼桶附件產量和質量位于領先地位。目前制桶企業已有1000多家,提供設備及原輔材料的相關企業200多家,鋼桶產量高達1.3億只。中國已經發展成為當今世界的鋼桶生產大國。

              中國的鋼桶產品以用戶需求為目標,鋼桶產品產要以200升開口鋼桶和閉口鋼桶為主,占鋼桶總產量的80%左右,其他產品主要有中小型鋼桶、特種鋼桶等約占20%左右。我們每年對國內的主要產品200升鋼桶產量進行統計,從2018年的統計情況來看,鋼桶的總產量有所下降,其主要原因是國內近年來對環保要求的嚴苛形勢,使一些中小型鋼桶企業減產或停產造成的。2018年我們對國內140多家主要生產企業進行了統計,其200升鋼桶產量及分布情況如下圖所示。

              144家主要制桶企業生產規模統計圖

              (圖例:X坐標表示產量,Y坐標表示企業數量)

              根據行業專家分析,2018年全國200升鋼桶的總產量在1.3億只左右,與2017年統計產量相比,總產量有所下降,下降的總量在500萬只左右。這是近30年來,中國鋼桶行業首次出現負增長。

              鋼桶的市場占有及鋼桶廠分布表
              (以片區劃分)

              2015年~2019年鋼桶材料厚度的變化

              以中國每年新鋼桶產量1.2億只計算,廢鋼桶的再利數量只有2160萬只。遠遠低于日本和美國。這是一個巨大的市場,也是一個巨大的挑戰,更是巨大的機遇。

              中國、日本和美國廢鋼桶再利用情況對比表

              國家/年份

              1981~1990

              1991~2000

              2001~2010

              2011~2020

              中國

              11%

              12%

              15%

              18%

              日本

              55%

              58%

              62%

              65%

              美國

              63%

              75%

              81%

              83%

               

              2、鋼桶標準化的發展

              近年來,我國的鋼桶標準已經實現了系列化,而且將ISO國際標準部分引入國家標準中,標準化程度已日趨完整,目前國內采用的鋼桶產品系列標準已有18項。在最新的鋼桶標準中,我們逐步引入了最新的技術和規范,從技術層面講,目前的標準化水平已經比較先進了。今后標準化工作的主要目標是全面采用國際標準。

              為了更好的貫徹標準化精神,行業專家對鋼桶及相關標準進行了整理,出版了《鋼桶標準匯編》及《鋼桶包裝標準應用指南》,為中國鋼桶行業的標準化工作鋪平道路,為全面實現國際化打好基礎。

              鋼桶系列標準及配套指南

              為了更好的促進行業采用新技術新材料的步伐,我們組織行業專家,研究制訂了一系列工藝技術標準,如《鋼桶水性涂料涂裝工藝標準》等等,有力地促進了行業的技術發展。

               

              3、行業集團化發展趨勢

              國內鋼桶生產企業已過千家,但產量超過百萬的企業不足百家,多數企業生產效率低,屬于市場補缺型企業。近年來,鋼桶生產巨頭已經嶄露頭角,以無錫四方、格瑞夫、中糧、杰富意、天津大田、天津東海等為代表的企業已逐步形成集團化生產,他們以在全國各地建立多家生產基地為手段,不段進步擴張,逐漸占據更大的市場份額。由此看來,集團化的發展,可能會使國內制桶企業數量逐漸減少,淘汰那些生產效率低、產品質量差、市場占有量小的小型企業,全國大部分市場,可能會掌握在少數幾個集團化巨頭手中。

              目前為止,國內主要鋼桶集團化企業如下表所示。

               

              4、鋼桶產品的多樣化發展

              在中國鋼桶業產品的發展歷程中,形式單一的200升鋼桶占據了大半時期,其它類型產品則成為鳳毛麟角。但是二十年來,鋼桶產品已逐步形成了多樣化的發展趨勢。不僅200升鋼桶已出現多種不同的形態需求,而且其它容量的鋼桶更是顯現了百花齊放的繁榮景象。彩色桶、縮徑桶、W筋桶、鋼塑復合桶、內襯桶、核廢料桶、錐形桶及種種不同封口型式的鋼桶等等五花八門,異彩紛呈。隨著鋼桶應用范圍的不斷擴大,鋼桶的類型也會越來越多。

              多樣化的鋼桶產品系列

              5、制桶設備的發展

              近三十年來,中國的制桶設備技術及產量呈現了加速度的發展趨勢。目前,能研發生產全套的制桶設備的企業,已有近十家,有的設備技術的先進性已達到了國際最新水平。全自動生產線已在國內逐步普及。每年制桶設備的出口量也在不斷增加。
              最有代表性的制桶設備發展情況:

