中國鋼桶工業的現狀及再利用發展趨勢

文/鞠春明

鞠春明在第四屆全國危廢利用處置技術大會上演講

鞠春明的演講受到廣泛關注

自中國改革開放以來，我國的鋼桶包裝行業發展很快，到目前為止，我國的鋼桶行業已經成為世界產量第一的國家，而且所有相關門類都已發展齊全，完全實現了國產化。雖然鋼桶業發展很快，但與發達國家相比，我們的廢舊鋼桶再利用行業卻發展緩慢，這固然有政策方面的問題，但更多的是我們有沒有真正的重視起來。

1、鋼桶行業的發展規模

自從1908年在中國誕生第一只包裝鋼桶到現在，已經歷一百余年。經過幾代人的努力，中國鋼桶企業經歷了從無到有，從有到精的發展歷程，鋼桶生產設備從依賴進口到目前的自主研發和創新，鋼桶附件產量和質量位于領先地位。目前制桶企業已有1000多家，提供設備及原輔材料的相關企業200多家，鋼桶產量高達1.3億只。中國已經發展成為當今世界的鋼桶生產大國。

中國的鋼桶產品以用戶需求為目標，鋼桶產品產要以200升開口鋼桶和閉口鋼桶為主，占鋼桶總產量的80%左右，其他產品主要有中小型鋼桶、特種鋼桶等約占20%左右。我們每年對國內的主要產品200升鋼桶產量進行統計，從2018年的統計情況來看，鋼桶的總產量有所下降，其主要原因是國內近年來對環保要求的嚴苛形勢，使一些中小型鋼桶企業減產或停產造成的。2018年我們對國內140多家主要生產企業進行了統計，其200升鋼桶產量及分布情況如下圖所示。

144家主要制桶企業生產規模統計圖

根據行業專家分析，2018年全國200升鋼桶的總產量在1.3億只左右，與2017年統計產量相比，總產量有所下降，下降的總量在500萬只左右。這是近30年來，中國鋼桶行業首次出現負增長。

鋼桶的市場占有及鋼桶廠分布表
（以片區劃分）

2015年~2019年鋼桶材料厚度的變化

以中國每年新鋼桶產量1.2億只計算，廢鋼桶的再利數量只有2160萬只。遠遠低于日本和美國。這是一個巨大的市場，也是一個巨大的挑戰，更是巨大的機遇。

中國、日本和美國廢鋼桶再利用情況對比表

2、鋼桶標準化的發展

近年來，我國的鋼桶標準已經實現了系列化，而且將ISO國際標準部分引入國家標準中，標準化程度已日趨完整，目前國內采用的鋼桶產品系列標準已有18項。在最新的鋼桶標準中，我們逐步引入了最新的技術和規范，從技術層面講，目前的標準化水平已經比較先進了。今后標準化工作的主要目標是全面采用國際標準。

為了更好的貫徹標準化精神，行業專家對鋼桶及相關標準進行了整理，出版了《鋼桶標準匯編》及《鋼桶包裝標準應用指南》，為中國鋼桶行業的標準化工作鋪平道路，為全面實現國際化打好基礎。

鋼桶系列標準及配套指南

為了更好的促進行業采用新技術新材料的步伐，我們組織行業專家，研究制訂了一系列工藝技術標準，如《鋼桶水性涂料涂裝工藝標準》等等，有力地促進了行業的技術發展。

3、行業集團化發展趨勢

國內鋼桶生產企業已過千家，但產量超過百萬的企業不足百家，多數企業生產效率低，屬于市場補缺型企業。近年來，鋼桶生產巨頭已經嶄露頭角，以無錫四方、格瑞夫、中糧、杰富意、天津大田、天津東海等為代表的企業已逐步形成集團化生產，他們以在全國各地建立多家生產基地為手段，不段進步擴張，逐漸占據更大的市場份額。由此看來，集團化的發展，可能會使國內制桶企業數量逐漸減少，淘汰那些生產效率低、產品質量差、市場占有量小的小型企業，全國大部分市場，可能會掌握在少數幾個集團化巨頭手中。

目前為止，國內主要鋼桶集團化企業如下表所示。

4、鋼桶產品的多樣化發展

在中國鋼桶業產品的發展歷程中，形式單一的200升鋼桶占據了大半時期，其它類型產品則成為鳳毛麟角。但是二十年來，鋼桶產品已逐步形成了多樣化的發展趨勢。不僅200升鋼桶已出現多種不同的形態需求，而且其它容量的鋼桶更是顯現了百花齊放的繁榮景象。彩色桶、縮徑桶、W筋桶、鋼塑復合桶、內襯桶、核廢料桶、錐形桶及種種不同封口型式的鋼桶等等五花八門，異彩紛呈。隨著鋼桶應用范圍的不斷擴大，鋼桶的類型也會越來越多。

