Виды жести. Какая жесть бывает и где она используется

Разновидности жести

Существует несколько видов жести, которые мы рассмотрим подробно.

Жесть белая

Белая жесть – это жесть покрытая оловом. Её ещё называют лужёной. По способу нанесения верхнего, защитного слоя, белая жесть делится на: лужёную способом электролитического осаждения (слой покрытия оловом 1.34-0.56мкм). Другой способ – горяче-лужёный (слой покрытия1.6-2.5мкм).

Производят белую жесть в виде стального, тонкого, низко-углеродистого холоднокатаного листа или ленты, защищённого с 2ух сторон оловом. Белая жесть сочетает в себе гибкость, прочность, антикорозийность , возможности для лужения.

Производство основы для жести и нанесения слоя олова – это 2 разных процесса.

Исходя из этого, можно сказать, что в теории, любая сталь сочетается с различным возможным нанесением олова.

Для производства жести сталь и её состав строго отбирается. Вид жести и её пластичность зависят от марки стали и метода обработки. Наиболее применима в производстве белая жесть, толщиной 0.13 – 0.5мм.

В зависимости от назначения жесть покрывают слоем разной толщины, и у сторон может быть покрытие разное. Но может быть покрытие и одинаковой толщины. В основном конечный продукт – банка жестяная. Для разных видов продукции используется разнообразный внешний вид. Жесть пассивируют, в нужном режиме, чтобы закрепить поверхность и стабилизировать адгезию (сцепление) к лакам. И в конце процесса, происходит покрытие маслом, безопасным для продукта.

Во время производства, исходя из качества, белую жесть делят:

Жесть, различного назначения, электролитического лужения – ЭЖР
Жесть консервная, электролитического лужения – ЭЖК
Жесть общего назначения, электролитического лужения – ЭЖОН
Жесть консервная, горячего лужения – ГЖК
Жесть различного назначения, горячего лужения – ГЖР

Выпускают белую жесть по стандартам ГОСТ13345 – 85 (СССР), EN10202:2001 (Евросоюз)[3], ГОСТ Р 52204 (Россия).

Жесть (пищевая) консервная – жесть для изготовления укупорочных изделий и для пищевых продуктов. Европейские крышки, закаточные крышки и другие изделия.

Черная жесть

Чёрная жесть является материалом для изготовления консервной жести. Делается она, методом двухстороннего покрытия. Если наносится олово, электролитическим, или горячим лужением, то соответственно имеем жесть ЭЖК и ГЖК . При покрытии поверхности оксидом хрома или хромом, получается ECCS – жесть европейского класса. Жесть такого качества, должна покрываться лаком. Россия выпускает лакированную хромированную жесть со знаком ХЛЖК .

Из стали таких марок как, 08пс, 08кп, 10пс, 10кп, производится чёрная жесть. Она представляет собой холоднокатаную, тонколистовую – 0.1-0.5мм. сталь без слоя защиты. Применяют её в машиностроении, электротехническом производстве.

Вид выпуска – листы и рулоны.

Заготовка жести однократного проката – это полоса из малоуглеродистой нелегированной стали, изготовленной методом холодного проката, до нужной толщины, дрессированная, отожжённая. Применяют её как самостоятельное изделие, так и для дальнейшего нанесения защитного слоя. Это касается и чёрной и белой жести в листах и рулонах.

Заготовки жести двукратного проката. Именно из такой жести изготовляется консервная жесть, во всём мире. Ну, по крайней мере, больший её процент.

Использование жести

Тонкая и прочная белая жесть, более эффективна и востребована в консервной промышленности. Когда провели первую холодную прокатку, потом отжиг, без дрессировки, металлический лист, второй раз прокатывают холодным методом, используя при этом смазку. Толщина становится меньше на10 – 50 %.

При прокатке, стальной лист становится прочным, сохраняя пластичность требуемую, для производства корпусов банок и концов. Самая меньшая толщина 0.12мм. Обыкновенно же толщины бывают в границах от 0.14 до 0.24мм. В жести двукратной прокатки, хорошо видима анизотропия (разнонаправленность), поэтому, заказывая и применяя эту жесть, следует учитывать ход (направление) прокатки. Например, при изготовлении сварной банки, сворачивание бланков, должно быть по ходу прокатки.

Россия ещё не производит такую жесть (двойной прокатки), но в 2009 году уже были сделаны опытные образцы.

Белая жесть – надежное хранение консервированных продуктов

Белая жесть и другие виды жести, выпускаемые в настоящее время в листах и рулонах, широко используются в самых разных сферах жизни современного человека.

1 Черная и белая жесть – что она собой представляет?

Белая жесть (часто ее называют луженой) – это листовая холоднокатаная отожженная сталь небольшой толщины (не более 1,2 мм, минимум – 0,1 мм), на которую нанесено какое-либо специальное покрытие (цинк, олово, лак, хром), выполняющее защитную функцию.

