اتصال دقیق نیاز به تمرکز بر ایمنی و قابلیت اطمینان دارد

ورق فولادی با قلع اندود و ورق فولادی با روکش کروم Wuxi (که از این پس در صورت عدم تمایز خاصی به عنوان ورق قلع نامیده می شود) فولادهای کانتینری معمولی هستند.در سال 2021، تقاضای جهانی برای ورق قلع حدود 16.41 میلیون تن خواهد بود (واحدهای متریک در متن استفاده شده است).به دلیل نازک شدن و رقابت سایر مواد، مصرف ورق قلع در کشورها و مناطق توسعه یافته (مانند ژاپن، کره جنوبی، آمریکا، کانادا، اتحادیه اروپا و ...) به تدریج کاهش یافته است، اما رشد مصرف آن در اقتصادهای در حال توسعه است. این کاهش را جبران کرده و از آن فراتر رفته است.در حال حاضر مصرف جهانی قلع با نرخ 2 درصد در سال در حال رشد است.در سال 2021، تولید جهانی قلع حدود 23 میلیون تن خواهد بود.با این حال، از آنجایی که انتظار می‌رود افزایش ظرفیت تولید چین از رشد تقاضای داخلی فراتر رود، مردم نگران هستند که شکاف بین عرضه و تقاضا بیشتر شود.در حال حاضر، تقاضای سالانه ژاپن برای ورق قلع حدود 900000 تن است که حدود نیمی از اوج سال 1991 است.

با توجه به پیشینه فوق، برای سازندگان ژاپنی قلع بسیار مهم است که رقابت محصولات خود را در برابر سایر مواد ظروف (مانند پلی اتیلن ترفتالات و آلومینیوم) در بازار داخلی حفظ کنند.برای این منظور، آنها باید عملکرد مخازن فولادی را بهبود بخشند و هزینه ها را از طریق یکپارچه سازی عمودی از طریق همکاری نزدیک با سازندگان مخازن کاهش دهند.در بازار خارج از کشور، استفاده از فناوری پیشرفته انباشته شده و تبلیغ شده در بازار داخلی برای متمایز کردن محصولات خود از محصولات رقبا و بهبود رقابت پذیری خود از طریق همکاری عمودی با سازندگان قوطی برای آنها مهم است.

علاوه بر این، از ورق فولادی با روکش نیکل می توان برای ساخت پوسته باتری استفاده کرد.در این زمینه نیز پاسخگویی دقیق به نیازهای کاربران برای تولیدکنندگان بسیار مهم است.سازندگان ژاپنی ورق قلع مطمئناً می توانند با استفاده کامل از انباشت فناوری خود در زمینه قلع در طول سالیان، الزامات فوق را برآورده کنند.

این مقاله به بررسی ویژگی‌های بازار مواد کانتینری در داخل و خارج از ژاپن می‌پردازد و الزامات فنی را که شرکت‌ها باید برآورده کنند، روشن می‌کند.

استفاده از قوطی های غذای قلع دار در ژاپن محدود است

در اکثر کشورهای خارج از کشور، قلع به طور کلی برای ساخت قوطی های غذا، قوطی شیر و درب بطری دندانه دار استفاده می شود.در ژاپن استفاده از ورق قلع در قوطی های غذا بسیار محدود است و عمدتا برای ساخت قوطی های نوشیدنی استفاده می شود.با توجه به افزایش استفاده از قوطی های آلومینیومی، به ویژه پس از لغو ممنوعیت بطری های کوچک پلی اتیلن ترفتالات (500 میلی لیتر یا کمتر) در ژاپن، در این کشور از صفحات قلع عمدتاً برای ساخت قوطی های نوشیدنی قهوه استفاده می شد.با این حال، به دلایل ایمنی، بیشتر قوطی‌های نوشیدنی قهوه در ژاپن هنوز عمدتاً از قلع ساخته می‌شوند، زیرا بسیاری از انواع مختلف نوشیدنی‌های قهوه در ژاپن حاوی شیر هستند.

