楊立民

(山東南山鋁業(yè)股份有限公司 龍口南山鋁壓延新材料有限公司，山東 龍口 265706)

山東南山鋁業(yè)股份有限公司(簡(jiǎn)稱南山鋁業(yè)公司)位于山東省煙臺(tái)市龍口市南山工業(yè)園，山東南山鋁業(yè)股份有限公司旗下的龍口南山鋁壓延新材料有限公司，主要以生產(chǎn)鋁罐料等包裝材料為主。是目前國(guó)內(nèi)鋁罐料產(chǎn)量最大，市場(chǎng)占有率最高的企業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性也最好。公司有各種生產(chǎn)設(shè)備60余套，有產(chǎn)能800 kt/a的熔鑄生產(chǎn)線、750 kt/a的熱軋生產(chǎn)線、600 kt/a的冷軋生產(chǎn)線。公司當(dāng)年引進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)在國(guó)內(nèi)都是首次使用，為生產(chǎn)高精度、高品質(zhì)罐料提供了有力保障。

1 設(shè)備配置

1.1 熔鑄生產(chǎn)線

公司的熔鑄生產(chǎn)線分三期建成，一期生產(chǎn)能力是160 kt/a，二期生產(chǎn)能力是160 kt/a，三期生產(chǎn)能力是480 kt/a。共有5條生產(chǎn)線均是從美國(guó)布里克蒙公司(BRICMONT)和瓦格塔夫公司(Wagstaff)引進(jìn)。設(shè)備的配置如下：熔煉爐配有電磁攪拌和電解鋁液加入口；保溫靜置爐配有爐外精煉、在線處理、板式過濾、管式過濾和先進(jìn)的鑄造機(jī)。在2008年三期全部建成，并于2006年12月首次生產(chǎn)出合格的大扁錠，錠最大重量為34 t，是當(dāng)年世界上最大的鋁合金扁鑄錠。

熔鑄生產(chǎn)線使用爐外精煉和管式過濾組合，在線過濾裝置使用板式過濾和管式過濾組合生產(chǎn)工藝，使用在線測(cè)渣儀LIMCA(液態(tài)金屬潔凈度分析法)監(jiān)測(cè)熔體中渣含量。熔鑄生產(chǎn)線當(dāng)年建成后，在鋁板帶加工企業(yè)中創(chuàng)建了國(guó)內(nèi)多個(gè)第一。熔鑄生產(chǎn)線設(shè)備配置和引進(jìn)的先進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)，在源頭保證了生產(chǎn)罐料產(chǎn)品質(zhì)量，并為國(guó)內(nèi)鋁加工行業(yè)企業(yè)提供參考。

1.2 熱軋生產(chǎn)線

熱軋生產(chǎn)線主要配備：2臺(tái)新日本工機(jī)株式會(huì)社(SNK)的銑床，5臺(tái)奧地利艾伯納工業(yè)爐公司(EBNER)的推進(jìn)式加熱爐,日本石川島-播磨重工業(yè)株式會(huì)社IHI(Ishkawajima Harina Heavy Industries)制造的1+4熱連軋生產(chǎn)線，控制系統(tǒng)由TMEIC提供，智能化平面庫(kù)，高精度磨床。熱連軋線主要特點(diǎn)：在粗軋配有立輥，精軋配有TP輥、鋼絲刷和尼龍刷輥，以保證產(chǎn)品表面質(zhì)量，在F4出口配有六區(qū)域74通道的IMS的測(cè)厚儀。

是國(guó)內(nèi)熱連軋生產(chǎn)線首次在精軋F(tuán)1及F2采用錐形活塞TP輥控制板形，首次使用熱軋智能平面庫(kù)。熱軋生產(chǎn)線先進(jìn)的設(shè)備配置為熱軋卷獲得優(yōu)質(zhì)的板形和高表面質(zhì)量提供可靠的保障。

