以來,中國經濟飛猛進。進入90年代,中國已經成為世界制造中心,很多原材料及工業產品的產量占據世界首位。彩涂鋼板作為新型建筑材料,與傳統磚瓦、鋼混結構相比具有壽命長、節約土地、可回收等特點,廣泛應用于公共建筑和工業廠房圍護等領域,需求得到了快速發展。但由于行業規范不健全,彩涂鋼板質量參差不齊,影響了行業健康穩定的發展。寶鋼作為國內早引進彩涂鋼板生產線的大型鋼鐵企業,自1989年生產出卷彩涂鋼板以來,一直秉承質量、用戶至上的原則,至今已累計生產出600多萬噸彩涂鋼板滿足國內外建筑、家電企業的需求。寶鋼彩涂板已經成功應用于南極科考站、、上海世博會、上海消東國際機場等標志性建筑,以及冶煉、電力、**、汽車、造船、電子、化工、倉儲等多個工業領域。寶鋼彩涂板已經成為國內外用戶所信賴的產品,并成為建筑工程的選材為了更好地為用戶服務,用戶合理選材,寶鋼在2011年了部分用戶,對寶鋼彩涂板二十年來在建筑工程中的使用情況進行了檢測和跟蹤,同時結合寶鋼多年來研發、生產以及使用彩涂鋼板的經驗,編寫了這本《倌賴——寶鋼彩涂板20年回顧與展望》,讓用戶更多地了解彩涂鋼板、更多地了解寶鋼彩涂板、更好地選擇彩涂鋼板,使彩涂鋼板這個綠色環保建材能選對、用好。讓我們大家一起為資源節約、環境友好做點事情吧!
寶鋼彩鋼卷歷史
彩色涂層鋼板于1936年在美國問世以后,首先應用于建筑方面的是活動百葉窗片,擋雨板之類的零件產品。原材料也是單張的,或者是2英寸寬的連續涂層鋼轡,由美國阿姆柯鋼鐵公司和赫恩特工程公司生產。
第二次世界大戰后,經濟復興,工業與民用建筑日益需要寬的彩色涂層鋼板,1949年美國形成了比較完整的彩涂鋼板生產、加工產業,生產穩定增長,生產工藝也從初的1涂1烘改進為2涂2烘。彩涂鋼板在建筑、汽車、集裝箱、儀器外殼等方面得到廣泛的運用。但用量大的還是工業與民用建筑,美國用于建筑的彩板比例大約為75%左右(NCCA歷年資料)。日本于50年代引進美國彩涂鋼板生產技術,1954年生產出單張彩涂鋼板。1964年開始有連續彩色涂層鋼板生產線,1969年后,產量穩定增長。日本由于地處地震帶,輕質耐震的彩色涂層鋼板建筑物更受歡迎,其用于建筑物的比例約占國內用量的76%(80年代日本鍍鏟板協會、氯乙烯協會的統計數據)。英國也于1961年開始生產彩色涂層鋼板。隨后,世界發達國家如德國、瑞典等也開始大量生產彩色涂層鋼板,也主要用于建筑用途。70年代,部分國家或地區(、菲律賓、閩臺)開始擁有連續彩色涂層鋼板生產線。80年始以中國為代表的新興經濟體開始研究開發或引進彩色涂層鋼板生產裝備。“六五”期間,國家計委和科委組織冶金、化工、輕工三個部將彩涂鋼板的開發列入了國家開發計劃。隨后,寶鋼、武鋼等又引進了國外的彩涂鋼板生產線,80年代末寶鋼和武鋼生產出中國大陸首批彩涂鋼板。在1995年后,中國國內彩色涂層鋼板的需求俠速上升,帶動了國內民企大量投資彩涂生產線以及韓國和閩臺彩涂鋼板的大量,使得中國國內彩涂鋼板的生產能力大量提升,這投資熱情持續了整整10年,目前中國大陸的彩涂鋼板產能超過2000萬噸/年。90年代末,印度、西亞國家也開始生產彩涂鋼板。目前全球產量大約在2000萬噸/年。

