酒钢碳钢薄板厂【酒钢碳钢冷轧包装卷锈蚀分析】

　　摘 要：通过对从冷轧钢卷下线到客户各流通环节锈蚀异议情况大量跟踪及分析，指出了锈蚀发生的源头，通过对影响因素的有效控制，锈蚀异议大幅下降。　　关键词：钢卷包装;锈蚀因素;分析
　　当前，碳钢冷轧商品卷已经上市一年多，钢卷锈蚀异议占到质量投诉量的约60%，根据大量的包装卷锈蚀情况以及一年多的整改实践得出导致碳钢冷轧商品卷锈蚀的三大影响因素：（1）成品钢卷本身的表面及外观质量；（2）包装材料及包装技术；（3）流通环节的影响。只有通过对锈蚀机理以及影响因素的分析，从而采取相应的措施，来降低锈蚀的发生几率。
　　一、锈蚀机理
　　对于碳钢冷轧钢卷来说，锈蚀的主要机理是电化学腐蚀，因与带钢表面接触介质的PH不同，电化学腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两类。
　　1、若空气中含有较多的CO2、SO2和NO2等酸性气体时，金属暴露于潮湿的空气中容易发生析氢腐蚀，如1图所示。
　　腐蚀过程为：
　　阳极（Fe）： Fe→Fe2++2e-
　　Fe2++2H2O→Fe（OH）2+2H+
　　阴极（杂质）：2H+ +2e-→H2
　　电池反应： Fe+2H2O→Fe（OH）2+H2
　　图1 电化学腐蚀示意图
　　2、 在金属表面吸附水膜酸性较弱时，由于溶解氧的作用，则会发生吸氧腐蚀，如图1所示。
　　腐蚀过程为：
　　阳极（Fe）： Fe→Fe2++2e-
　　阴极（杂质）：O2+2H2O+4e-→4（OH）-
　　电池反应： 2Fe+2H2O+O2→2Fe（OH）2
　　二、产品表面质量以及外观质量的影响
　　1、钢卷在卷取过程形成的溢出边以及切边不良
　　这两种边部缺陷对包装质量来说，主要会损伤包装用的防锈纸及塑料布，当防锈纸及塑料布被刺穿、划破后，气相防锈剂及防锈油向外扩散、挥发，外部酸性气氛、潮气、氧气及水会侵入钢卷层间表面，从而引发金属表面的电化学腐蚀，形成锈蚀。对于溢出边来说，为了不割破防锈纸及塑料布必须先行将纸护角安放在钢卷端部，等包裹完毕后，加上外鉄护圈；对于锯齿边而言，则是利用抛光机打磨锯齿边，然后局部适量涂油。
　　2、钢卷表面残留平整液
　　平整机生产时，如平整液因吹扫系统缺陷而无法彻底吹扫干净时，卷取后的带钢层间将附着残留的平整液。平整液的成分是95%的水分，5%的洗涤剂，钢卷层间残留的平整液将会导致局部锈蚀缺陷。因此良好的空气吹扫效果是保证平整液不在板面残留的关键。
　　3、板面涂油不均
　　冷轧表面在卷曲前会进行板面涂油，防锈油只是过渡性保护，高品质的防锈油可使金属防锈时间长达2年。板面的涂油量会影响防锈效果，过度涂油会造成防锈纸被多余的防锈油浸泡，导致防锈纸起不到应有的功能，轻度涂油则会造成防锈油膜缺损，板面局部区域没有得到保护，发生局部锈蚀，所以适当涂油至关重要，涂油量的调整要根据客户反馈的信息进行优化。
　　4、捆带布局
　　当前多数钢铁企业出于成本考虑，冷轧后裸卷仅采用一道周向捆带，但对于2.0mm以上的钢卷来说，带头与整个钢卷在切点位置形成一定的分离夹角，在包裹防锈纸及塑料布时很容易将其划破或撑破，而且包装后外形不规则，容易产生鼓包现象。
　　三、包装材料及包装操作技术
　　优良的包装材料是钢卷在流通过程中不受外界氧气、酸、湿度等不良因素影响的主要保证，尤其对于发往东南沿海及潮湿气候的地区的产品，最基本的包装需采用四层包装：气相防锈油纸、塑料布、外包护板、内外护圈。
　　1、气相防锈纸的影响
　　气相防锈纸是一种将纸浆涂布于塑料编织布上的复合材料，然后将溶解于水或溶剂中的缓蚀剂涂布或喷洒于中性包装纸上，一般涂布量5～10g/m2。
　　气相防锈纸的防锈原理主要是通过缓蚀剂的逐渐挥发和扩散，在金属表面形成一层薄薄的保护层，从而隔绝空气中的水分，二氧化碳，硫化氢，二氧化硫等气体，抑制腐蚀而达到防锈作用。