1.3 冷軋生產(chǎn)線

冷軋生產(chǎn)線主要設(shè)備：從德國(guó)西馬克SMS引進(jìn)2臺(tái)單機(jī)架軋機(jī)和1臺(tái)三機(jī)架冷連軋CVCplus(Continuously Variable Crown)連續(xù)可變凸度六輥軋機(jī)，并帶竄動(dòng)S形“中間輥”，控制系統(tǒng)均由ABB提供。單機(jī)架和三機(jī)架冷連軋的出口厚度最薄分別是0.10 mm、0.20 mm和0.15 mm，帶材最大寬度可達(dá)2 100 mm，軋制速度最高達(dá)到1 800 m/min。

冷軋機(jī)的特點(diǎn)：熱邊部控制系統(tǒng)HES(Hot edge sprays)，HS水平穩(wěn)定化系統(tǒng)，各機(jī)架的板形和厚度連續(xù)監(jiān)控，保證帶材每米長(zhǎng)度的板形和厚度均受控。生產(chǎn)出的成品冷軋卷，在98%帶材長(zhǎng)度上在線板形控制在8I以內(nèi)，98%的帶材長(zhǎng)度上厚度控制在±0.003 mm,帶材表面殘油量小于35 mg/m2，為高表面質(zhì)量、高精度產(chǎn)品提供可靠保障。

引進(jìn)SMS的六輥中間輥連續(xù)可變凸度CVCplus三機(jī)架冷連軋，是世界上第一臺(tái)使用油基冷卻的三機(jī)架冷連軋機(jī)。先進(jìn)的設(shè)備配置和工藝技術(shù)為成品罐料表面質(zhì)量、板形、厚度控制提供保障。

智能高架倉(cāng)庫(kù)IHBS(Introduction of High Bay Storage)為卷材高速的生產(chǎn)和轉(zhuǎn)運(yùn)提供有效解決方案，有效儲(chǔ)存卷位1 277個(gè)，最大存庫(kù)量為38 310 t，居世界先進(jìn)水平。

1．4 精整生產(chǎn)線

精整生產(chǎn)線引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備，在精整線配有多臺(tái)切邊機(jī)、拉彎矯直機(jī)、縱切機(jī)、大卷包裝線和小卷包裝線，還配有FATA高速涂層生產(chǎn)線。

引進(jìn)無Cr 涂層生產(chǎn)線，同時(shí)可以滿足油基和水基涂料的高速生產(chǎn)。精整生產(chǎn)線使用智能ACT(Automatic Coil Transporter)運(yùn)輸小車，以實(shí)現(xiàn)智能的物料運(yùn)輸。

2 產(chǎn)品類型

公司產(chǎn)品定位以包裝材料為主，主要生產(chǎn)鋁易拉罐體料、罐蓋料、拉環(huán)料，食品罐及各種異型容器罐用的帶材。

2．1 鋁易拉罐罐體料

罐體料主要采用3104鋁合金，南山鋁業(yè)公司的客戶分布在國(guó)內(nèi)外，不同制罐企業(yè)的設(shè)備及工裝有差異，對(duì)罐料質(zhì)量提出不同的要求，因此南山鋁業(yè)公司為每個(gè)客戶設(shè)計(jì)個(gè)性化的生產(chǎn)工藝。不同的工藝滿足不同罐型的要求。公司的罐料主要用于生產(chǎn)的常見罐型見表1。

易拉罐的生產(chǎn)工藝：上料—涂潤(rùn)滑油—落料沖杯—變薄拉伸和底部成型—切口修邊—內(nèi)外清洗成膜—印刷—烘干—內(nèi)噴涂—烘干—縮頸和底部成型—光檢—包裝入庫(kù)。易拉罐生產(chǎn)過程中沖杯、拉伸、清洗、縮頸和底部成型對(duì)鋁帶材質(zhì)量要求很高。