多樣化的鋼桶產品系列

5、制桶設備的發展

近三十年來，中國的制桶設備技術及產量呈現了加速度的發展趨勢。目前，能研發生產全套的制桶設備的企業，已有近十家，有的設備技術的先進性已達到了國際最新水平。全自動生產線已在國內逐步普及。每年制桶設備的出口量也在不斷增加。
最有代表性的制桶設備發展情況：

（1）全自動縫焊機。

國內生產200L鋼桶全自動鋼桶縫焊機的企業有8家左右，多臺銷售規模的主流焊機生產廠商有江陰五星，營口北方、南通澳斯派等，安中機械廠的全自動縫焊機，已具備鍍鋅鋼板直接焊接的工藝要求。

江陰五星銅業焊機

營口北方制桶焊機

山西水利（隆昊）焊機

（2）全自動氦質譜檢漏機。

國內生產全自動鋼桶氦質譜檢漏機的企業已有三家以上，由于檢漏效率高、準確率高，目前已逐步在制桶企業中普及應用。檢漏機從十年前的單工位已發展到目前可生產四工位的設備，檢漏效率提高了四倍，完全也以與目前的全自動生產線匹配使用。

上海賢日

合肥卓揚

（3）立式全自動生產線。

鋼桶中段的立式全自動生產線，在國內已成功研發成功，并投入應用。目前可生產立式全自動生產設備的設備企業已有三家，設備的自動化程度各有不同。立式全自動生產線的應用，不僅提高了鋼桶生產線的生產效率，更重要的是保證了鋼桶在生產過程中的表面質量、衛生要求都能得到有效的保障，為鋼桶的印鐵和預涂、覆膜奠定了基礎。

全自動立式鋼桶生產線

（4）鋼桶彩色印鐵機研發成功。

近年來，印鐵及預涂鋼板，在國內鋼桶行業的應用發展較快。江蘇華宇印涂集團已經攻克了鋼桶板印鐵技術，并在天津東海制桶廠首次應用。預涂鋼板在江蘇及浙江已開始應用，可實現雙色和多色的整卷預涂，有望大批量投入生產。印鐵及預涂鋼板的應用，將使鋼桶行業擺脫長期在鋼桶涂裝生產環保問題上的困擾。

鋼桶板彩色印刷生產線

（5）多項自動化設備的出現。

隨著鋼桶生產自動化程度越來越強，除了一些主要生產設備的自動化，國內還同時研發出了多種輔助的自動化設備，以形成完整的自動化生產線。這些自動化生產設備包括：自動磨邊機、焊縫自動碾邊機、自動上料機、桶蓋自動碼垛機、桶蓋自動卸垛機、自動絲網印刷機、自動熱轉印機、自動上桶蓋機等等。

自動輸送線

鋼桶桶蓋貼標機

桶身焊縫壓平機

鋼桶桶塞全自動擰蓋機

6、工藝技術的發展

中國制桶工藝技術近年來有了突破性的發展，為了實現全自動化生產，生產工藝也伴隨著設備技術的進步而進步。最有代表性的工藝進步有以下幾個方面。

（1）開卷下料錯位沖壓生產工藝。

改變了以前桶底頂單機沖壓的狀況，現在采用開卷、校平、雙機錯位沖的工藝方法，已在國內得到了廣泛普及。這種生產工藝，不僅提高了生產效率，保證了產品質量，還有效地提高了材料利用度。

錯位沖壓生產線

（2）桶口法蘭自動鎖裝工藝。

以前的桶口鎖裝工藝，采用的是單機生產，即大口沖孔翻邊、小口沖孔翻邊、大口鎖裝、小口鎖裝等四道工序、四臺沖床才能完成。現在，國內多數大中型制桶企業，以逐步采用了一次鎖裝工藝，即采用一道模具在一臺沖床上一次性完成大小口鎖裝。不僅提高了生產效率，也大大地保障了產品的質量。

桶口法蘭自動鎖裝系統

（3）鋼板覆膜技術發展。

覆膜鐵是目前國際上發展趨勢，該技術很好的解決了鋼桶涂裝污染問題，而且還能實現鋼桶的彩色化，使鋼桶包裝上一個更高的檔次。國內近年來在鋼板覆膜技術上已經研發成功。在馬口鐵的覆膜已經普及的今天，鋼桶用冷軋鋼板的覆膜技術已經基本成熟，由于覆膜前的除油問題、焊縫留空問題、焊后的補膜問題等都需要較大的投入，目前尚未形成量產。目前在中國已經有制桶企業使用這一技術和設備，但還有一些尚待完善的問題，還需要進一步研制和推廣。