我國彩色涂層鋼板起步比較晚,80年代國內只有少數企業(寶鋼和武鋼等)在進行彩色涂層鋼板的建設和生產。大約在90年代中期隨著國內經濟的發展,對彩色涂層鋼板的需求劇增,大量民營及外商資資本進入彩涂鋼板的行業,從1996年開始的近十年,中國彩色涂層鋼板的產能從不足50萬噸猛增到2000萬噸,產能超過近四十年的總和。這些產能主要是針對建筑行業,但是,建筑行業的需求遠遠落后于產能的增速。目前中國國內表觀消費量不足500萬噸,由于市場供需矛盾突出,彩涂鋼板的市場競爭十分激烈,為了利潤,為了生存,偷工減料、、假冒名廠產品的現象突出,對整個行業以及彩涂鋼板的前途極其不利。由于缺乏有效的市場規范和監督,使得90年屬于建筑材料的彩涂板變成了劣質建材的代名詞,越來越多的公共建筑已經不再使用彩涂鋼板,而改用更貴更的金屬合金板(鋁鎂錳板、鈦合金板等)。因此,近幾年來寶鋼已經內其他彩涂鋼板生產企業對彩涂鋼板的品質進行規范,并聯系下游用戶及行業協會等將高質量的彩涂鋼板納入國家相關設計規范,并強制執行。
寶鋼彩涂鋼板質量失控的原因
■供需矛盾突出
國內彩涂鋼板的年表觀消費量不足500萬噸,而目前彩色涂層鋼板的生產能力(產能}超過2000萬噸。整涂機組的開工率只有20%,而且,國內彩涂生產線集中在山東、江蘇、河北、天津、上海、浙江等沿海地區,這些區域的市場競爭更為殘酷。
■缺少行業規范
盡管有彩色涂層鋼板國家標準,但這部標準僅僅是推薦性的,不具備強制性。而對應的建筑用壓型鋼板的設計規范還是不完備,依靠行業自律在目前階段基本就是一句空話。
■了解寶鋼彩涂產品的手段不足
彩色涂層鋼板與很多建材一樣,一般人()憑自己握的知識和肉眼來判斷材料的質量及使用壽命是不現實的,即使是人員不借助的裝備也很難辨別優劣。在目前的技術條件下,要俠速判斷彩涂鋼板的使用壽命是不可能的,即使使用的抗素外線照射,也要1000小時才能夠分辯得出,這就給大量劣質彩涂鋼板有可剩之機,因為在工程竣工前,再劣質的材料也能堅持1-2年的時間。
■寶鋼彩涂鋼板售價與性價比的關系
彩涂鋼板是一種建材,它的質量優劣在短期內是無法反映出來的,市場上大多數的用戶()目前還是以價格為主導因素來決定彩涂鋼板的選擇。實際上這很不科學,盡管次投資省了,但存在著維護費用提高、使用壽命縮短等問題般工業建筑的設計使用年限為15-20年,寶鋼彩涂鋼板在設計年限內是不需要更換的。本書展示了很多使用了寶鋼普通PE)彩涂板的建筑,使用時間已經10多年,有的甚至接近20年,到目前為止顏色、涂層等性能變化并不大,彩涂板完好無損。但如果采用一般的彩涂鋼板,使用壽命通常為7-8年,甚至更短,在設計期內至少需要更換一次。由于寶鋼彩涂板良好的實物質量,在市場上寶鋼彩涂板的價格比一般彩涂板貴幾百到上千元,但是如果按一般彩涂板在設計使用年限內更換一次測算的話,使用寶鋼彩涂板的成本是一般彩涂板的60%左右。由此推算寶鋼彩涂板的售價可以比一般彩涂板售價貴66%左右,這還不考慮其它影響,如對企業形象影響,更換維護時對生產影響等。
對厚度及負公差的認識
關于厚度以及公差,相信很多鋼結構廠及關心,設計師設計材料享度時主要考慮材料的結構及承載。但實際上彩涂鋼板的總厚度由三部分組成,鋼板享度+鍍層厚度+涂層厚度。以寶鋼0.5mm彩涂鋼板為例,按現有標準彩涂鋼板厚度是基板+鍍層的厚度,也就是05mm彩涂鋼板其基板厚度大約為0476mm,鍍層厚度為0024mm,涂層0.03mm沒有算在其中,因此,正常情況下,0.5mm寶鋼彩涂鋼板實際厚度大約為053mm還有就是材料的厚度負公差,由于彩涂鋼板廠的鋼卷都是卷狀交貨,負公差意味著鋼板變薄,就是說同樣重量的鋼板其使用面積提高,按產品標準來說,大的負公差可以達到材料厚度的10%。負公差意味著材料的設計余量被占用,對整體建筑物的抗風和雪載荷的能力下降,在極端天氣頻繁的今天其實很危險,近出現過多次的橋梁坍塌偷工減料)現象就很說明問題