2．2 瓶罐料

鋁瓶罐是市場(chǎng)未來的發(fā)展趨勢(shì)，瓶罐有兩種生產(chǎn)工藝：一種是沖擊擠壓瓶罐(IE，Impact extrusion)，1989年美國(guó)CCL Container公司率先開發(fā)沖壓鋁瓶罐，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。IE是采用鋁圓片擠壓技術(shù)生產(chǎn)的鋁瓶罐，主要是采用1070鋁合金；另一種是薄壁拉伸鋁瓶罐(DWI，Draw wall ironing)，DWI鋁瓶罐由日本武內(nèi)沖壓工業(yè)株式會(huì)社和大和制罐株式會(huì)社兩公司在1997年研發(fā)成功，并于2000年左右實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)DWI鋁瓶罐主要以二片罐、三片罐為主，生產(chǎn)工藝各不相同，內(nèi)壁有使用涂料也有使用覆膜的鋁材料的。DWI采用拉伸成型技術(shù)生產(chǎn)鋁瓶罐，主要采用3104鋁合金。

鋁瓶罐的封口方式有兩種類型：一種采用皇冠蓋封口(平口)，使用開瓶器開啟，打開后不能再次封口；另一種是螺紋封口(旋口)，與傳統(tǒng)的PET塑料瓶封口方式一樣，通過手?jǐn)Q開后可以實(shí)現(xiàn)再次封口。這兩種開啟方式的瓶罐生產(chǎn)工藝差別非常大。

表1 各種鋁易拉罐型尺寸Table 1 Sizes of different aluminum cans

IE鋁瓶罐生產(chǎn)工藝：鋁圓片—潤(rùn)滑處理—在模具實(shí)現(xiàn)直筒毛坯罐—二次沖擊擠壓底部成型—修邊—拋光—洗清—烘干—內(nèi)壁涂料—烘干—外壁涂料—烘干—縮頸—成品瓶罐—包裝、入庫(kù)。IE瓶罐對(duì)鋁帶材的性能要求是，能順利實(shí)現(xiàn)沖擊擠壓成型和縮頸。

DWI二片鋁瓶罐生產(chǎn)工藝：上料—涂潤(rùn)滑油—落料沖杯—變薄拉伸和底部成型—切口修邊—內(nèi)外清洗成膜—印刷—烘干—內(nèi)壁噴涂—烘干—縮頸成型—光檢—包裝、入庫(kù)。從生產(chǎn)工藝流程看，除了縮頸與普通二片罐不同之處，其他工藝基本相同。螺紋封口瓶罐是通過縮頸模具將罐口經(jīng)過多次拉壓成規(guī)定的瓶口，再在瓶頸成型出螺紋用于瓶蓋的開啟和封合，最后形成瓶口的形狀。螺紋瓶口成型的難點(diǎn)，是將瓶口縮頸成型出瓶肩、瓶頸和瓶口。也是將瓶口的形狀變小，厚度變厚、形成瓶口的過程，對(duì)鋁帶材的成型性和表面質(zhì)量要求很高。

還有一種DWI三片鋁瓶罐，是在生產(chǎn)過程中采用拉深成型、連續(xù)曲面斜肩、覆膜鋁和三片罐底卷封等多種技術(shù)融合在一起。此工藝是將兩片罐的罐底作為瓶肩、瓶頸和瓶口成型的部位，罐底采用3×××系或5×××系鋁合金卷封成罐底，這樣瓶蓋、瓶身和瓶底分別采用不同牌號(hào)的鋁合金。

DWI三片鋁瓶罐生產(chǎn)工藝：上卷—沖成圓片—沖壓成罐身—罐體翻轉(zhuǎn)—原罐底加工出圓肩—規(guī)定瓶口直徑—瓶口切邊整形—?dú)饪讬z測(cè)—印刷—卷曲成瓶頸—螺紋加工—整形—卷封瓶底蓋—檢測(cè)密封—外觀檢查—成品。在此生產(chǎn)工藝中瓶罐身的內(nèi)外層和底蓋內(nèi)層均采用PET膜，這樣不需要采用傳統(tǒng)金屬罐內(nèi)外壁噴涂用的各種油墨。

