以來(lái),中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛猛進(jìn)。進(jìn)入90年代,中國(guó)已經(jīng)成為世界制造中心,很多原材料及工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量占據(jù)世界首位。彩涂鋼板作為新型建筑材料,與傳統(tǒng)磚瓦、鋼混結(jié)構(gòu)相比具有壽命長(zhǎng)、節(jié)約土地、可回收等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于公共建筑和工業(yè)廠房圍護(hù)等領(lǐng)域,需求得到了快速發(fā)展。但由于行業(yè)規(guī)范不健全,彩涂鋼板質(zhì)量參差不齊,影響了行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。寶鋼作為國(guó)內(nèi)早引進(jìn)彩涂鋼板生產(chǎn)線的大型鋼鐵企業(yè),自1989年生產(chǎn)出卷彩涂鋼板以來(lái),一直秉承質(zhì)量、用戶至上的原則,至今已累計(jì)生產(chǎn)出600多萬(wàn)噸彩涂鋼板滿足國(guó)內(nèi)外建筑、家電企業(yè)的需求。寶鋼彩涂板已經(jīng)成功應(yīng)用于南極科考站、、上海世博會(huì)、上海消東國(guó)際機(jī)場(chǎng)等標(biāo)志性建筑,以及冶煉、電力、**、汽車、造船、電子、化工、倉(cāng)儲(chǔ)等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。寶鋼彩涂板已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外用戶所信賴的產(chǎn)品,并成為建筑工程的選材為了更好地為用戶服務(wù),用戶合理選材,寶鋼在2011年了部分用戶,對(duì)寶鋼彩涂板二十年來(lái)在建筑工程中的使用情況進(jìn)行了檢測(cè)和跟蹤,同時(shí)結(jié)合寶鋼多年來(lái)研發(fā)、生產(chǎn)以及使用彩涂鋼板的經(jīng)驗(yàn),編寫(xiě)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(gè)綠色環(huán)保建材能選對(duì)、用好。讓我們大家一起為資源節(jié)約、環(huán)境友好做點(diǎn)事情吧!
寶鋼彩鋼卷歷史
彩色涂層鋼板于1936年在美國(guó)問(wèn)世以后,首先應(yīng)用于建筑方面的是活動(dòng)百葉窗片,擋雨板之類的零件產(chǎn)品。原材料也是單張的,或者是2英寸寬的連續(xù)涂層鋼轡,由美國(guó)阿姆柯鋼鐵公司和赫恩特工程公司生產(chǎn)。
第二次世界大戰(zhàn)后,經(jīng)濟(jì)復(fù)興,工業(yè)與民用建筑日益需要寬的彩色涂層鋼板,1949年美國(guó)形成了比較完整的彩涂鋼板生產(chǎn)、加工產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)穩(wěn)定增長(zhǎng),生產(chǎn)工藝也從初的1涂1烘改進(jìn)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(yùn)用。但用量大的還是工業(yè)與民用建筑,美國(guó)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(jìn)美國(guó)彩涂鋼板生產(chǎn)技術(shù),1954年生產(chǎn)出單張彩涂鋼板。1964年開(kāi)始有連續(xù)彩色涂層鋼板生產(chǎn)線,1969年后,產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)。日本由于地處地震帶,輕質(zhì)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(guó)內(nèi)用量的76%(80年代日本鍍鏟板協(xié)會(huì)、氯乙烯協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。英國(guó)也于1961年開(kāi)始生產(chǎn)彩色涂層鋼板。