Производство белой жести

Историю производства жести можно проследить с XIV века, когда баварские кузнецы стали применять лужение выкованных тонких стальных листов для изготовления водостоков. Но технология была трудоемкой, выпуск – штучным, поэтому начало промышленного использования жести нужно относить к 1810 году, когда американец П.Дюран запатентовал жестяную банку для консервации скоропортящихся продуктов питания.

В 1912 был открыт первый завод консервных банок из жести. Банку делали из сваренного внутри согнутого прямоугольного листа, приваривали дно и крышку с отверстием. Через отверстие загружали содержимое, отверстие запаивали. Этот процесс был небыстрым – мастер за час делал 5-6 банок.

В ХХ веке интерес к такого рода консервам возрос, в основном для нужд армии, и были разработаны автоматизированные конвейеры для массового производства тары из жести. В 50-х годах создана дешевая технология электролитического лужения вместо горячего, и жесть стала дешевым и распространённым материалом. Сейчас из неё производят не только банки и крышки для консервации, а и трубы, ведра, кровлю, козырьки, дорожные знаки, указатели – словом те предметы, которые должны быть защищены от коррозии, но использование листового металла нецелесообразно ввиду небольших нагрузок на изделие.

Стандарты жести

Отожженную сталь холоднокатаного способа производства, толщиной 0,1-1,2 мм называют жестью. Материал оцинковывают, покрывают лаком, хромирую, цинкуют гальваническим способом. Листовая жесть бывает таких стандартных размеров: 512х712, 512х1200, 1000х1200 миллиметров. Для промышленных нужд формируют рулоны шириной 1 метр, массой до 15 тонн.

Около 80% производимой в мире жести имеет оловянное покрытие. Она называется «белой жестью». Если защитное оловянное покрытие отсутствует, такую жесть называют нелуженой, или «чёрной».

По способу нанесения покрытия белая жесть бывает горячелуженой (слой олова 1,6-2,5 мкм) и луженой методом электролиза (слой олова 0,34-1,56 мкм). Толщина оловянного покрытия может быть различной на лицевой и обратной стороне листа, в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации.

Белая жесть, по сути, лист низкоуглеродистой стали, покрытый чистым оловом гальваническим методом. Гальванопластика позволяет объединить свойства двух металлов, поэтому жесть имеет пластичность и прочность от стали, и антиоксидные свойства, блеск от олова. Изменяя состав стали, варьируют гибкость и прочность жести. Большинство листов для промышленной переработки имеют толщину от 0,2 до 0,5 мм. Поверхность иногда пассивируют, для укрепления, покрывают маслом, для облегчения дальнейшей обработки.

Марки белой жести с электролитическим способом лужения: ЭЖК – для производства консервных банок; ЭЖОН – общего назначения; РЖК – для труб, садового инвентаря, кровли.

То же и для жести горячего лужения: ГЖК – для консервных банок, ГЖР – общего назначения, ХЛЖК – с хромо-лаковым покрытием (самая дорогая марка жести, в Европе называется ECCS).

Виды белой жести по способу изготовления листа:

Однократной прокатки – при этом полоса стали один раз подвергается холодной прокатке, отжигается и дрессируется. Может использоваться для изделий, как в готовом виде, так и покрываться необходимым защитным покрытием.

Жесть двукратной прокатки. Идеально подходит для производства тары для консервов, большинство жести такого назначения именно формируется именно двукратной холодной прокаткой. После первой прокатки и отжига, стальной лист отправляется на вторую обработку, с обильной масляной смазкой. После повторной прокатки толщина жести уменьшается вплоть до 50%, повышается прочность на разрыв, при этом материал сохраняет пластичность, достаточную для гнутья консервных банок. Стандартом толщины жести в консервной банке является 0,12 мм.

Заметим, что партии металла двукратной прокатки анизотропны, то есть имеют разные механические свойства вдоль и поперек направления проката. Поэтому такие партии маркируются и используются с учетом этого. Сворачивать ведра, банки, трубы следует только вдоль направления прокатки.

Сырьё для производства белой жести

Сырьё для производства белой жести – травленный стальной прокат и олово. Для процесса гальванической оцинковки требуются ещё вспомогательные материалы. Используются листы проката из низкоуглеродистой стали DDQ, DQ, CQ (для марок отечественного производства – 08кп, 08пс,08ю). Толщина заготовки от 0,12 до 4 миллиметров, ширина – 600-1300 мм, длина может быть заданной в пределах до полутора метров, также используется рулонный формат.

Олово для нанесения гальванического покрытия применяется высшей категории, 01 и 01пч.

Технологические этапы

Со склада сырье в виде листов или рулонов направляется на холоднопрокатный реверсивный станок, где пропускается через клети, имеющие по два рабочих, прижимных, валка и два вспомогательных поддерживающих. Количество проходов зависит от толщины заготовки и требуемой толщины получаемой жести.

Далее производится электролитическая очистка перед термообработкой. Цель очистки – удаление масла после прокатки и следов охлаждающей жидкости путем погружения в щелочную ванну и пропускания переменного тока.

Очищенный лист отжигают, при температуре в колпаковой печи или непрерывным методом при температуре до 800^оС, при этом в материале восстанавливается крупнозернистая структура, утрачиваемая при прокатке металла.

Далее двупрокатная жесть подвергается второй холодной прокатке, значительно уменьшая свою толщину, а однопрокатная – практически той же процедуре, но с малыми давлениями обжатия (дрессировке).

Если необходимо в результате получить белую жесть – полученные листы сваривают в ленту и лудят путем погружения в водный раствор соли и олова. Проходя через валки (катоды) под электрическим напряжением, жесть гальванизируется оловянным покрытием, его толщина регулируется напряжение на валках. Если нужна блестящая поверхность, то оловянное покрытие кратковременно нагревают до 232^оС – температуры плавления олова.