Наиболее используемой на планете является именно жесть, покрытая оловом.

В тех случаях, когда подобного покрытия она не имеет, речь идет о черной (нелуженой) жести. Она, по сути, представляет собой первичный производственный материал, модифицирование которого посредством использования защитного слоя позволяет изготавливать все другие виды жести.

На сегодняшний день промышленность России выпускает пять видов жести, покрытой оловом, в соответствии с ГОСТ 13345:

горячелуженая консервная белая (марка – ГЖК);
электролитического лужения консервная (ЭЖК) и разного назначения (ЭЖР);
электролитического лужения, используемая для общих целей (ЭЖОН);
электролитического лужения с дополнительным покрытием дифференцированного типа.

Такую жесть принято делить по методу нанесения слоя защиты и его толщине на:

луженую электролитическим осаждением (олово наносится слоем от 0,34 до 1,56 мкм);
горячелуженую (покрытие – от 1,6 до 2,5 мкм).

Отметим, что одна сторона жести иногда покрывается большим защитным слоем, нежели вторая. Такое покрытие, называемое дифференциальным, обуславливается разными требованиями, выдвигаемыми к наружной и внутренней поверхности жестяной банки.

Луженая жесть обычно подвергается пассивации. Данный процесс дает возможность усовершенствовать ее адгезию к лакам за счет достигаемой стабилизации поверхности. Кроме того, для упрощения обработки материал покрывают маслом (очень тонким слоем), которое не оказывает вредного воздействия на консервируемые продукты и не вступает с ними в контакт.

Жесть со слоем олова изготавливается в листах либо рулонах, делится по степени твердости на несколько классов (от А1 до D). Также различают отдельные ее виды, зависящие от веса олова, используемого для покрытия материала.

Современные специалисты видят хорошие перспективы использования жести с покрытием, не содержащим олова. Такой новый материал обрабатывается металлическим хромом (слой толщиной от 0,01 до 0,05 мкм) методом электролитического хромирования, а затем и лаком эпоксифенольного типа (слой – не более 8 мкм).

2 Производство жести – как все происходит?

Технология изготовления жести с покрытием относительно проста и хорошо отлажена. Она состоит из нескольких этапов, о некоторых из которых мы уже упоминали выше:

выплавка стали, имеющей конкретный химсостав;
горячая, а затем и холодная прокатка стали;
непрерывный отжиг металла (иногда его выполняют в колпаковых печах);
правка материала;
покрытие хромом либо оловом;
пассивация и промасливание.

После этого жесть можно разрезать на требуемые по размерам листы, упаковывать их и отправлять потребителям.

Нелуженая жесть производится из сталей 10кп, 08кп, 10пс, 08пс, состав (химический) которых регулируется Государственным стандартом 1050. Ее чаще всего применяют в машиностроении и разных отраслях промышленности.

По виду холодной прокатки жесть (и с покрытием, и без такового) подразделяют на материал:

Однократной прокатки: до нужной толщины производится прокатка (исключительно холодная, горячекатаные листы не используются) полосы малоуглеродистой нелегированной стали, которая затем отжигается и на финальной стадии дрессируется. Под последним термином понимают технологический процесс, необходимый для придания заданных характеристик готовой продукции (форма и профиль полос, механические параметры, поверхностная микрогеометрия). Полученный таким образом материал впоследствии можно покрывать оловом, либо применять в качестве самостоятельного продукта.
Двукратной прокатки: консервная жесть (пищевая) в большинстве стран нынче изготавливается именно по этой технологии (в России и в СНГ она пока практически не применяется). Суть ее в следующем: вместо дрессировки после прокатки и отжига лист обрабатываемой стали прокатывают по холодной схеме еще раз. При этом обязательно применяют смазку. В результате такой двойной операции фиксируется снижение (на 10–50 процентов) толщины готового изделия. Это крайне важно, так как выпуск жестяных банок для консервации считается в разы эффективнее именно из тонких листов . Другое достоинство двукратной прокатки состоит в том, что материал становится намного прочнее, сохраняя (это важно) и свои высокие пластичные характеристики. При проведении двойной холодной прокатки четко видна анизотропия механических параметров стали. В связи с этим применять материал следует с учетом направления, в котором проводилась прокатка. Описанный вариант прокатки позволяет получать жесть толщиной от 0,12 до 0,24 мм.

Отдельно стоит сказать о литографировании и лакировке жести. Эти процедуры увеличивают конкурентоспособность консервных банок за счет улучшения их внешнего облика и более надежной защиты наружной и внутренней поверхности емкости. Выполняется лакировка на специальных литографических агрегатах, функционирующих в автоматическом режиме. Посредством валков на листы наносят требуемые покрытия, а затем пропускают их через сушильные установки. Литографирование делают обычно по стандартной офсетной технологии. Хотя в последнее время для печати на листах из металла все чаще стали использоваться УФ-краски и конверсионные краски.