隨后,世界發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、瑞典等也開(kāi)始大量生產(chǎn)彩色涂層鋼板,也主要用于建筑用途。70年代,部分國(guó)家或地區(qū)(、菲律賓、閩臺(tái))開(kāi)始擁有連續(xù)彩色涂層鋼板生產(chǎn)線。80年始以中國(guó)為代表的新興經(jīng)濟(jì)體開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)或引進(jìn)彩色涂層鋼板生產(chǎn)裝備。“六五”期間,國(guó)家計(jì)委和科委組織冶金、化工、輕工三個(gè)部將彩涂鋼板的開(kāi)發(fā)列入了國(guó)家開(kāi)發(fā)計(jì)劃。隨后,寶鋼、武鋼等又引進(jìn)了國(guó)外的彩涂鋼板生產(chǎn)線,80年代末寶鋼和武鋼生產(chǎn)出中國(guó)大陸首批彩涂鋼板。在1995年后,中國(guó)國(guó)內(nèi)彩色涂層鋼板的需求俠速上升,帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)民企大量投資彩涂生產(chǎn)線以及韓國(guó)和閩臺(tái)彩涂鋼板的大量,使得中國(guó)國(guó)內(nèi)彩涂鋼板的生產(chǎn)能力大量提升,這投資熱情持續(xù)了整整10年,目前中國(guó)大陸的彩涂鋼板產(chǎn)能超過(guò)2000萬(wàn)噸/年。90年代末,印度、西亞國(guó)家也開(kāi)始生產(chǎn)彩涂鋼板。目前全球產(chǎn)量大約在2000萬(wàn)噸/年。

國(guó)內(nèi)彩涂鋼板選擇上用戶相對(duì)不關(guān)心的就是鋼種。因?yàn)閲?guó)內(nèi)大多數(shù)彩涂鋼板生產(chǎn)廠只有一種鋼種,那就是DC51因?yàn)樗麄儾少?gòu)來(lái)的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個(gè)鋼種},有些有熱鋅產(chǎn)線的彩涂鋼板廠試圖通過(guò)熱鍍鋅退火來(lái)生產(chǎn)全硬鋼(S550}或高強(qiáng)鋼(S350等),但難度很大,因?yàn)樗麄儗?duì)基板的質(zhì)量、化學(xué)成分無(wú)法控制,因此,質(zhì)量穩(wěn)定性就差、穩(wěn)定性差導(dǎo)致性能波動(dòng)大,性能波動(dòng)大會(huì)引起壓型板板材變差對(duì)建筑物來(lái)說(shuō),承載重量(風(fēng)載荷、雪載荷、施工人員和機(jī)械)、建筑物的跨度、櫬距的設(shè)計(jì)等都依賴于鋼板的強(qiáng)度,對(duì)于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)用彩涂和鍍鋁鋅板來(lái)說(shuō),國(guó)外均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。如美國(guó)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(jí))、DQ(一般沖壓用)、HsS(高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼)、FH(全硬鋼).
CQ(普通商用級(jí)):現(xiàn)使用普遍,如寶鋼所生產(chǎn)的TST01Z、TDC51或 TSGCC等,它的涂漆前的屈服強(qiáng)度在260-320MPa之間。經(jīng)彩涂后如基板是鋁鋼,終強(qiáng)度會(huì)有所提高,同時(shí)伴隨著延伸率的劣化。這種鋼的抗拉強(qiáng)度在350-40MPa之間,相對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼來(lái)說(shuō),其屈強(qiáng)比DQ(一般沖壓用}:由于一般建筑用彩板均是輥壓成型或復(fù)合夾芯,對(duì)材料的沖壓性能要求不高,因此很少在建筑領(lǐng)域使用(部分門(mén)窗類彩板除外)。
HSS(高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼):按歐標(biāo)HSS可分成4-5種不同強(qiáng)度的鋼種,但由于普通CQ級(jí)材料已經(jīng)能夠取代低強(qiáng)度的HSS鋼,因此,市場(chǎng)上用得較多的是屈服強(qiáng)度280MPa和345MPa的鋼種,寶鋼所生產(chǎn)的TS280GD和TS350GD就是這兩個(gè)鋼種。與普通CQ相比,HSS鋼有幾大優(yōu)勢(shì):
