危險品包裝鋼桶專用材料研發的重大意義
我國鋼桶制造業和發達國家相比起步較晚，是1964年后隨著國家經濟的發展才逐步發展起來的，并且制定了既符合我國國情又與國際標準相協調的標準GB325-84《包裝容器 鋼桶》，經過幾次修訂美善才形成現在的標準GB/T325-2000《包裝容器 鋼桶》。
黃磷及磷化工的起步則是在1984年，黃磷的最大特性是“有毒”、“易燃”、“自燃”，屬于國際海上運輸規則中的A級危險品，其生產、灌裝、運輸過程均必須在隔絕空氣的條件下進行，所以對黃磷的包裝要求比較嚴格，其中HG2035-84《黃磷包裝鋼桶技術條件》是標準GB/T325-84《包裝容器 鋼桶》的補充。而HG2035-84經過幾年的使用，最先在云南有關企業的共同努力下正式確定標準為HG2035-91《黃磷包裝鋼桶技術條件》，規定桶高為800mm，至今仍為云南省的執行標準；到1996年貴州省在HG2035-91的基礎上申報了相似的GB16473-1996《黃磷包裝》，規定桶高750mm，為除云南省外的黃磷包裝桶生產企業使用。
一、我國磷礦的分布及現狀
全世界的磷礦資源儲量約為460億噸，而我國已探明的資源約132億噸，占全球的28%，僅次于摩洛哥和美國，居世界第三位。我國的資源分布主要集中在云南、貴州、湖北、湖南和四川等五省，尤以云南和貴州兩地品質最好，在占全國儲最近50%的云南省，出口量居全國第一，磷化工已成為當地的支柱產業。黃磷生產屬于高耗能行業，需要消耗大量的電力，而云南的電力以水電為主，使得黃磷生產具有了一定的季節性，即每年的雨季為黃磷的生產旺季，枯水季節為生產淡季。
二、黃磷的物理特性及生產
黃磷不熔于水，室溫下接觸到空氣即可自燃（屬高度易燃），產生大量煙霧和有毒氣體，著火點40℃；因此黃磷的生產、包裝、運輸都是在隔絕空氣密閉的條件下進行的，將磷礦石、硅石和焦碳按一定比例混合后在電爐1250℃的高溫下分解、還原反應，磷蒸汽與爐塵一起冷卻、漂洗后即得到國家規定的（A）級危險品——黃磷。將成品黃磷的溫度控制在60℃通過管道裝入黃磷包裝桶，桶內預先裝有25kg溫度為60℃的熱水，避免黃磷與空氣接觸，引起自燃。
正是由于黃磷的特殊的理化性質，對黃磷包裝容器的要求尤其是安全性要求就比較高，要能經受長途陸路及海上運輸和裝卸過程中的正常碰撞而不泄漏，也就是說對黃磷包裝桶的加工藝和材料都有相應的要求，國標中對黃磷桶質量標標準的判定主要通過下面幾個試驗：
1、跌落試驗：灌200kg的介質，使重力通過面線點，從高度2.7m跌落，無滲漏；
2、氣密試驗：氣壓值0.05MPa，經檢驗無漏氣；
3、水壓試驗：壓力值0.25MPa，保壓5min無滲漏。
三、材料要求
黃磷桶的容量為140L，除在制造過程中要滿足沖壓、焊接、折彎、卷封等加工工藝要求，還要滿足各項試驗要求，保證運輸和裝卸過程中的安全性，這樣的桶才絕對安全。實際上桶的好壞關鍵是材料，材料的剛度要好，應當在熱漲的最危險條件下不壞；材料的塑性要好，能通過跌落試驗；焊接性能要好，滿足熱漲和加工時的要求，尤其是卷封時完成三重七層的擠壓卷邊也不損壞。
前述三個標準GB/T325-2000《包裝容器 鋼桶》、HG2035-91《黃磷包裝鋼桶技術條件》、GB6473-1996《黃磷包裝》中均未對黃磷桶的制桶材料做出硬性規定，只是以GB11253《碳素結構鋼和低合金結構鋼冷軋薄板及鋼帶》規定的性能為底線，不低于1.2mm的厚度，這樣的規定對于普通介質的包裝沒問題，但對黃磷這種高級別的危險品包裝顯然是不夠的。首先必然在材料方面予以保證，其次才是包裝桶的加工工藝要求，因包裝或其它原因引發火災所造成的損失是可怕和慘重的。