              (1)全自動縫焊機。

              國內生產200L鋼桶全自動鋼桶縫焊機的企業有8家左右,多臺銷售規模的主流焊機生產廠商有江陰五星,營口北方、南通澳斯派等,安中機械廠的全自動縫焊機,已具備鍍鋅鋼板直接焊接的工藝要求。

              江陰五星銅業焊機

              營口北方制桶焊機

              山西水利(隆昊)焊機

              (2)全自動氦質譜檢漏機。

              國內生產全自動鋼桶氦質譜檢漏機的企業已有三家以上,由于檢漏效率高、準確率高,目前已逐步在制桶企業中普及應用。檢漏機從十年前的單工位已發展到目前可生產四工位的設備,檢漏效率提高了四倍,完全也以與目前的全自動生產線匹配使用。

              上海賢日

              合肥卓揚

              (3)立式全自動生產線。

              鋼桶中段的立式全自動生產線,在國內已成功研發成功,并投入應用。目前可生產立式全自動生產設備的設備企業已有三家,設備的自動化程度各有不同。立式全自動生產線的應用,不僅提高了鋼桶生產線的生產效率,更重要的是保證了鋼桶在生產過程中的表面質量、衛生要求都能得到有效的保障,為鋼桶的印鐵和預涂、覆膜奠定了基礎。

              全自動立式鋼桶生產線

              (4)鋼桶彩色印鐵機研發成功。

              近年來,印鐵及預涂鋼板,在國內鋼桶行業的應用發展較快。江蘇華宇印涂集團已經攻克了鋼桶板印鐵技術,并在天津東海制桶廠首次應用。預涂鋼板在江蘇及浙江已開始應用,可實現雙色和多色的整卷預涂,有望大批量投入生產。印鐵及預涂鋼板的應用,將使鋼桶行業擺脫長期在鋼桶涂裝生產環保問題上的困擾。

              鋼桶板彩色印刷生產線

              (5)多項自動化設備的出現。

              隨著鋼桶生產自動化程度越來越強,除了一些主要生產設備的自動化,國內還同時研發出了多種輔助的自動化設備,以形成完整的自動化生產線。這些自動化生產設備包括:自動磨邊機、焊縫自動碾邊機、自動上料機、桶蓋自動碼垛機、桶蓋自動卸垛機、自動絲網印刷機、自動熱轉印機、自動上桶蓋機等等。

              自動輸送線

              鋼桶桶蓋貼標機

              桶身焊縫壓平機

              鋼桶桶塞全自動擰蓋機

              6、工藝技術的發展

              中國制桶工藝技術近年來有了突破性的發展,為了實現全自動化生產,生產工藝也伴隨著設備技術的進步而進步。最有代表性的工藝進步有以下幾個方面。

              (1)開卷下料錯位沖壓生產工藝。

              改變了以前桶底頂單機沖壓的狀況,現在采用開卷、校平、雙機錯位沖的工藝方法,已在國內得到了廣泛普及。這種生產工藝,不僅提高了生產效率,保證了產品質量,還有效地提高了材料利用度。

              錯位沖壓生產線

              (2)桶口法蘭自動鎖裝工藝。

              以前的桶口鎖裝工藝,采用的是單機生產,即大口沖孔翻邊、小口沖孔翻邊、大口鎖裝、小口鎖裝等四道工序、四臺沖床才能完成,F在,國內多數大中型制桶企業,以逐步采用了一次鎖裝工藝,即采用一道模具在一臺沖床上一次性完成大小口鎖裝。不僅提高了生產效率,也大大地保障了產品的質量。

              桶口法蘭自動鎖裝系統

              (3)鋼板覆膜技術發展。

              覆膜鐵是目前國際上發展趨勢,該技術很好的解決了鋼桶涂裝污染問題,而且還能實現鋼桶的彩色化,使鋼桶包裝上一個更高的檔次。國內近年來在鋼板覆膜技術上已經研發成功。在馬口鐵的覆膜已經普及的今天,鋼桶用冷軋鋼板的覆膜技術已經基本成熟,由于覆膜前的除油問題、焊縫留空問題、焊后的補膜問題等都需要較大的投入,目前尚未形成量產。目前在中國已經有制桶企業使用這一技術和設備,但還有一些尚待完善的問題,還需要進一步研制和推廣。

              用覆膜鐵鋼板生產的鋼桶

              (4)清潔鋼桶生產技術的推廣。

              由于近年來鋼桶用戶對鋼桶的清潔度要求日益嚴格,于是在國內少數企業,形成了清潔桶生產的特有工藝和技術。比如桶內清潔方法、清潔度檢測方法、鋼板清洗技術、桶內純水清洗、充氮技術、生產過程清浩度保障方法等等,這些技術和工藝的形成,已經逐漸成為鋼桶生產的標準過程,可以在全行業進行推廣。