1、由于屈強(qiáng)比較低因此該鋼種的耐火及抗震性好;
2、對(duì)較厚的鋼板,它可以制造大跨度拱型板;3、對(duì)一般的外墻和屋面板型,它可以比CQ材料適當(dāng)減薄,從而可節(jié)約材料消耗。
FH(全硬鋼);是通過(guò)控制退火溫度來(lái)提高鋼板屈服強(qiáng)度的一類鋼種,按國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),屈服強(qiáng)度≥550MPa,抗拉強(qiáng)度≥570MPa。這類材料強(qiáng)度高,延伸率低,適用于板型較淺的成型鋼板使用,大大節(jié)約了材料的使用,也是各國(guó)爭(zhēng)先研究開(kāi)發(fā)的鋼種。對(duì)強(qiáng)度高又要求延伸率好的材料,在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中也有描述。采用HSLA(低合金高強(qiáng)度)在煉鋼時(shí)加入強(qiáng)化合金元素,但由于強(qiáng)度高在鋼鐵廠進(jìn)行軋制時(shí)加大壓下率就有限制,因此作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的較薄的彩涂板很少采用HSLA鋼種(另一缺點(diǎn)是成本高)。
根據(jù)寶鋼多年的鋼種使用經(jīng)驗(yàn),為了保證彩涂鋼板終產(chǎn)品的板型,鋼板的強(qiáng)度等級(jí)、壓型鋼板的板型以及加工機(jī)器等密切相關(guān)。總的來(lái)說(shuō),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(lái)說(shuō),淺波板的板型優(yōu)于高波板。對(duì)鋼板強(qiáng)度來(lái)說(shuō),強(qiáng)度越大,加工后的板型變差的趨勢(shì)越明顯。高強(qiáng)鋼的板型相對(duì)較差還有另外一個(gè)原因就是很多彩涂生產(chǎn)廠僅靠降低熱鍍鋅的退火溫度來(lái)提高材料的屈服強(qiáng)度,這樣就會(huì)導(dǎo)致鋼板寬度方向上力學(xué)性能的不均衡原因就是整個(gè)寬度方向帶鋼溫度是不均勻的,溫度下降可能導(dǎo)致部分部位溫度低于鋼板再結(jié)晶退火溫度。

我國(guó)彩色涂層鋼板起步比較晚,80年代國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)(寶鋼和武鋼等)在進(jìn)行彩色涂層鋼板的建設(shè)和生產(chǎn)。大約在90年代中期隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)彩色涂層鋼板的需求劇增,大量民營(yíng)及外商資資本進(jìn)入彩涂鋼板的行業(yè),從1996年開(kāi)始的近十年,中國(guó)彩色涂層鋼板的產(chǎn)能從不足50萬(wàn)噸猛增到2000萬(wàn)噸,產(chǎn)能超過(guò)近四十年的總和。這些產(chǎn)能主要是針對(duì)建筑行業(yè),但是,建筑行業(yè)的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于產(chǎn)能的增速。目前中國(guó)國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)量不足500萬(wàn)噸,由于市場(chǎng)供需矛盾突出,彩涂鋼板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,為了利潤(rùn),為了生存,偷工減料、、假冒名廠產(chǎn)品的現(xiàn)象突出,對(duì)整個(gè)行業(yè)以及彩涂鋼板的前途極其不利。由于缺乏有效的市場(chǎng)規(guī)范和監(jiān)督,使得90年屬于建筑材料的彩涂板變成了劣質(zhì)建材的代名詞,越來(lái)越多的公共建筑已經(jīng)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(lái)寶鋼已經(jīng)內(nèi)其他彩涂鋼板生產(chǎn)企業(yè)對(duì)彩涂鋼板的品質(zhì)進(jìn)行規(guī)范,并聯(lián)系下游用戶及行業(yè)協(xié)會(huì)等將高質(zhì)量的彩涂鋼板納入國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,并強(qiáng)制執(zhí)行。