　　气相防锈纸一般采用压敏胶带密封搭接处或接缝处，将钢卷包裹在防锈纸形成的密闭环境中，靠气相防锈剂将钢卷与外界隔开，延缓锈蚀。因此气相防锈纸的防锈性能的好坏，取决于防锈纸形成的包裹层的密封性。在裹包操作过程中，防锈纸是否铺放对称平整，在在端面及卷眼与内心防水纸板的搭接、压敏胶带在接缝处的粘接密封是否有效，都将直接影响着包装的防锈性能。
　　2、塑料布的影响
　　塑料纸的目的主要在于阻隔潮气及水分的进入，并将从防锈纸扩散出来的气相防锈剂二次封闭，延缓气相防锈剂向外扩散德速度，所以塑料布的防锈效果取决于其渗透率，而现在广泛采用的包装材料是塑料薄膜及复合薄膜，由于此类材料水蒸气和气体分子能够扩散通过，不能达到完全阻隔的目的。因此塑料布的质量是防锈的关键，一般采用厚度不小于0.1mm，通过透光检查塑料布中有无气孔，气泡等缺陷，来判断其阻隔性大小或渗透率的高低。其次塑料布还要具有一定的强度，以保证在受到外力拉扯、撞击的情况下，不出现破损或减少破损的程度。
　　塑料布最好采用穿芯包裹方法，一端塑料布从钢卷卷眼穿过，在钢卷端面压使用敏胶带粘接密封；其技法与防锈纸相同，必须在接缝处密封粘接牢靠，不能留有气孔。
　　3、外包护板
　　当前不同的钢厂，多采用塑料护板或生产线的残次钢板废品作为外包板。塑料护板是当前最经济的一种包装材料，容易成型，可循环利用且成本低，成为当前商品包装的一种趋势，作为外包版，材质一般选用PE板，要求一定的阻隔性能及耐冲击性。高档包装时选用高强聚酯PET材质。
　　护板必须采用一整张板材，无破损，压敏夹带全粘接密封，避免雨水潮气的进入。其接缝处最好在钢卷的水平位置（即以钟表盘的小时点刻度为例，就是3:00或9:00位置）这样做，可以避免雨水倒灌。
　　4、内、外鉄护圈
　　铁护圈一般来说起到密封端面护板与外护板的作用。一般采用镀锌中碳钢，也可用1.8mm～2.0mm的低碳冷轧镀锌板材，鉄护圈两垂直面夹角最好控制在90±1°，以保持与护板的紧密结合，防止雨水的进入。对于卷眼铁护圈，既是对钢卷棱部的特殊保护又是在吊运过程中承重防护，必须保证其强度和厚度值，如果强度太低，厚度太薄，在捆带打紧后易变形，在吊运期间内鉄护圈与端护板的贴合面出现缝隙，遇到雨雪天气，必然导致包装层进水，因此卷眼鉄护圈的首尾搭接点应该控制在以钟表盘的时针在4：30或7:30点刻度为准，捆带一定要压住其搭接处，以防其翘曲形成较大缝隙。
　　四、 流通环节对包装件的损伤
　　1. 运转流通过程吊装的损伤
　　包装件在流通的过程中，随着中转环节越多，装卸次数也越多，包装件破损的几率就越大越多。钢卷运输主要以火车运输为主，从产成品装车质量情况及售后反馈的存储钢卷的外观来看，包装件破损主要以外护板蹭破、刮破、撞破为主，其次是卷眼鉄护圈翘曲变形，再次是钢捆带断裂及松动，最后是外铁护圈被吊运过程中刮破、变形。从流通领域来看，要减少锈蚀几率，就必须从外护板的材质上着手，采用耐撞击性能高（即脆值大）的材质，为了减少运转流通过程中外包护板的损伤，有些厂家采取强度更高的冷轧废次材作为外包板。
　　在流通过程中钢卷吊装作业者的技术水平、吊装现场的环境都是影响包装件破损的主要因素。需要各个部门及环节提高操作技能，加强责任心，精心操作，才能够减少钢卷锈蚀。
　　2. 存储环境及存储期限影响
　　尽管钢卷层间的防锈油及防锈纸的防锈期限可达2年，但是，这只是钢卷在防锈纸密封包裹条件下，存储环境中空气中的相对湿度达到一定的平衡状态时，吸湿量与蒸发量相等时，钢卷的防锈性能才会得到保证。但是从客户反馈来看，外包装多半在流通过程中都被损坏，使得防锈保护有效期大大缩短。另外，夏冬两季的雨雪期、南方的潮湿多雨气候都是锈蚀缺陷质量异议的高发期，因此，针对客户的储存条件、销售目的地和终端客户的产品使用时间对包装质量进行分级管理不失为协调成本和质量的一条出路。
　　通过以上分析，以及采取的对应措施，提高包装质量，加强质量管理监控，从2010年9月中旬至今，碳钢冷轧商品卷的锈蚀质量异议数已大幅减少。
　　参考文献
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