تا آنجا که به قوطی های آلومینیومی و بطری های پلی اتیلن ترفتالات مربوط می شود، رقابت بازار آنها در زمینه قوطی های نوشیدنی قهوه به طور فزاینده ای شدید شده است.در مقابل، بزرگترین مزیت مخازن فولادی ایمنی است: بازرسی صوتی (روش بررسی تجزیه محتویات با ضربه به کف مخزن و تغییر فشار داخلی توسط صدا) فقط برای مخازن فولادی قابل استفاده است، نه مخازن آلومینیومی.استحکام مخازن فولادی می تواند فشار داخلی آنها را بالاتر از فشار هوا حفظ کند.با این حال، اگر تولیدکنندگان فولاد همچنان به این بزرگ ترین مزیت تکیه کنند، قوطی های فولادی در نهایت جایگزین خواهند شد.بنابراین لازم است فولادسازان نوع جدیدی از قوطی‌های فولادی را با مزیت‌های بیشتر از قوطی‌های آلومینیومی تولید کنند که ویژگی‌های جذب کاربران را داشته باشد و بتواند بازار اشغال شده توسط بطری‌های پلی‌اتیلن ترفتالات و قوطی‌های آلومینیومی را دوباره به دست آورد.

توسعه قوطی های نوشیدنی و مواد آن

مروری کوتاه بر تاریخچه قوطی های نوشیدنی و مواد آنها.در سال 1961، توسعه موفقیت آمیز TFS (ورق فولادی با روکش کروم) با فیلم کروم فلزی و فیلم اکسید کروم هیدراته شده، به پر شورترین رویداد در زمینه تولید مواد قوطی نوشیدنی در ژاپن تبدیل شد.قبل از آن، اگرچه ورق قلع اساس صنعت کنسرو سازی ژاپنی و فناوری مواد ظروف بود، تمام فناوری های مربوطه توسط کشورهای غربی تسلط یافتند.TFS به عنوان مهمترین ماده کانتینری توسط ژاپن توسعه یافت و محصولات و فرآیند ساخت آن به کشورهای غربی صادر شد.توسعه TFS کاهش منابع جهانی قلع را در نظر گرفت که باعث شد TFS در آن زمان به طور گسترده ای شناخته شود.قوطی‌های باند رزین برای بسته‌بندی سرد که با مواد TFS توسعه یافته بودند، فروش قوطی‌های DI با ورق آلیاژ آلومینیومی را که از ایالات متحده در آن زمان توسط ژاپن وارد می‌شد، کاهش داد.قوطی های فولادی متعاقباً بر بازار قوطی های نوشیدنی ژاپنی تسلط یافتند.از آن زمان، "روش سوپر WIMA" توسعه یافته توسط Soudronic AG سوئیس، تولیدکنندگان فولاد ژاپنی را به رقابت برای تولید مواد برای قوطی های جوشکاری واداشت.

توسعه TFS ثابت کرده است که نوآوری فنی باید توسط تقاضای قوی بازار و قابلیت های فنی پشتیبانی شود.در حال حاضر هیچ تهدیدی بزرگتر از کاهش منابع قلع برای تولیدکنندگان ژاپنی قلع وجود ندارد."ایمنی و قابلیت اطمینان" باید یک نگرانی طولانی مدت باشد.تا آنجا که به ظروف غذا و نوشیدنی مربوط می شود، کشورها روش های مختلفی برای درمان بیسفنول A (BPA، مختل کننده غدد درون ریز محیطی) دارند، در حالی که برخی کشورها اصلاً آن را درمان نمی کنند.تاکنون، اقدامات ژاپن در مورد "ایمنی و قابلیت اطمینان" به اندازه کافی دور از ذهن است.مسئولیت صنعت تانک و صنعت فولاد، تهیه ظروف و مواد کانتینری سازگار با محیط زیست، منابع و انرژی است.