要滿足黃磷包裝桶的加工和安全使用必須從桶本上也就是從材料的源頭獲得保證，而材料的技術條件要滿足下面幾方面的內容：
1、卷封鋼桶時擠壓形成的三重七層的卷邊變形是GB11253《碳素結構鋼和低合金結構鋼冷軋薄板及鋼帶》標準所不能保證的；
2、焊接性能要求在三重七層圓卷邊變形以及跌落試驗后不能泄漏，這不單純是材料碳當量的問題，硬度等其它技術條件也十分重要，一般的焊接技術不能滿足黃磷包裝桶對牢固性的要求；
3、表面質量要求不能有夾雜、劃痕等缺陷，這些都有可能成為包裝桶泄漏的隱患；
4、為滿足不同條件下的陸路尤其是海路運輸，增強桶身的抗腐蝕能力，國際規定黃磷包裝桶必須經過鍍鋅和鈍化處理，因此材料的表面附著力要求鍍鋅后鋅層的厚度和光亮度要符合相關標準。
在鋼鐵生產所有的工序中，“遺傳學”的工程邏輯程序十分重要，不可小視，產品設計是一方面，關鍵是為下一道工序打下一個較理想的基礎，才能最終達到產品設計的目標。可以說，冶煉質量的好壞直接影響熱軋工藝效果，而熱軋質量的好壞又影響到酸洗工藝效果，冷軋質量則決定了熱處理和平整后最終產品的質量好壞，要獲得理想的特殊用途的鋼鐵產品，對工藝控制中的每一道環節和參數都須進行無數次調整、修正。
武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司從2002年冷軋線立項開始，考慮到云南做為全國最大的黃磷生產基地，每年需要消耗30000噸左右的冷軋薄板生產黃磷包裝桶，在進行大量市場調查和用戶走訪后，決定把“黃磷包裝桶專用板”作為昆鋼冷軋第一項目。針對黃磷包裝桶的特殊性，昆鋼從煉鋼開始對各道工序的工藝參數反復調整，最終確定以低碳、低硅，鋁鎮靜鋼St12為基礎生產“黃磷包裝桶專用板”S12P。選擇鋁錳鐵做主要脫氧劑，從鐵水預處理到轉爐冶煉、精煉、板壞連鑄的工藝路線，全程采取了科學有效的控制范圍和方案，成功生產出了硬度低、伸長率高、塑性好、鍘度好；焊接性能及表面質量均能滿足黃磷這一危險品包裝加工和安全性要求的專用板材，并獲得了2005年云南省科技進步一等獎。
經過6年不懈的努力，“黃磷包裝桶專用板St12P”終于試制成功，在此基礎上昆鋼于2005年編寫了《黃磷包裝桶專用冷軋鋼帶》Q/KGS62-2005企業標準，經過幾年的市場檢驗和修訂，于2008年完成了《黃磷包裝桶專用冷軋鋼帶》地方標準征求意見稿，力求填補危險品包裝專用材料方面沒有專門標準的空白，爭取把我國的危險品包裝用材提升到一個新的層次，結束現在危險品包裝鋼桶用材市場用材混亂的局面，避免資源緊張時什么材料都敢用不出事則已，一出事就是重大安全事故，使危險品包裝鋼桶的專門用材能夠有更加規范的生產、使用和加工依據，隨首我國各行業產品日益多元化，對危險品包裝用鋼桶的要求出將更加嚴格細化，只有針以不同危險品生產的包裝專用材料才能滿足不斷增長的需求，因此危險品包裝專用材料的研發和使用有著十分重要的意義，對我國的安全生產和安全運輸將起到積極的作用！
（武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司 技術中心）