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)鋁瓶罐的拉深成型技術(shù)主要是從日本環(huán)宇及大和制罐公司引進(jìn)的，并且開發(fā)了多種鋁瓶罐，瓶罐身形狀、容量和瓶罐口徑的鋁瓶罐，來滿足市場(chǎng)的不同需求，例如容量200 mL、250 mL、290 mL、330 mL、355 mL、473 mL、500 mL和750 mL等盛裝啤酒和飲料的鋁瓶罐，瓶罐口徑目前有26 mm、28 mm、38 mm和46 mm等尺寸。

2．3 罐蓋料

罐蓋料主要用5182、5052、5042和3104鋁合金生產(chǎn)，因罐蓋型不同所使用的鋁合金也不同，同時(shí)因罐內(nèi)的灌容物不同所用的蓋型、厚度也不同。

罐蓋按不同的開啟形式分為：拉環(huán)蓋，保留蓋，全開蓋，旋開蓋和防盜蓋等。

拉環(huán)蓋RPT(Ring pull type)：開啟時(shí)用力拉拉環(huán)，拉環(huán)從易拉蓋面上沿刻痕撕開。

保留蓋(環(huán)保蓋)SOT(Stay on tab)：開啟時(shí)借助拉環(huán)提拉的杠桿作用，產(chǎn)生反向壓力，將蓋面孔狀刻痕向下掀壓，由于舌片不脫落，不會(huì)造成公害，又稱環(huán)保蓋。

全開蓋FA(Full appearance):拉環(huán)鉚合在靠近蓋邊緣部位，開啟時(shí)拉環(huán)將沿蓋面上圓周的刻痕整體撕開。

拉環(huán)蓋和保留蓋用于盛裝啤酒和飲料的罐上。全開蓋多用于盛裝食品的罐上。不同規(guī)格的蓋型按卷封后外徑尺寸大小分類見表2。

表2 蓋型按規(guī)格分類Table 2 Classification of can lids in terms of outside diameter

備注：1英寸=25.4 mm。

旋開蓋SC(Screwing cap)，主要使用3105、5151、8011鋁合金生產(chǎn)，主要用于鋁瓶罐、玻璃瓶等帶螺紋的容器。

拉環(huán)蓋開啟時(shí)不需要開瓶器，只要用力拉拉環(huán)，拉環(huán)沿瓶蓋刻線位置拉開，拉開后不能再次封口。主要用5052鋁合金生產(chǎn)，此瓶蓋主要為玻璃瓶、塑料瓶(PET)和鋁瓶所用，適合于盛裝礦物質(zhì)水、啤酒、軟飲料等飲品的容器。

螺旋防盜蓋主要用3105、5151和8011鋁合金生產(chǎn)，此類瓶蓋主要用于盛裝烈性酒、紅酒、黃酒、食用油和化妝品的容器，其蓋按開啟效果分為連點(diǎn)式和爆裂式。

2．4 食品罐料

食品罐主要用3104、5052、5352鋁合金生產(chǎn)。罐底與罐身用淺拉伸法將鋁材一次拉拔成型制成，其形狀為圓形、方形、橢圓形，多用于盛裝魚、貝、蟹類等罐頭和即食食品。

2．5 異形罐料

為了滿足市場(chǎng)對(duì)包裝材料的需求，南山鋁業(yè)公司開發(fā)了不同牌號(hào)鋁合金的異型罐所用的帶材。

3 向市場(chǎng)供貨情況

根據(jù)中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)：南山鋁業(yè)股份有限公司旗下的龍口南山鋁壓延新材料有限公司，從2007年開始生產(chǎn)鋁罐料，2008年向市場(chǎng)批量供貨，從2010年開始成為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的鋁罐料生產(chǎn)企業(yè)。2016年生產(chǎn)的易拉罐用鋁合金帶材總銷量占國(guó)內(nèi)易拉罐用鋁合金帶材總需求量的60%，向國(guó)外銷售量占我國(guó)鋁易拉罐料出口量的70%以上。2019年公司的產(chǎn)銷量持續(xù)增加。

3．1 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)