از تاریخچه توسعه ورق قلع می توان دریافت که رابطه نزدیکی بین توسعه قوطی های جدید و مواد کنسرو جدید وجود دارد.تا آنجا که به فناوری مربوط می شود، کنسروهای ژاپنی به سطح جهانی رسیده اند که برای حمایت از صنعت فولاد ژاپن برای توسعه مستمر مواد و فرآیندهای جدید و ترویج آنها در سطح جهانی از طریق همکاری نزدیک با سایر کشورها کافی است.

ویژگی های بازار جهانی مواد کنسرو

بازار جهانی مواد کنسرو دارای ویژگی های زیر است: اول، تقاضا برای قوطی های فولادی در حال رشد است.دوم، قوطی های غذا سهم اصلی بازار را به خود اختصاص می دهند.سوم، عرضه مواد ظرف بیش از حد است (به ویژه در چین).چهارم، تولیدکنندگان ورق قلع در جهان از نظر قیمت و کیفیت با یکدیگر رقابت می کنند.

رشد سریع ظرفیت عرضه مواد کنسرو جهانی عمدتاً در چین است.داده های مربوطه نشان می دهد که از سال 2017 تا 2021، ظرفیت مواد مخزن سازی چین حدود 4 میلیون تن افزایش یافته است.با این حال، حدود 90٪ از ورق های قلع متوسط ​​و پایین از ورق های فولادی نورد سرد درجه تجاری ساخته شده اند.طبق تعریف JIS (استاندارد صنعتی ژاپن) و سایر استانداردهای شناخته شده بین المللی، کشورهای توسعه یافته با کنترل دقیق ترکیب فولاد، قلع را به فولاد MR، D یا L می سازند (طبق JIS G 3303) و سپس محتوای غیرفلزی را تنظیم می کنند. اجزاء با توجه به استفاده نهایی، و به شدت فرآیند را در طول نورد گرم، نورد سرد، بازپخت و نورد حرارتی کنترل کنید تا عملکرد مورد نیاز بستر قلع را به دست آورید.در هر صورت، ورق قلع کم عیار سهم بازار مشخصی را اشغال می کند.

سازندگان در آینده چه کاری باید انجام دهند؟

سطح فنی ژاپن در زمینه تولید کنسرو و ورق فولادی کانتینری در سطح جهانی شناخته شده است.با این حال، فناوری ای که در ژاپن به اثبات رسیده است را نمی توان به راحتی به کشورهای دیگر گسترش داد، که این ویژگی بازار است.هنگامی که جهانی شدن به یک کلمه رایج در ژاپن تبدیل شد، اگرچه صنعت آهن سازی ژاپن جهانی سازی ساختار صنعتی را انجام داد (بر اساس مرکز فناوری ژاپن، کارخانه های آبکاری قلع در خارج از کشور ساخته می شوند)، پس از 50 سال اشتراک فناوری TFS با شرکای خارج از کشور. پیش از این، گسترش همکاری های فنی فرامرزی برای مدت طولانی مهار شد.صنعت فولاد ژاپن برای برجسته کردن موقعیت خود در بازار، باید فناوری هایی را که در چین توسعه و ترویج می کند، جهانی کند.

از توسعه فناوری ژاپن در این زمینه می توان دریافت که توسعه فن آوری قابل توجهی از رابطه نزدیک بین تولیدکنندگان فولاد و کنسروها نشات می گیرد.هنگامی که محصولات ورق قلع به کاربران خارج از کشور فروخته می شود، تمرکز چنین کاربرانی به جای عرضه پایدار ورق قلع، فقط بر روی تولید محصول است.در آینده، برای سازندگان ژاپنی ورق قلع، مهم است که مزایای محصول خود را با ادغام عمودی قابلیت های تضمینی بسته بندی ها و کنسروها برجسته کنند.

——هزینه قوطی ها را کاهش دهید.

کنسروها باید بیشترین نگرانی را در مورد هزینه های تولید داشته باشند که مبنای رقابت پذیری آنهاست.با این حال، رقابت در هزینه نه تنها باید به قیمت فولاد بستگی داشته باشد، بلکه باید به بهره وری، فرآیند کنسروسازی و هزینه نیز بستگی داشته باشد.