3 История жести – немного интересной информации

О жести миллионы людей узнали в начале 19-го столетия. В 1810 году манчестерский коммерсант П. Дюран получил патент на применение банок из жести для консервирования продуктов питания. В 1812-ом англичане Б. Донкин и Дж. Холл открыли первый в истории человечества завод, на котором в немалых количествах выпускались консервные банки. В те годы их корпуса делали из жестяных листов прямоугольной формы, спаивавшихся внутри банки по шву.

К стенкам припаивали и дно емкости. Крышку подсоединяли к банке сразу, если консервации подвергались жидкие продукты (на верхней части емкости оставляли небольшое отверстие, через которое заливали содержимое, а затем его запаивали), либо после заполнения банки твердыми продуктами.

Читайте также: Как стыковать ламинат?

Процесс изготовления консервных банок был достаточно сложным. Опытный специалист, имея под рукой весь необходимый инструмент, мог за час произвести всего лишь 5–6 банок. Да и открывать их впоследствии было совсем не просто – требовалось зубило и достаточная физическая сила.

В 20-м веке производство жести стало в разы совершеннее, была освоена методика электролитического лужения, которая уже к 1950-м годам серьезно потеснила технологию горячего лужения. Естественно, это привело к повышению качества и прочности консервных банок из жести. Используется данный материал и для других целей. Из него сейчас изготавливают:

трубы, кровельные детали, навесы и козырьки, другие строительные элементы;
тару для нефтехимической и лакокрасочной продукции;
дорожные знаки и прочие указатели с информацией (здесь жесть потеснила алюминиевые листы);
терки, ведра, крышки и иные хозтовары.

Виды жести. Какая жесть бывает и где она используется

“Наш мир погружен в огромный океан энергии, мы летим в бесконечном пространстве с непостижимой скоростью. Всё вокруг вращается, движется – всё энергия. Перед нами грандиозная задача – найти способы добычи этой энергии. Тогда, извлекая её из этого неисчерпаемого источника, человечество будет продвигаться вперёд гигантскими шагами” Никола Тесла (1891)

воскресенье, 11 ноября 2018 г.

БЕЛАЯ ЖЕСТЬ ИЛИ ЛУЖЕНАЯ СТАЛЬ — ПРИМЕНЕНИЕ

Белая жесть или луженая сталь – как альтернативное наименование, представляет собой тонкий листовой металлический профиль, обладающий защитным покрытием. Для нанесения последнего используются такие металлы: олово, цинк, хром. В некоторых случаях роль защитного слоя исполняет лак. Таким образом, жесть черная отличия от жести белой имеет минимальные. Точнее можно сказать, что луженая сталь, это та же черная жесть, прошедшая этап специальной обработки.

Технология производства
Определить из чего делают белую жесть, позволяет сам процесс изготовления материала, проводимый в ряд последовательных этапов:

выплавка стали заданного химического состава;
прокатка металла, предварительно – горячая и последующая – холодная;
отжиг в колпаковых печах или на другом оборудовании;
правка;
нанесение защитного покрытия;
пассивация;
промасливание.

Таким образом, исходным материалом под белую жесть выступает сталь. Как правило, это конструкционные марки металла: кипящая – 10кп и 8кп, а также полуспокойная – 10пс, 8пс. Полученные тонкие стальные листы с уже нанесенным защитным слоем разрезают по размерам, упаковывают, и отправляют потребителям.

Различие между консервными банками импортного и отечественного производства
Пищевая белая жесть, изготавливаемая в России и странах ближнего зарубежья, проходит только однократную прокатку. Используется холодная технология с результатом в виде стальных полос заданной толщины, которые впоследствии отжигаются. Завершающий этап, перед превращением черной жести в белую – дрессировка. Это процесс позволяет улучшить ряд характеристик стального листа: плоскостность, твердость, минимизация линий сдвига.

Зарубежная технология предусматривает замену дрессировки дополнительной процедурой холодной прокатки. Повторный процесс проходит с использованием специальных смазочных материалов. Суть технологи двукратной прокатки заключается в снижении толщины листа до 50%. В цифрах это выражается интервалом 0.12 – 0.24 мм. Как результат, получается жесть белая консервная с меньшим расходом металла на банку. При этом сохраняется эластичность металлического профиля и повышается его прочность. Еще один нюанс связан с хорошо выраженной анизотропией механических характеристик после повторной прокатки. Поэтому дальнейшее использование белой жести производится с учетом направления прокатывания профиля.

Нормативная производственная база

Возвращаясь к отечественному производству, отметим, что базовый документ, регламентирующий сортамент продукта жесть белая – ГОСТ 13345-85. Вторым документом, определяющим технические условия производства жести и ее обработки выступает ГОСТ Р 52204-2004. Согласно установленным нормативам, существуют две категории изделия, соответствующие различной методики лужения:

1. Горячее. В эту группу попадают две марки тонколистового металла. Это ГЖК – жесть, используемая для производства консервных банок, а также ГЖР. Последняя марка представляет жесть разного назначения и выступает сырьем в приготовлении упаковочных изделий, а также тары под пищевые продукты.