國內彩涂鋼板選擇上用戶相對不關心的就是鋼種。因為國內大多數彩涂鋼板生產廠只有一種鋼種,那就是DC51因為他們采購來的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個鋼種},有些有熱鋅產線的彩涂鋼板廠試圖通過熱鍍鋅退火來生產全硬鋼(S550}或高強鋼(S350等),但難度很大,因為他們對基板的質量、化學成分無法控制,因此,質量穩定性就差、穩定性差導致性能波動大,性能波動大會引起壓型板板材變差對建筑物來說,承載重量(風載荷、雪載荷、施工人員和機械)、建筑物的跨度、櫬距的設計等都依賴于鋼板的強度,對于建筑維護結構用彩涂和鍍鋁鋅板來說,國外均有相應的標準。如美國的ASTM653、ASTM792,日本的JSG3302、JSG3321,歐州的EN10215、EN10147等。按鋼種大類分成CQ(普通商用級)、DQ(一般沖壓用)、HsS(高強結構鋼)、FH(全硬鋼).
CQ(普通商用級):現使用普遍,如寶鋼所生產的TST01Z、TDC51或 TSGCC等,它的涂漆前的屈服強度在260-320MPa之間。經彩涂后如基板是鋁鋼,終強度會有所提高,同時伴隨著延伸率的劣化。這種鋼的抗拉強度在350-40MPa之間,相對于結構鋼來說,其屈強比DQ(一般沖壓用}:由于一般建筑用彩板均是輥壓成型或復合夾芯,對材料的沖壓性能要求不高,因此很少在建筑領域使用(部分門窗類彩板除外)。
HSS(高強結構鋼):按歐標HSS可分成4-5種不同強度的鋼種,但由于普通CQ級材料已經能夠取代低強度的HSS鋼,因此,市場上用得較多的是屈服強度280MPa和345MPa的鋼種,寶鋼所生產的TS280GD和TS350GD就是這兩個鋼種。與普通CQ相比,HSS鋼有幾大優勢:
1、由于屈強比較低因此該鋼種的耐火及抗震性好;
2、對較厚的鋼板,它可以制造大跨度拱型板;3、對一般的外墻和屋面板型,它可以比CQ材料適當減薄,從而可節約材料消耗。
FH(全硬鋼);是通過控制退火溫度來提高鋼板屈服強度的一類鋼種,按國際通用標準,屈服強度≥550MPa,抗拉強度≥570MPa。這類材料強度高,延伸率低,適用于板型較淺的成型鋼板使用,大大節約了材料的使用,也是各國爭先研究開發的鋼種。對強度高又要求延伸率好的材料,在國外標準中也有描述。采用HSLA(低合金高強度)在煉鋼時加入強化合金元素,但由于強度高在鋼鐵廠進行軋制時加大壓下率就有限制,因此作為圍護結構的較薄的彩涂板很少采用HSLA鋼種(另一缺點是成本高)。
根據寶鋼多年的鋼種使用經驗,為了保證彩涂鋼板終產品的板型,鋼板的強度等級、壓型鋼板的板型以及加工機器等密切相關。總的來說,加二道次越多,板型越好,加工速度越侵,板型越好。壓型鋼板板型來說,淺波板的板型優于高波板。對鋼板強度來說,強度越大,加工后的板型變差的趨勢越明顯。高強鋼的板型相對較差還有另外一個原因就是很多彩涂生產廠僅靠降低熱鍍鋅的退火溫度來提高材料的屈服強度,這樣就會導致鋼板寬度方向上力學性能的不均衡原因就是整個寬度方向帶鋼溫度是不均勻的,溫度下降可能導致部分部位溫度低于鋼板再結晶退火溫度。