تغییر آنیل ناپیوسته به آنیل پیوسته روشی برای کاهش هزینه است.Nippon Iron یک صفحه قلع آنیل شده پیوسته ایجاد کرده است که می تواند جایگزین صفحه قلع آنیل شده زنگوله شود و این ماده جدید را به سازندگان قوطی توصیه می کند.قبل از حمل و نقل از کارخانه، نرخ رد ورق های فولادی آنیل شده پیوسته کم است و کیفیت محصول هر کویل فولادی پایدار است، به طوری که مشتریان می توانند راندمان پردازش بالاتری به دست آورند، شکست های تولید را کاهش دهند و به یک وضعیت برد-برد دست یابند.در حال حاضر سفارشات تولید ورق قلع آنیل پیوسته اکثر سفارشات آهن سازی ژاپن را به خود اختصاص داده است.

بدن قوطی سه تکه غذا را به عنوان مثال در نظر بگیرید.در گذشته، محصولات یکبار نورد سرد (SR) با ضخامت 0.20mm~0.25mm به طور گسترده استفاده می شد.Nippon Iron پیشنهاد می کند که آن را با یک محصول نورد سرد ثانویه قوی تر (DR) با ضخامت 0.20 میلی متر یا کمتر جایگزین کنید.با این روش مصرف واحد مصالح به دلیل اختلاف ضخامت کاهش می یابد و به همان نسبت هزینه تمام شده کاهش می یابد.همانطور که در بالا ذکر شد، ترکیب شیمیایی ورق فولادی قلع‌شده به شدت کنترل می‌شود و ضخامت آن نزدیک به حد پایین فولاد نورد سرد صنعتی است، بنابراین نورد سرد ثانویه می‌تواند به طور موثر ضخامت محصول را کاهش دهد.

همانطور که روش نورد سرد ثانویه اتخاذ می شود، ضخامت فلز پایه پس از بازپخت مجدداً در آسیاب تمپر کاهش می یابد، بنابراین هنگامی که ازدیاد طول کاهش می یابد، استحکام مواد افزایش می یابد.در طول فرآیند ساخت قوطی، این اغلب منجر به ترک خوردن فلنج در نزدیکی اتصال جوش داده شده، یا موج‌هایی در حین تشکیل پوشش قوطی یا قوطی دو تکه می‌شود.شرکت آهن ژاپن با توجه به تجربیات قبلی، مشکلات فوق را با استفاده از ورق قلع نورد سرد ثانویه نازک‌تر حل کرد و مناسب‌ترین مواد را برای انواع قوطی‌ها و روش‌های ساخت در اختیار هر کاربر قرار داد تا هزینه کنسرو کاهش یابد.

قدرت یک غذا می تواند تا حد زیادی به شکل و قدرت مواد آن بستگی داشته باشد.به منظور معرفی مواد واجد شرایط و طراحی قوطی قابل اجرا، نیپون آیرون یک "کارخانه مجازی قوطی" ایجاد کرده است - یک سیستم شبیه سازی که می تواند استحکام قوطی های غذا را با توجه به تغییرات مواد و شکل قوطی ها ارزیابی کند.

—— بر «ایمنی و قابلیت اطمینان» تمرکز کنید.

از آنجایی که از ورق قلع برای ساخت ظروف غذا و نوشیدنی استفاده می شود، تولیدکنندگان فولاد این مسئولیت را دارند که مواد ایمن و قابل اعتماد را در اختیار کاربران داخل و خارج از کشور قرار دهند.ورق فولادی بدون بیسفنول A چنین ماده ای است.شرکت آهن و فولاد ژاپن همواره به مقررات حفاظت از محیط زیست در جهان توجه دارد و مصمم است با توسعه و ارائه ورق های فولادی کانتینری سازگار با محیط زیست، همچنان به تولید کننده پیشرو مواد ظروف ایمن و قابل اعتماد در جهان تبدیل شود.