用覆膜鐵鋼板生產的鋼桶

（4）清潔鋼桶生產技術的推廣。

由于近年來鋼桶用戶對鋼桶的清潔度要求日益嚴格，于是在國內少數企業，形成了清潔桶生產的特有工藝和技術。比如桶內清潔方法、清潔度檢測方法、鋼板清洗技術、桶內純水清洗、充氮技術、生產過程清浩度保障方法等等，這些技術和工藝的形成，已經逐漸成為鋼桶生產的標準過程，可以在全行業進行推廣。

清潔生產工藝方法逐步推廣

7、節能環保技術的推廣

（1）鋼桶涂裝前處理的采用無磷轉化技術，實現廢水零排放

涂裝廢水零排放（水洗水回用）是指涂裝廢水經過一系列水處理設備單元的處理，將這部分廢水中的雜質、鹽等物質去除掉，處理后的水質指標完全滿足涂裝前處理水洗水質量的要求，使得該廢水全部（98%以上）回收循環使用，具有極大的經濟、環境、社會效益。

涂裝水洗廢水經過以上的水處理工藝流程，廢水從水洗水槽出，成品水回到水洗水槽，如此循環往復，達到了涂裝廢水的“零排放”。

（2）采用多種方法，解決有機廢氣的治理問題

為了解決鋼桶涂裝的環境污染問題，我國目前已有多家企業采用了節能設備，減少污染廢氣的排放，同時節約能源。在國內制桶企業應用的環保設備主要有催化燃燒爐、RTO、活性碳吸附等。因為政府下大力進行環保整治，制桶企業的環保設備已逐漸普及，環保技術也在不斷提高。原先的一些環保設備，由于達不到治理要求，也逐步被淘汰。目前，治理效果最好的RTO已越來越受到環保部門和制桶企業的認可。

RTO環保設備

（3）涂裝廢水的處理

為了解決水性漆涂裝廢水的處理問題，相關企業研制了“清道夫”涂裝廢水處理劑。該處理劑使用方便，效果明顯，藥劑消耗少，不會產生再次污染，在制桶行業得到了廣泛應用。

清道夫涂裝廢水處理劑處理效果

8、原輔材料的發展

（1）水性漆的推廣應用

為了解決鋼桶涂裝的環境污染問題，我們將大力在行業內推廣水性漆的使用。在制定好《鋼桶水性涂料涂裝工藝標準》的同時，繼續舉辦以水性漆的推廣使用為主題的技術培訓班，繼續在行業內推廣節能環保新技術、新設備、新材料。

在平原泰達舉辦的水性漆應用培訓班現場

目前國內鋼桶行業已有不少企業采用了水性漆，但由于水性漆的使用對設備和環境要求較高，所以還有多數企業仍然使用油性漆。水性漆的推廣工作還在繼續。

目前水性漆在制桶行業的應用情況

（2）鋼桶生產專用冷軋鋼板的開發

近年來中國的鋼鐵產業發展很快，產量已成世界第一。為了適應鋼桶生產的特殊要求，以昆明鋼鐵公司為首的國內大鋼廠，研發了專用于鋼桶生產的鋼板原材料，并制訂了相關的鋼板標準。主要標準有《鋼桶冷軋鋼板及鋼帶》（YB/T 055-2015）、《黃磷包裝桶用冷軋鋼板及鋼帶》（YB/T 4459-2015）。鋼桶專用鋼板的開發，有力地保障了鋼板產品的質量，降低了成本。

（3）鋼桶內襯袋的研發

為了拓寬鋼桶包裝的應用范圍，簡化鋼桶生產過程，武漢循生新材料有限公司成功開發了閉口鋼桶的內襯袋產品。該產品裝入閉口鋼桶內，通過內襯袋與鋼桶內壁間抽真空的方法，能夠使內襯袋緊密貼合在鋼桶內壁上，達到了高強度和耐腐蝕性雙保證的目的。目前此產品在國內正在逐步應用。

正在做充氣試驗的內襯袋

（4）鋼桶內涂料的技術突破

由四川泰諾斯公司研發的TNS系列鋼桶專用內涂料，打破了舊的內涂料技術格局，以優異的耐化學性能、衛生安全、施工性能及低成本特點，已成為國內及進口鋼桶內涂料的替代產品。使內涂鋼桶的用途大大拓寬，目前已成為鋼桶內涂料的主要產品。

新型泰諾斯內涂料

9、有關再生鋼桶的發展趨勢

（1）鋼桶的排空能力，將會成為新鋼桶的技術指標之一。

在鋼桶ISO國際標準中，規定鋼桶的殘留物應不大于100毫升，并規定了鋼桶排空能力的要求和試驗方法。然而，我國的鋼桶國家標準卻沒有這項規定，這是不利于廢鋼桶再利用的。為了使廢鋼桶更好的再生，更好的節約資源，減少浪費，鋼桶的排空能力要求，必然成為新鋼桶的一項技術指標。