2. Электролитическое. Более широкая группа, включающая наряду с марками ЭЖК и ЭЖР (маркировка соответственно предыдущему случаю), две разновидности жести с дифференцированным покрытием – ЭЖК-Д, ЭЖР-Д.

При этом толщина защитного слоя больше для горячелуженой жести 1.6 – 2.5 мкм, тогда как тонколистовая сталь электролитического лужения обладает слоем от 0.34 до 1.56 микрон. Суть дифференцированного покрытия состоит в необходимости нанести отличающиеся по толщине защитные слои с противоположных сторон листа. Это связано с более строгими требованиями для внутренней поверхности банок, прочей разновидности тары.

Жесть: виды, производство, история

Белая и черная жесть в рулонах и листах активно применяется в разных отраслях промышленности – от точного машиностроения и строительства до упаковочной индустрии и выпуска хозяйственных товаров.

В чем разница между белой и черной жестью

Белая, то есть луженая, жесть (англ. – tinplate) – это тонколистовая (0,1– 0,36 мм) и рулонная низкоуглеродистая сталь с изолирующим слоем из цинка, хрома, олова, специализированных эмалей или лаков.

Жесть, обработанная оловом, – самая распространенная разновидность белой жести. Термин «луженый» обозначает «покрытый полудой – оловянным слоем». 30 % мирового потребления олова приходится на лужение металлов.

Черная (нелуженая) жесть (black plate) – это сталь без покрытий, сырье для белой жести, реже – самостоятельный материал.

На базе двух типов черной жести (ЧЖК, ЧЖР – консервной и разного назначения) заводы Российской Федерации выпускают 6 марок белой жести:

– две горячего лужения:

1. ЭЖК – консервная пищевая;

2. ЭЖР – разного назначения;

3. ЭЖОН – общего назначения;

4. ЭЖК-Д, ЭЖР-Д – с дифференцированным покрытием трех категорий (Д I Д III).

Формулировка «дифференцированное покрытие» означает, что на поверхности жести наносятся антикоррозионные пленки разной толщины.

При горячем лужении оловянный слой достигает 1,6–2,5 мкм, при электролитическом – колеблется в пределах 0,35–1,56 мкм. Изделия с тонким слоем служат меньше. Износостойкость увеличивается с помощью специальных лаков.

Белая жесть для стабилизации (предотвращения окисления) олова и улучшения адгезии с лаками подвергается пассивации – нанесению хромовой пленки в процессе обработки химическим водным раствором. Для облегчения последующей работы луженая жесть покрывается инертным маслом.

Луженая жесть всех марок производится нескольких классов твердости, которые зависят от твердости металла основы и соответственно ГОСТу Р52204-2004, дополнившему прежний ГОСТ 13345-85, обозначаются:

литерой Т с индексом от 1 до 7 (жесть однократной прокатки);
сокращением ДП с индексами 520, 550, 580, 620, 690 (жесть двукратной прокатки).

По массе покрытия жесть:

горячего лужения соответствует 3-м категориям (I–III);
электролитического:
- с равновеликим покрытием – 8-ми (от Е1,0 до Е11,2),
- с дифференциальным – 17-ти (от Д1,0/1,4 до Д8,4/11,2).

Технологи признают перспективным использование белой жести с покрытиями, обходящимися без олова. Защиту инновационному материалу обеспечивает электролитическое хромирование слоем в 0,01–0,05 мкм и нанесение эпоксифенольного лака.

Производство черной и белой жести

Нелуженая и луженая жесть прокатывается из сталей 10кп, 10пс, 08кп, 08пс однократной и двукратной прокаткой.

Однократная – это холодная прокатка стальной полосы, за которой следуют отжиг и так называемая дрессировка – специальная прокатка с малым обжатием, в ходе которой достигаются требуемые механические и формальные показатели, микрогеометрия поверхности итогового изделия. Жесть однократной прокатки – самостоятельный материал и основа для лужения.

Двукратная – прокатка, при которой стадию дрессировки заменяет повторная полноценная холодная прокатка со смазкой. На выходе получается продукт, по-прежнему пластичный, но до 50 % более тонкий и существенно более прочный, чем жесть, прокатанная один раз.

Жесть двойной прокатки приобретает выраженные анизотропные (зависящие от направленности внутри материала) физические свойства. В связи с этим при последующем изготовлении продукции обязательно учитывается направление прокатки.

После проката, отжига, правки жесть готова к формированию защитного покрытия, пассивации, промасливанию и резке.

Литографирование (многоцветная печать на металлах) и лакировка улучшают товарный вид и повышают надежность внутренней поверхности жестяной тары. Лакировка происходит автоматически на специальном оборудовании. Литографирование производится по офсетному методу конвенциональными, конверсионными или УФ-красками.