ویژگی های بازار و چشم انداز تقاضا برای ورق فولادی با روکش نیکل

چه در گذشته، چه حال و چه آینده، مخزن فولادی بهترین نوع کانتینری است.برای تولیدکنندگان بسیار مهم است که با کاربران همکاری نزدیک داشته باشند، منافع اقتصادی انرژی و منابع را به طور مشترک دنبال کنند و مواد سازگار با محیط زیست را توسعه دهند و ارائه دهند.تولیدکنندگان ورق فولادی کانتینری زیادی در سرتاسر جهان وجود دارند که مشتاق توسعه ظرفیت تولید خود هستند (به ویژه در کشورهای در حال توسعه).

ورق فولادی با روکش نیکل نوع دیگری از مواد ظرف تولید شده در ژاپن است.پوسته باتری‌های اولیه (مانند باتری‌های خشک قلیایی) و باتری‌های ثانویه (مانند باتری‌های لیتیومی، باتری‌های هیدرید فلز نیکل و باتری‌های نیکل کادمیوم) از ورق فولادی با روکش نیکل ساخته شده‌اند.مقیاس کلی بازار جهانی برای ورق های فولادی با روکش نیکل حدود 250000 تن در سال است که حدود نیمی از آن را صفحات پیش روکش شده تشکیل می دهند.صفحه پیش پوشش دار دارای پوشش یکنواخت است و به طور گسترده در ژاپن و کشورهای غربی برای ساخت باتری های اولیه و باتری های ثانویه با ظرفیت بالا استفاده می شود.

مقیاس بازار ورق فولادی با روکش نیکل بسیار کوچکتر از ورق فولادی قلع اندود است و تعداد عرضه کنندگان محدود است.تامین کنندگان اصلی در جهان تاتا هند (حدود 40 درصد از سهم بازار)، شرکت فولاد تویو، با مسئولیت محدود ژاپن (حدود 30 درصد) و آهن ژاپن (حدود 10 درصد) هستند.

دو نوع ورق از پیش پوشش داده شده نیکل وجود دارد: ورق نیکل اندود و ورق انتشار حرارت با پوشش نیکل که پس از حرارت دادن به زیرلایه فولادی پخش می شود.از آنجایی که به جز آبکاری نیکل و گرمایش انتشاری نیازی به عملیات اضافی نیست، برای تولیدکنندگان دشوار است که محصولات خود را از محصولات سایر رقبا متمایز کنند.از آنجایی که ابعاد خارجی باتری ها استاندارد شده است، تولید کنندگان باتری در عملکرد باتری (بسته به ظرفیت داخلی) با یکدیگر رقابت می کنند، به این معنی که بازار به صفحات فولادی نازک تری نیاز دارد.به منظور افزایش سهم بازار و ارتقای توسعه صنعت باتری، آهن‌سازی ژاپنی باید با نیازهای تولیدکنندگان باتری سازگار شود و مزایای قوی خود را در یکپارچه‌سازی عمودی فرآیندهای تولید بازی کند.

تقاضا برای ورق های فولادی با روکش نیکل در بازار باتری به غیر از صنعت خودرو به طور پیوسته در حال افزایش است.صنعت آهن سازی ژاپن با پاسخگویی صحیح به نیازهای تولیدکنندگان باتری، با فرصت مناسبی برای رهبری بازار مواجه است.در طی چند دهه گذشته، فناوری کاهش ضخامت انباشته شده توسط آهن‌سازی ژاپنی در زمینه تولید قلع، تقاضای بازار برای ورق‌های فولادی با روکش نیکل برای باتری‌ها را برآورده می‌کند.پوسته بسته باتری خودرو عمدتاً از ورقه ورقه آلومینیوم یا فویل آلومینیوم و فیلم پلاستیکی ساخته شده است.

برای تولیدکنندگان فولاد، انجام اقدامات موثر برای تحقیق و توسعه کاربردهای فولاد بسیار مهم است.