南山鋁業(yè)公司供貨的國(guó)內(nèi)大型制罐企業(yè)有中糧系統(tǒng)、奧瑞金系統(tǒng)、寶鋼系統(tǒng)、昇興系統(tǒng)、太平洋系統(tǒng)、波爾系統(tǒng)、皇冠系統(tǒng)、聯(lián)合系統(tǒng)、福貞系統(tǒng)的各個(gè)工廠和其他中小制罐企業(yè)。南山鋁業(yè)公司的罐料質(zhì)量非常穩(wěn)定，受到各制罐企業(yè)的青睞。

3．2 國(guó)外市場(chǎng)

2009年南山鋁業(yè)公司的罐料開始走出國(guó)門，東南亞的試用開啟了走向國(guó)際市場(chǎng)的征程。2010年5月南山鋁業(yè)公司的罐料走進(jìn)了美國(guó)百威集團(tuán)杰克森威制罐廠，生產(chǎn)的易拉罐所有指標(biāo)達(dá)到了該廠的要求，得到百威集團(tuán)的認(rèn)可。公司罐料經(jīng)過多年的工藝優(yōu)化，特別是表面質(zhì)量、制罐中的斷罐率和針孔率等部分指標(biāo)優(yōu)于美國(guó)本土生產(chǎn)的罐料，從而使南山鋁業(yè)公司的罐料依靠產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)迅速進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)。

隨后南山鋁業(yè)公司開啟了南北美洲、澳洲、歐洲、非洲、中東及東南亞等地區(qū)的供貨。

4 后期發(fā)展思考

4．1 提高技術(shù)服務(wù)水平

隨著南山鋁業(yè)公司的罐料在國(guó)內(nèi)和國(guó)外市場(chǎng)份額占有量的增長(zhǎng)，公司除了要保證產(chǎn)品質(zhì)量之外，還需要加強(qiáng)對(duì)客戶現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)?，F(xiàn)在在國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了很好的售后技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，在國(guó)外部分區(qū)域也已經(jīng)有較好的技術(shù)服務(wù)力量，但部分區(qū)域的技術(shù)服務(wù)能力還欠缺，公司將在國(guó)內(nèi)外設(shè)立技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)，以便用戶遇到問題時(shí)技術(shù)服務(wù)人員能夠在第一時(shí)間抵達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng)。

4．2 提高罐料產(chǎn)能

目前公司現(xiàn)有的罐料產(chǎn)能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國(guó)際罐料市場(chǎng)的需求，南山鋁業(yè)公司將來需要采取新建、并購(gòu)或合作等方式來擴(kuò)大產(chǎn)能。讓公司的罐料從質(zhì)量和產(chǎn)量進(jìn)入國(guó)際罐料生產(chǎn)者的第一集團(tuán)行列。

4．3 可持續(xù)性發(fā)展

南山鋁業(yè)公司遵循高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造原則，努力實(shí)現(xiàn)資源輕量化，廢物資源化、再循環(huán)與回收的目標(biāo)。在未來公司需要建設(shè)一條鋁易拉罐回收處理生產(chǎn)線，南山不僅僅是罐料的生產(chǎn)者也是廢舊罐的回收利用者，通過先進(jìn)的技術(shù)將回收的廢舊易拉罐保級(jí)循環(huán)使用，這將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)回收易拉罐保級(jí)使用的空白，也擔(dān)負(fù)起大型企業(yè)應(yīng)有的社會(huì)責(zé)任。

5 結(jié)束語(yǔ)

南山鋁業(yè)公司罐料的質(zhì)量穩(wěn)定性、罐料產(chǎn)品的多樣化、市場(chǎng)的占有率和市場(chǎng)技術(shù)服務(wù)等，已顯示作為中國(guó)最大罐料生產(chǎn)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)。但在國(guó)際鋁加工行業(yè)中要做大、做強(qiáng)還有很長(zhǎng)的路要走，也需要向國(guó)際先進(jìn)鋁加工企業(yè)進(jìn)行對(duì)標(biāo)，找差距補(bǔ)短板。