Немного об истории жести

Баварцы научились делать белую жесть еще в XIV веке, но трудоемкость и дороговизна производства прочно удерживали жесть в разряде элитного материала. К началу XVIII столетия англичане существенно модернизировали процесс изготовления луженой жести и увеличили объемы ее выпуска. Но настоящий «жестяной бум» начался только через сто лет, когда в 1810 году манчестерский бизнесмен Питер Дюран запатентовал способ длительного консервирования продуктов в емкостях из жести, а инженеры Джон Холл и Брайан Донкин построили в Лондоне завод, обеспечивший стабильный выпуск «коробок из луженого железа».

Первые жестяные банки делали из свернутых в цилиндр прямоугольных листов. Шов, дно и крышка с отверстием около 2,5 см в контейнерах, предназначенных для жидкостей, сразу закреплялись пайкой, а цельные крышки для твердых продуктов – после заполнения содержимым. За час квалифицированный мастер вручную собирал максимум шесть банок. Чтобы вскрыть консервы, покупателям требовалось зубило.

К XX веку производство жести и тары существенно усовершенствовалось, а экономичная технология электролитического нанесения олова уверенно оттеснила высокозатратное горячее лужение.

Сегодня консервная и упаковочная индустрия потребляют 77 % луженой жести, остальной объем идет на выпуск светотехники, кровельных и строительных материалов, труб, посуды, хозяйственных товаров, придорожных знаков, рекламных щитов и даже игрушек.

Белая жесть или луженая сталь — применение

Технология производства

Определить из чего делают белую жесть, позволяет сам процесс изготовления материала, проводимый в ряд последовательных этапов:

выплавка стали заданного химического состава;
прокатка металла, предварительно – горячая и последующая – холодная;
отжиг в колпаковых печах или на другом оборудовании;
правка;
нанесение защитного покрытия;
пассивация;
промасливание.

Производство луженой стали — белой жести

Различие между консервными банками импортного и отечественного производства

Пищевая белая жесть, изготавливаемая в России и странах ближнего зарубежья, проходит только однократную прокатку. Используется холодная технология с результатом в виде стальных полос заданной толщины, которые впоследствии отжигаются. Завершающий этап, перед превращением черной жести в белую – дрессировка. Это процесс позволяет улучшить ряд характеристик стального листа: плоскостность, твердость, минимизация линий сдвига.

Консервные банки из луженой стали

Нормативная производственная база

Горячее. В эту группу попадают две марки тонколистового металла. Это ГЖК – жесть, используемая для производства консервных банок, а также ГЖР. Последняя марка представляет жесть разного назначения и выступает сырьем в приготовлении упаковочных изделий, а также тары под пищевые продукты.
Электролитическое. Более широкая группа, включающая наряду с марками ЭЖК и ЭЖР (маркировка соответственно предыдущему случаю), две разновидности жести с дифференцированным покрытием – ЭЖК-Д, ЭЖР-Д.

Жесть луженая белая с оловом и без

Если рассматривать популярность металлов, используемых под нанесение в качестве защитного слоя, то тут первенство уверенно удерживает Sn. Однако даже жесть, покрытая оловом, имеет ряд отличий по следующим параметрам:

твердость – A1, A2, B – D;
толщина листа без покрытия, выражается как номер изделия и находится в пределах 0.18 – 0.36 мм;
вес исходного металла.

Первые два критерия применимы также к листам, не содержащим олова, поскольку выступают характеристикой черной жести. Одна из методик безоловянного покрытия — электролитическое хромирование. В этом случае черная жесть обрабатывается хромом, что приводит к осаждению защитного слоя от 0.01 до 0.05 микрон. Далее наносится еще одно защитное, уже лаковое покрытие толщиной не более 8 мм.

Пассивация луженой жести

Жесть после пассивации

Этот процесс необходим, чтобы стабилизировать поверхность тонколистового металла, повышая ее адгезию к лакам. Дополнительно, процедура затормаживает образование оксидов олова, приводящих к изменению цвета белой жести. Пассивация производится двумя способами:

химический – лента пропускается через специальный раствор;
электрохимический – аналогичен предыдущей процедуре, но проводится ввод дополнительным воздействием электрического тока.

Результатом пассивации оказывается образование тонкой пленки хрома и его соединений. Она отличается высокой прочностью и предохраняет поверхность металла от царапин в ходе дальнейших технологических процессов.

Литографирование и лакировка жести

Процедуры направлены на создание более привлекательного внешнего вида консервных банок, увеличивая их конкурентоспособность, независимо от содержащегося внутри продукта. Оба процесса проходят на специальном литографическом оборудовании и полностью автоматизированы.

В процессе лакировки, покрытие на поверхность жести наносится валками, после чего металл поступает в сушильные установки. Литографирование производится при помощи классической офсетной технологии. Инновации в этом процессе ограничиваются использование нестандартных красок: УФ и конверсионных.