寶鋼彩涂板—制造過程更綠色
預處理:內部供料,所供基板不涂油,減少了脫脂液和防銹油的消耗以及相關廢水處理的壓力。工廠化統一處理鈍化廢水,提高了處理效率及可能的泄漏風險。輥涂預處理(D|P)的使用,徹底杜絕了廢水。涂料及涂層:密封涂層室負壓,減少溶劑外泄,防火地坪,溶劑收集并焚燒。采用環保涂料、水性涂料、不采用、作為稀釋劑。烘烤固化:所揮發的溶劑全回收,回收的溶劑全部進行高溫焚燒,焚燒產生的熱量用于補充熱風加熱。其他:開卷及轡取部位產生的切頭切尾、捆帶等金屬材料全部作為廢鋼回爐煉鋼。
■全流程的生產質量控制管理
全流程(煉鋼——彩涂)的制造過程對終產品的性能至關重要。比如力學性能控制,由于對基板化學成分不受控,因此,彩涂生產廠熱鍍鋅機組的退火溫度控制就沒有針對性,導致力學性能隨基板不同而不穩定,比如由于沒有上下工序的配合,鋼板的板型控制就失去方向;比如由于基板的缺乏,生產節奏拉長,導致鋼板表面的活性下降,影吶鍍層和基板、鍍層和涂層表面結合力不佳。無論是鍍鋅還是彩涂,它的基板都不能放置太久。寶鋼從70年代末開工建設起,從日本引進了一貫質量管理方法,它的基本思路就是輸入用戶需求,將寶鋼生產工藝、人員、設備、原料、研發、營銷等進行規范設計,從原料到成品的全過程進行管控,以質量為中心兼顧效率、成本、交貨期的質量管理方法,并借助PDCA方法持續改進質量以滿足用戶日益提高的品質要求。
完備的檢測裝備,的檢測手段
寶鋼彩涂鋼板的性能要求很多,但由于用戶大多是鋼構廠,用戶自身對彩涂鋼板的檢測手段比較缺乏,只能進行簡單的表面質量、厚度、顏色及板型的目測,幾乎所有用戶都沒有辦法檢測材料的涂層種類(PE還是PVDF)。為保證彩涂產品的質量穩定,為下游用戶把好質量關口,寶鋼配備了的質量檢測設備,從材料的力學性能(屈服強度、抗拉強度等)、到鍍層性能(鍍層厚度、種類、附著力)以及用戶關注的涂層性能。光涂層性能方面,寶鋼就配置了國內(甚至全球}齊的涂層性能檢測設備。它不僅包括了常規的涂層享度(四種方法}、光澤、色差、T彎、硬度、沖擊、抗溶劑性(MEK},還有非常規的甚至長期的耐久性試驗。具體有刻劃硬度、軸彎、杯突、劃格試驗,耐劃傷試驗,玻瑞化轉變試驗,耐溶劑試驗,干熱試驗,壓斑試驗,過烘烤試驗,耐污染試驗,耐化學品試驗,磨耗試驗,落沙試驗,擦系數檢測,大氣曝曬試驗,鹽冥試驗,耐濕試驗,潮濕S2試驗,氙燈老化試驗,紫外燈老化試驗。
■科學規范的涂料管理
寶鋼彩涂鋼板它的力學性能,板型固然重要,但彩涂產品重要的性能就是涂層的耐久性,其次就是涂層的加工性{在輥壓成型中的抗劃傷性、在發泡中的與基板粘接性、在成型中的折彎性等),這些性能都與涂料的性能密切相關。眾所周知,鋼鐵廠基本是買來涂料進行涂裝,因此,涂料質量、涂料的管理就相當重要,有時甚至是致命性的。寶鋼彩涂鋼板用涂料(卷鋼涂料)的管理目前是的它大程度保證了涂料品質的穩定。具體做法為
·選擇國內外涂料供應商(振華、 Becker、 valspar、Akzo Nobel等將用戶的涂層性能要求轉化成涂料技術要求(采購標準與涂料供應商簽署保證涂層耐久年跟的承諾書入汽車廠對供應商的管理模式,實施PPAP
·對涂料常規性能實施進廠檢驗,對非常規性能實施抽查
·對引起寶鋼用戶質量問題的涂料供應商實施整改及退出機制
http://m.yau.net.cn