              清潔生產工藝方法逐步推廣

              7、節能環保技術的推廣

              (1)鋼桶涂裝前處理的采用無磷轉化技術,實現廢水零排放

              涂裝廢水零排放(水洗水回用)是指涂裝廢水經過一系列水處理設備單元的處理,將這部分廢水中的雜質、鹽等物質去除掉,處理后的水質指標完全滿足涂裝前處理水洗水質量的要求,使得該廢水全部(98%以上)回收循環使用,具有極大的經濟、環境、社會效益。

              涂裝水洗廢水經過以上的水處理工藝流程,廢水從水洗水槽出,成品水回到水洗水槽,如此循環往復,達到了涂裝廢水的“零排放”。

              (2)采用多種方法,解決有機廢氣的治理問題

              為了解決鋼桶涂裝的環境污染問題,我國目前已有多家企業采用了節能設備,減少污染廢氣的排放,同時節約能源。在國內制桶企業應用的環保設備主要有催化燃燒爐、RTO、活性碳吸附等。因為政府下大力進行環保整治,制桶企業的環保設備已逐漸普及,環保技術也在不斷提高。原先的一些環保設備,由于達不到治理要求,也逐步被淘汰。目前,治理效果最好的RTO已越來越受到環保部門和制桶企業的認可。

              RTO環保設備

              (3)涂裝廢水的處理

              為了解決水性漆涂裝廢水的處理問題,相關企業研制了“清道夫”涂裝廢水處理劑。該處理劑使用方便,效果明顯,藥劑消耗少,不會產生再次污染,在制桶行業得到了廣泛應用。

              清道夫涂裝廢水處理劑處理效果

              8、原輔材料的發展

              (1)水性漆的推廣應用

              為了解決鋼桶涂裝的環境污染問題,我們將大力在行業內推廣水性漆的使用。在制定好《鋼桶水性涂料涂裝工藝標準》的同時,繼續舉辦以水性漆的推廣使用為主題的技術培訓班,繼續在行業內推廣節能環保新技術、新設備、新材料。

              在平原泰達舉辦的水性漆應用培訓班現場

              目前國內鋼桶行業已有不少企業采用了水性漆,但由于水性漆的使用對設備和環境要求較高,所以還有多數企業仍然使用油性漆。水性漆的推廣工作還在繼續。

              目前水性漆在制桶行業的應用情況

              涂料/項目

              涂料本身VOCs含量

              國家排放標準

              目前應用比例

              油性漆

              ≤420g/L

              80~90mg/m3

              36%

              水性漆

              ≤270g/L

              80~90mg/m3

              63%

              粉末涂料

              0

              -

              1%

              (2)鋼桶生產專用冷軋鋼板的開發

              近年來中國的鋼鐵產業發展很快,產量已成世界第一。為了適應鋼桶生產的特殊要求,以昆明鋼鐵公司為首的國內大鋼廠,研發了專用于鋼桶生產的鋼板原材料,并制訂了相關的鋼板標準。主要標準有《鋼桶冷軋鋼板及鋼帶》(YB/T 055-2015)、《黃磷包裝桶用冷軋鋼板及鋼帶》(YB/T 4459-2015)。鋼桶專用鋼板的開發,有力地保障了鋼板產品的質量,降低了成本。

              (3)鋼桶內襯袋的研發

              為了拓寬鋼桶包裝的應用范圍,簡化鋼桶生產過程,武漢循生新材料有限公司成功開發了閉口鋼桶的內襯袋產品。該產品裝入閉口鋼桶內,通過內襯袋與鋼桶內壁間抽真空的方法,能夠使內襯袋緊密貼合在鋼桶內壁上,達到了高強度和耐腐蝕性雙保證的目的。目前此產品在國內正在逐步應用。

              正在做充氣試驗的內襯袋

              (4)鋼桶內涂料的技術突破

              由四川泰諾斯公司研發的TNS系列鋼桶專用內涂料,打破了舊的內涂料技術格局,以優異的耐化學性能、衛生安全、施工性能及低成本特點,已成為國內及進口鋼桶內涂料的替代產品。使內涂鋼桶的用途大大拓寬,目前已成為鋼桶內涂料的主要產品。

              新型泰諾斯內涂料

              9、有關再生鋼桶的發展趨勢

              (1)鋼桶的排空能力,將會成為新鋼桶的技術指標之一。

              在鋼桶ISO國際標準中,規定鋼桶的殘留物應不大于100毫升,并規定了鋼桶排空能力的要求和試驗方法。然而,我國的鋼桶國家標準卻沒有這項規定,這是不利于廢鋼桶再利用的。為了使廢鋼桶更好的再生,更好的節約資源,減少浪費,鋼桶的排空能力要求,必然成為新鋼桶的一項技術指標。