Применение луженой жести

Продукция из белой жести

Естественно, основная область использования материала – изготовление консервных банок, которое берет начало еще с XIX века. Современная сфера реализации жестяной продукции включает ряд альтернативных направлений. Из белой жести производятся:

трубы;
кровельные материалы – навесы, козырьки, прочие строительные элементы;
хозяйственные товары – крышки для банок, ведра, терки и другое;
специализированная тара под лакокрасочные материалы и нефтепродукты;
дорожные знаки и информационные указатели.

Проволока из луженой стали

Условную конкуренцию жестяной продукции составляет листовая сталь пружинная луженая, однако области применения этих разновидностей проката особо не пересекаются.

Ценовая политика

Реализация жестяного проката производится профильными предприятиями. При этом на продукт белая жесть, цена рассчитывается независимо от толщины металлического листа, и устанавливается в рублях за тонну. Сегодня, средняя стоимость горячелуженой и электролитической белой жести практически одинакова, составляя около 30000 рублей за тонну.

Вторсырье

Если говорить о металлоломе из белой жести, то она будет относится к категории лома 12А — тонколистовой лом, жесть. Никакой отдельной категории под лом луженой стали приемки не выделяют.

Этапы производства белой жести

Белая жесть – уникальный материал, обладает стойкостью к коррозии, достаточной прочностью при уникальной мягкости. Она не вступает в контакт с продуктами питания, поэтому широко применяется в пищевой промышленности как упаковка.

Несмотря на появление новых синтетических материалов, пластика и титана, которые тоже устойчивы к коррозии, производство луженой стали во всем мире не снижается. Об этом металле с исключительными свойствами и пойдёт речь.

Что такое белая жесть?

Белая жесть – листовой металл самых тонких параметров. В зависимости от толщины выделяют три марки: наиболее тонкая (до 0,33 мм.), средней толщины (до 0,36 мм.) и толстая (до 0,48 мм.).

Важная функция белой жести – обслуживание консервного производства. Кроме банок из этого металла изготавливают многие предметы обихода: кувшины, чайники, ковши и пр. Также из луженой стали производят трубы, различные кровельные материалы, хозяйственные товары (ведра, крышки), специализированную тару для лакокрасочной продукции и нефтепродуктов и пр. Основные свойства жести, которые определяют сферу её использования, – неокисляемость, легкость, тягучесть, вязкость. Благодаря этим качествам белая жесть легко штампуется.

Основа для белой жести – низкоуглеродистая сталь, которую получают в кислородном конвекторе. Изготавливают преимущественно ленточным способом. При этом металл прокатывается в виде ленты, причем прокатка на горячих станах происходит не до конечной толщины, а до размера 1,5 мм. Дальнейшая же раскатка проходит на холодных станах.

Заготовкой для жести является сутунка — полосы железа толщиной до 13 мм. при ширине до 300 мм. Для прокатки сутунка должна иметь чистую поверхность, очищенную от окалины. Поэтому при прокатке болванку обдувают струей пара или воды под давлением до 38 ат. Для получения высококачественных листов сутунку перед прокаткой протравливают кислотой. Нарезанные заготовки подаются к печам.

Изготовление

Этапы производства луженой стали:

резка и травление сутунки;
прокатка черновой жести (нагрев, раскатка, обрезка сутунки, второй нагрев, раскатка, обрезка полупакетов, нагрев и раскатка пакетов);
обрезка, разрубка и сортировка карточек;
первое травление и отжиг;
сортировка и полировка отожженной жести;
второй отжиг и травление;
лужение.

Нужно кратко остановиться на последовательности операций. Заготовки из высококачественной стали сначала обжигаются, а затем происходит травление. И такой порядок оправдан. При травлении с жести удаляются окислы, возникшие при прокатке. Отжиг придает металлу необходимую мягкость. Если первым провести травление, то в печь для отжига листы попадают мокрыми, что увеличивает время отжига, а также вызывает дефекты. Если же провести сначала отжиг, а затем травление, то листы в печь попадут сухими, что улучшит качество жести.

При травлении отожженной жести расход кислоты снижается.

Кроме того, после отжига жесть тщательно сортируют, что предотвращает травление брака.

Отжиг

После проката поддоны с жестью покрываются специальными герметически закрывающимися коробами. Стальные коробки со специальными ребрами, задерживающими обмазку, обрабатывают глиной. Короба размещаются на вагонетках и подаются в печь. Процесс отжига происходит при температурах 900–1000 °С в течение 10-18 часов в зависимости от оборудования.

Для контроля процесса отжига в отверстиях в печи устанавливают пирометры, также берут пробы дымовых газов.

После проведения отжига поддоны с вагонетки снимают и размещают в специальной зоне для охлаждения. Весь процесс занимает до 20 часов, но через 8 часов короб снимают для последующего охлаждения жести в открытом виде.

Спустя 8 часов после охлаждения температура жести составляет около 250 °С, то есть вероятность окисления полностью отсутствует.