鋼桶排空能力測試

（2）鋼桶薄型化的發展不利于廢鋼桶再生利用，必將舍棄。

自上世紀90年代以來，為了節約原材料，降低包裝成本，在鋼桶行業興起了薄型化的發展趨勢。原先普通鋼桶均采用1.2毫米厚的鋼桶，后來發展到1.0毫米，甚至0.8毫米。這樣新鋼桶的成本的確是降低了，但隨之帶來的是廢鋼桶再利用率非常的低。

在日本，鋼桶最低的厚度為1.2毫米，使用后的廢鋼桶可以再生3至4次，從總體效果來看，其使用成本大大低于只能使用一次的薄型鋼桶。

因此，鋼桶薄型化不利于節約的原則，必將舍棄。

薄型化的鋼桶

（3）鋼桶的厚度永久標志，有利于再利用時的分撿。

按照鋼桶國家標準要求，在鋼桶上要壓上永久的標志，這個標志就包括鋼桶材料的厚度。日本鋼桶標準更是規定了厚度標志的具體表示方法。

鋼桶厚度的標志，有利用舊鋼桶再生時的分撿，對于不同厚度的鋼桶進行分類處理，一般來說，厚度越大的鋼桶再生率越高。對于超薄的鋼桶，按厚度分檢后，一般不會再生，可直接粉碎或壓成鐵塊。

目前在我國，厚度標志在出口包裝中已廣泛應用，但在內銷鋼桶上應用很少，為了再利用的便利，將來這項規定是必須執行的。

鋼桶上的永久標志

（4）為了鋼桶再利用能實現自動化生產，鋼桶的結構和尺寸將更加統一。

要實現廢鋼桶翻新生產的自動化，鋼桶的結構和尺寸應盡量減少。多種規格尺寸（包括直徑和高度）的鋼桶，對于實現鋼桶再利用生產的自動化高效率目標，具有巨大的阻力。

在廢鋼桶分檢過程中，不僅要按材料厚度分撿，還要按內裝物的類型分撿，如果鋼桶的形狀和尺寸不一樣，給分撿和整形造成很大的難度，也給自動化的鋼桶翻新生產線造成困擾。

日本的自動化鋼桶翻新生產線，每條線只能適用于同一形狀和尺寸的鋼桶。所以日本的鋼桶形狀和尺寸都很少，除非用戶必要，一般都會按照國際標準尺寸生產。

我國目前的標準尺寸比較多，還有很多非標準尺寸的鋼桶。為了再利用的需要，將來的鋼桶規格尺寸要越來越少。

非標準尺寸的鋼桶

（5）不留殘余物的鋼桶結構，有利于內容物的排空。

鋼桶國際標準中有一種拱型桶頂的結構，實踐證明，拱形桶頂的鋼桶在傾倒內容物時，桶內殘余物會更少。而這種結構的鋼桶，目前在國內卻基本沒有見到。

在國際上，還有很多鋼桶結構，都是為了減少殘余物設計的，比如韓國的ODD鋼桶，在桶頂上設置了引流槽結構，使殘余物大幅度減少。

為了減少桶內殘余物，提高貨物利用率，降低資源浪費，不留殘余物的鋼桶結構，將會成為我國未來的鋼桶發展方向。國際標準的拱形桶頂結構，也將成為流行趨勢。

不留殘余物的鋼桶結構

（6）制桶工藝技術的發展，將使鋼桶具有更高的強度。有利于鋼桶再利用。

近年來鋼桶的制造工藝和技術都在不斷的發展，一些新型的工藝和結構層出不窮，總體來說，都是為了提高鋼桶的強度。有利于鋼桶再利用。

下圖為七層矩形卷邊結構，大大地提高了鋼桶的抗滲漏能力，減少卷邊的變形。

七層矩形卷邊

下圖為鋼桶的卷邊加固箍結構，這種結構為美國聯邦標準，后來在日本等國也得到了應用，目前在我國也已經開始應用，這種結構大大地提高了鋼桶卷邊的強度。

鋼桶的加強箍結構

下圖為各種不同的環筋結構，提高了桶身的強度，降低了桶身變形的機率。

各種不同環筋結構

結束語：

中國鋼桶包裝行業正在經歷著翻天覆地的變化。

中國的制桶技術、工藝、設備正在與世界最先進的水平接軌。

中國已經是世界鋼桶生產大國，正在努力成為世界制桶強國。

新鋼桶的制造與再利用息息相關，很多新桶廠也同時進行著廢桶翻新。

我們希望今后鋼桶業同行有更多的交流和學習。