              鋼桶排空能力測試

              (2)鋼桶薄型化的發展不利于廢鋼桶再生利用,必將舍棄。

              自上世紀90年代以來,為了節約原材料,降低包裝成本,在鋼桶行業興起了薄型化的發展趨勢。原先普通鋼桶均采用1.2毫米厚的鋼桶,后來發展到1.0毫米,甚至0.8毫米。這樣新鋼桶的成本的確是降低了,但隨之帶來的是廢鋼桶再利用率非常的低。

              在日本,鋼桶最低的厚度為1.2毫米,使用后的廢鋼桶可以再生3至4次,從總體效果來看,其使用成本大大低于只能使用一次的薄型鋼桶。

              因此,鋼桶薄型化不利于節約的原則,必將舍棄。

              薄型化的鋼桶

              (3)鋼桶的厚度永久標志,有利于再利用時的分撿。

              按照鋼桶國家標準要求,在鋼桶上要壓上永久的標志,這個標志就包括鋼桶材料的厚度。日本鋼桶標準更是規定了厚度標志的具體表示方法。

              鋼桶厚度的標志,有利用舊鋼桶再生時的分撿,對于不同厚度的鋼桶進行分類處理,一般來說,厚度越大的鋼桶再生率越高。對于超薄的鋼桶,按厚度分檢后,一般不會再生,可直接粉碎或壓成鐵塊。

              目前在我國,厚度標志在出口包裝中已廣泛應用,但在內銷鋼桶上應用很少,為了再利用的便利,將來這項規定是必須執行的。

              鋼桶上的永久標志

              (4)為了鋼桶再利用能實現自動化生產,鋼桶的結構和尺寸將更加統一。

              要實現廢鋼桶翻新生產的自動化,鋼桶的結構和尺寸應盡量減少。多種規格尺寸(包括直徑和高度)的鋼桶,對于實現鋼桶再利用生產的自動化高效率目標,具有巨大的阻力。

              在廢鋼桶分檢過程中,不僅要按材料厚度分撿,還要按內裝物的類型分撿,如果鋼桶的形狀和尺寸不一樣,給分撿和整形造成很大的難度,也給自動化的鋼桶翻新生產線造成困擾。

              日本的自動化鋼桶翻新生產線,每條線只能適用于同一形狀和尺寸的鋼桶。所以日本的鋼桶形狀和尺寸都很少,除非用戶必要,一般都會按照國際標準尺寸生產。

              我國目前的標準尺寸比較多,還有很多非標準尺寸的鋼桶。為了再利用的需要,將來的鋼桶規格尺寸要越來越少。

              非標準尺寸的鋼桶

              (5)不留殘余物的鋼桶結構,有利于內容物的排空。

              鋼桶國際標準中有一種拱型桶頂的結構,實踐證明,拱形桶頂的鋼桶在傾倒內容物時,桶內殘余物會更少。而這種結構的鋼桶,目前在國內卻基本沒有見到。

              在國際上,還有很多鋼桶結構,都是為了減少殘余物設計的,比如韓國的ODD鋼桶,在桶頂上設置了引流槽結構,使殘余物大幅度減少。

              為了減少桶內殘余物,提高貨物利用率,降低資源浪費,不留殘余物的鋼桶結構,將會成為我國未來的鋼桶發展方向。國際標準的拱形桶頂結構,也將成為流行趨勢。

              不留殘余物的鋼桶結構

              (6)制桶工藝技術的發展,將使鋼桶具有更高的強度。有利于鋼桶再利用。

              近年來鋼桶的制造工藝和技術都在不斷的發展,一些新型的工藝和結構層出不窮,總體來說,都是為了提高鋼桶的強度。有利于鋼桶再利用。

              下圖為七層矩形卷邊結構,大大地提高了鋼桶的抗滲漏能力,減少卷邊的變形。

              七層矩形卷邊

              下圖為鋼桶的卷邊加固箍結構,這種結構為美國聯邦標準,后來在日本等國也得到了應用,目前在我國也已經開始應用,這種結構大大地提高了鋼桶卷邊的強度。

              鋼桶的加強箍結構

              下圖為各種不同的環筋結構,提高了桶身的強度,降低了桶身變形的機率。

              各種不同環筋結構

              結束語:

              中國鋼桶包裝行業正在經歷著翻天覆地的變化。

              中國的制桶技術、工藝、設備正在與世界最先進的水平接軌。

              中國已經是世界鋼桶生產大國,正在努力成為世界制桶強國。

              新鋼桶的制造與再利用息息相關,很多新桶廠也同時進行著廢桶翻新。

              我們希望今后鋼桶業同行有更多的交流和學習。

               

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