После отжига жесть сортируют для следующих операций. Качественный материал идет на лужение, металл с незначительными дефектами доводят до черной полированной жести, а некачественный остаток, который нельзя обработать, поступает на рынок как черная неполированная жесть. В нормальных условиях приемлемым соотношением качественной и дефектных заготовок считают 75 %, 15 % и 10 %.

Сортировку проводят при достаточном дневном освещении. Если условия не позволяют, то при выбраковке используют кварцевые или ртутные лампы, которые позволяют выявить мельчайшие дефекты.

Чтобы листы не загрязнить, операцию проводят в защитных перчатках.

Травление

После охлаждения листы жести устанавливаются вертикально в корзинах для травления. Серная кислота, которая используется в процессе, растворяет окислы, образовавшиеся на листах во время прокатки. Крепость раствора для обработки составляет 15 %. Во время травления одна корзина качается в кислоте в течение 15-20 мин., вторая – в воде для промывания, а третью в это время разгружают и нагружают. После травления листы опять сортируют.

Для полной нейтрализации кислоты после обработки водой применяют промывку в известковом молоке.

При обработке серной кислотой на листах жести появляются дефекты. Это пузыри, которые явно будут видны после проведения лужения. Это выделение водорода, который скапливается в местах, где есть посторонние включения или пустоты. Избежать дефектов можно либо применением высококачественного плотного металла, либо добавлением особых присадок при травлении.

Просушка

До полировки травленные листы тщательно просушивают. Это можно делать в специальных машинах, а можно пропустить жесть через очень горячую воду. Конечно, использование механизмов предпочтительнее: в машинах листы не только просушиваются, но и дополнительно очищаются от грязи.

Полировка

Цель операции – придание глянца листу металла, устранение незначительных дефектов (вмятины, шишки и пр.), придание большей равномерности по толщине. Качество полировки будет определять расходы на последующее лужение. Чем лучше лист отполирован, тем меньше надо олова для его лужения.

Внимание! Качественная полировка может быть произведена только при условии безукоризненной чистоты помещений и применяемых машин. Поэтому помещения для операции необходимо делать закрытыми и хорошо освещенными.

При пропуске листов через валки полировочных машин твердость металла увеличивается, жесть становится хрупкой и упругой. Для придания прежней мягкости жесть подвергают белому отжигу.

Белый отжиг

Этот процесс позволяет уничтожить наклеп, возникший при полировке, а также полностью удалить с листов жировые налеты. Операция идентична первому отжигу, но длительность белого отжига будет меньше (максимум 12 часов), а температура в печи необходима максимум 750 °С. Потребность в обмазывании коробов глиной исчезает.

Белое травление

Чтобы удалить окись железа, покрывшую лист после отжига, перед лужением повторно проводят травление. Слой окалины, возникший после отжига, будет препятствовать лужению, если не снять его кислотой. Процесс второго травления идентичен первому, за исключением концентрации раствора. Так как жесть белая поступает более чистой, то одной части кислоты на десять частей воды достаточно для снятия окалины. Но длительность травления очень важна. Если передержать лист, то кислота разъест полировку. Если недодержать – получится некачественная полуда.

Лужение

После травления листы помещают в воду, а вынимают их непосредственно перед лужением. Операция проходит в лудильных горшках горячим способом, причем обрабатываются обе стороны листа. Существуют способы и электролитического лужения, но качество получаемой жести при этом будет на порядок ниже.

Сам процесс происходит следующим образом. Жестяной лист проходит через слой хлористого цинка (толщина максимум 50 мм.). Это слой убирает излишнюю влагу и оставшиеся окислы. Хлористый цинк – это соляная кислота, в которой выделенный водород заменен цинком.

Затем металл пропускается через слой олова толщиной 300 мм., находящегося в жидком состоянии. Температура расплавленного олова составляет около 300 °С. Эту температуру нужно постоянно поддерживать, так как ее снижение затрудняет лужение, а увеличение приводит к повышенному расходу олова.

Третий слой – жировой, обычно пальмовое масло.

Из масляной ванны жесть поступает в очистку, где листы освобождаются от приставших жиров. Обычно при такой операции лист проталкивается через очищающую смесь (отруби, древесные опилки и алебастр).

Лужение – самый важный процесс, который требует пристального внимания. Залудить листы необходимо таким образом, чтобы не испортить безупречный металл. Кислота протравления не должна попасть в слой олова или хлористого цинка. Такое проникновение чревато черновинами. Перегрев слоя олова дает желтизну на жести, недогрев гарантирует наплывы. Перегрев жирового слоя может дать жировые пятна. Чтобы не допускать подобные дефекты, необходимо устанавливать в лудильных ваннах пирометры.

Сортировка жести

Сортировка проводится на три сорта. К первому будут отобраны листы без дефектов или с очень незначительными изъянами. Ко второму сорту относят жесть с небольшими пузырями, черными точками, небольшими вмятинами и мелкими крупинками олова. В третий сорт идут загрязненные хлористым цинком листы, мятый металл, экземпляры с загнутыми углами и пр.