寶鋼彩涂鋼板質(zhì)量失控的原因
■供需矛盾突出
國(guó)內(nèi)彩涂鋼板的年表觀消費(fèi)量不足500萬(wàn)噸,而目前彩色涂層鋼板的生產(chǎn)能力(產(chǎn)能}超過(guò)2000萬(wàn)噸。整涂機(jī)組的開(kāi)工率只有20%,而且,國(guó)內(nèi)彩涂生產(chǎn)線集中在山東、江蘇、河北、天津、上海、浙江等沿海地區(qū),這些區(qū)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更為殘酷。
■缺少行業(yè)規(guī)范
盡管有彩色涂層鋼板國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但這部標(biāo)準(zhǔn)僅僅是推薦性的,不具備強(qiáng)制性。而對(duì)應(yīng)的建筑用壓型鋼板的設(shè)計(jì)規(guī)范還是不完備,依靠行業(yè)自律在目前階段基本就是一句空話。

不同行業(yè)對(duì)彩涂鋼板的使用分兩方面來(lái)分析,其一就是彩涂鋼板的外板,正常情況下就按不同地區(qū)選擇就行了,但也要考慮小環(huán)境的影響,即是否在附近有腐蝕介質(zhì)落到廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)上,如燒鍋爐排放的氣體、二氧化硫灰坐等這在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮煙囪的高度和當(dāng)?shù)氐闹饕L(fēng)向等。另外,還有就是廠房密封性如何,也有可能廠房?jī)?nèi)高溫高濕帶腐蝕性的氣體冒出來(lái)在室外遇冷空氣從而在彩涂鋼板上結(jié)落,這種現(xiàn)象要避免,它會(huì)加速局部腐蝕的產(chǎn)生;其二是考慮彩涂鋼板的內(nèi)板(雙層復(fù)合鋼板}或背面漆(單層板)。這里要說(shuō)明的就是相對(duì)來(lái)說(shuō)屋面內(nèi)板比墻面內(nèi)板更容易腐蝕,如果工人能在該環(huán)境下工作,使用彩涂鋼板是可以的。但室內(nèi)環(huán)境的好壞或環(huán)保裝置的投入會(huì)直接影響到彩涂鋼板的使用壽命,在幾年前寶鋼有兩個(gè)終用戶廣西,都是生產(chǎn)電解鋁,但其彩涂鋼板的使用壽命相差很遠(yuǎn),一家投產(chǎn)一年彩涂鋼板已經(jīng)爛穿,另一家現(xiàn)在6年多了還在使用。
有色金屬冶煉廠(銅、鏵、鋁、鉛等)是挑戰(zhàn)彩涂鋼板使用年艱的。但是合理的選擇材料、設(shè)計(jì)、以及環(huán)保投入等能保證或提高彩涂鋼板的使用壽命。10年進(jìn)行更換或維護(hù)是應(yīng)該能做到的(蘭州鋁業(yè)2001年使用寶鋼碳鋼板鋼鐵廠(寶鋼1420冷軋廠房,1997年建設(shè))、發(fā)電廠等也會(huì)產(chǎn)生腐蝕性的介質(zhì),但彩涂鋼板都有長(zhǎng)時(shí)間使用的經(jīng)驗(yàn)(上海外高橋電廠1993年使用)。
機(jī)械制造業(yè)(汽車、汽輪機(jī)、機(jī)床等)基本上不會(huì)對(duì)彩涂腐蝕帶來(lái)影響,但要注意這些行業(yè)可能有熱處理爐、鍋爐等也會(huì)影響到局部環(huán)境,處理不好會(huì)帶來(lái)彩涂鋼板的腐蝕,尤其在加工損傷處或切邊處。
倉(cāng)儲(chǔ)物流這個(gè)行業(yè)發(fā)展較快,使用輕鋼也多,本房不對(duì)彩涂板產(chǎn)生腐蝕,它對(duì)彩涂鋼板的選擇主要考慮大環(huán)境的影響,一般這樣的工程都集中在工業(yè)發(fā)達(dá)及交通繁忙的地方,也就是工業(yè)環(huán)境以及沿海地區(qū)公用及民用建觀、經(jīng)久耐用是彩涂鋼板要考慮的因素。因此,涂層抗變色、抗粉化以及涂層表面完整細(xì)膩就相當(dāng)重要。公用及民用建筑關(guān)注的人多,且近距離,因此,涂料選擇一般采用PVDF或HDP,并且多選擇淺顏色。