Одновременно откладывается жесть, которую для улучшения качества можно повторно подвергнуть протравке или лужению.

Проверка качества

Стандартный лист жести должен иметь толщину 0,22-0,4 мм. Первое испытание, которое проходит лист, – изгибание под прямым углом. Качественная белая жесть должна выдержать шестикратный гиб без механических повреждений или отслоения покрытия.

Вторая проверка – на мягкость и вязкость. Металл проверяют путем вдавливания углубления специальным аппаратом. Любой лист под воздействием давления лопнет. Показатель, при котором произошло механическое повреждение, фиксируется. Нормой считается показатель 5,5-6 мм. глубиной.

Дефекты и методы их устранения

Чем длиннее и сложнее процесс производства, тем больше вероятность сбоев на участках, а доля дефектных изделий выше. Дефекты жести технологи называют пороками.

Пороки металлических листов могут возникать из-за применяемых некачественных заготовок, низкого качества сопутствующих материалов, технического состояния машин, которые участвуют в производстве, и пр.

Только 10 % всех пороков жести вызвано некачественной сутункой, 90 % получаются при производстве.

Дефекты при прокатке

60 % пороков металла возникают при прокатке грубой жести. Основные причины:

Неверный температурный режим в печах. Выражается «рябостью» покрова листа. Кислород окисляет поверхность горячего металла, образуя более твердый верхний слой (окалину). Во время прокатки более плотный слой вдавливается в металл, образуя порок.Избежать такого дефекта можно двумя путями: предотвратить окисления металла или устранить уже появившуюся окалину. Чтобы предотвратить появление окиси, необходимо контролировать уровень кислорода в печи. Для удаления уже образовавшегося твердого слоя сутунку необходимо обработать кислотой.
Износ прокатных валков. При нарушении закаленного верхнего слоя валка на жестяных листах при прокатке образуются надавы, убрать которые невозможно. Методом борьбы с таким дефектом является периодический контроль качества оборудования.
Слипание листов. Такой порок возникает при недостаточном количестве кремния, углерода и фосфора в металле. Для недопущения дефекта необходимо в сутунку вводить кремний (в конечном анализе необходимый уровень кремния должен быть 0,05 %). Эта же проблема может возникать при высокой температуре в печи или на валиках. Но проведенные на заводах опыты показывают, что добавление кремния в указанной ранее пропорции полностью устраняет дефект независимо от причины его появления.
Налет на листе в результате попадания песка или глины с печи. После прокатки эти частицы оставляют значительный след, делая жесть непригодной к лужению. Предупредить порок можно только своевременным обслуживанием печей.
Неравномерный прокат. Согласно нормативам, применяемым к белой жести, отклонение толщины металла в пределах одного листа не должно превышать 0,03 мм. Равномерность прокатки полностью зависит от используемых машин, но пороки листа могут вызвать неверная настройка валков, неравномерный нагрев сутунки, низкая квалификация вальцовщика и пр.

Дефекты при отжиге и лужении

40 % пороков возникают при отжиге и лужении. Основные причины:

Слабый отжиг, который можно обнаружить только при механических испытаниях. Бороться с ним можно, если постоянно контролировать качество жести. Тогда будет ясно, как долго нужно выдерживать сутунку в печи.
Появление сухих кромок. Дефект возникает при недостаточно тщательной упаковке сутунки перед отжигом. В результате кромка соприкасается с воздухом и окисляется. Листы с таким пороком непригодны к лужению.
Появление травильных пузырей. Для устранения этого дефекта применяют химические присадки.
Не доведенный до конца процесс травления. Перед лужением достаточно проводить тщательную сортировку материала, чтобы предупредить порок.
Зеленый цвет листов возникает при длительном контакте листов металла с воздухом перед лужением. Исключается порок либо непрерывностью процесса, когда после травления сразу же происходит лужение, либо размещением материала в воде.
Появление черных точек на листах белой жести. Это необработанные оловом места. Опасность такого дефекта – быстрое образование ржавчины. Порок образуется при попадании кислоты в олово или хлоридный цинк. Листы можно подвергнуть повторному травлению и лужению.
Появление жирных масляных пятен , которые образуются при работе на старом масле или при его сильном нагреве. Устранить порок невозможно, поэтому нужно установить дополнительные меры контроля над температурным режимом ванн.
Механические повреждения (ломаные, мятые листы, загнутые уголки) – результат небрежного отношения. Белая жесть – очень деликатный материал.

Резюме

Производство белой жести – сложный процесс. Нужно постоянно контролировать процессы для минимизации доли брака в дорогом производстве.

Контроль нужен как на стадии закупки заготовок, так и на всех стадиях производства. Тогда и дополнительные вложения в виде пирометров и других измерительных приборов, будут целесообразными.