危险品包装钢桶专用材料研发的重大意义
我国钢桶制造业和发达国家相比起步较晚，是1964年后随着国家经济的发展才逐步发展起来的，并且制定了既符合我国国情又与国际标准相协调的标准GB325-84《包装容器 钢桶》，经过几次修订美善才形成现在的标准GB/T325-2000《包装容器 钢桶》。
黄磷及磷化工的起步则是在1984年，黄磷的最大特性是“有毒”、“易燃”、“自燃”，属于国际海上运输规则中的A级危险品，其生产、灌装、运输过程均必须在隔绝空气的条件下进行，所以对黄磷的包装要求比较严格，其中HG2035-84《黄磷包装钢桶技术条件》是标准GB/T325-84《包装容器 钢桶》的补充。而HG2035-84经过几年的使用，最先在云南有关企业的共同努力下正式确定标准为HG2035-91《黄磷包装钢桶技术条件》，规定桶高为800mm，至今仍为云南省的执行标准；到1996年贵州省在HG2035-91的基础上申报了相似的GB16473-1996《黄磷包装》，规定桶高750mm，为除云南省外的黄磷包装桶生产企业使用。
一、我国磷矿的分布及现状
全世界的磷矿资源储量约为460亿吨，而我国已探明的资源约132亿吨，占全球的28%，仅次于摩洛哥和美国，居世界第三位。我国的资源分布主要集中在云南、贵州、湖北、湖南和四川等五省，尤以云南和贵州两地品质最好，在占全国储最近50%的云南省，出口量居全国第一，磷化工已成为当地的支柱产业。黄磷生产属于高耗能行业，需要消耗大量的电力，而云南的电力以水电为主，使得黄磷生产具有了一定的季节性，即每年的雨季为黄磷的生产旺季，枯水季节为生产淡季。
二、黄磷的物理特性及生产
黄磷不熔于水，室温下接触到空气即可自燃（属高度易燃），产生大量烟雾和有毒气体，着火点40℃；因此黄磷的生产、包装、运输都是在隔绝空气密闭的条件下进行的，将磷矿石、硅石和焦碳按一定比例混合后在电炉1250℃的高温下分解、还原反应，磷蒸汽与炉尘一起冷却、漂洗后即得到国家规定的（A）级危险品——黄磷。将成品黄磷的温度控制在60℃通过管道装入黄磷包装桶，桶内预先装有25kg温度为60℃的热水，避免黄磷与空气接触，引起自燃。
正是由于黄磷的特殊的理化性质，对黄磷包装容器的要求尤其是安全性要求就比较高，要能经受长途陆路及海上运输和装卸过程中的正常碰撞而不泄漏，也就是说对黄磷包装桶的加工艺和材料都有相应的要求，国标中对黄磷桶质量标标准的判定主要通过下面几个试验：
1、跌落试验：灌200kg的介质，使重力通过面线点，从高度2.7m跌落，无渗漏；
2、气密试验：气压值0.05MPa，经检验无漏气；
3、水压试验：压力值0.25MPa，保压5min无渗漏。
三、材料要求
黄磷桶的容量为140L，除在制造过程中要满足冲压、焊接、折弯、卷封等加工工艺要求，还要满足各项试验要求，保证运输和装卸过程中的安全性，这样的桶才绝对安全。实际上桶的好坏关键是材料，材料的刚度要好，应当在热涨的最危险条件下不坏；材料的塑性要好，能通过跌落试验；焊接性能要好，满足热涨和加工时的要求，尤其是卷封时完成三重七层的挤压卷边也不损坏。
前述三个标准GB/T325-2000《包装容器 钢桶》、HG2035-91《黄磷包装钢桶技术条件》、GB6473-1996《黄磷包装》中均未对黄磷桶的制桶材料做出硬性规定，只是以GB11253《碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄板及钢带》规定的性能为底线，不低于1.2mm的厚度，这样的规定对于普通介质的包装没问题，但对黄磷这种高级别的危险品包装显然是不够的。首先必然在材料方面予以保证，其次才是包装桶的加工工艺要求，因包装或其它原因引发火灾所造成的损失是可怕和惨重的。
要满足黄磷包装桶的加工和安全使用必须从桶本上也就是从材料的源头获得保证，而材料的技术条件要满足下面几方面的内容：
1、卷封钢桶时挤压形成的三重七层的卷边变形是GB11253《碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄板及钢带》标准所不能保证的；
2、焊接性能要求在三重七层圆卷边变形以及跌落试验后不能泄漏，这不单纯是材料碳当量的问题，硬度等其它技术条件也十分重要，一般的焊接技术不能满足黄磷包装桶对牢固性的要求；
3、表面质量要求不能有夹杂、划痕等缺陷，这些都有可能成为包装桶泄漏的隐患；
4、为满足不同条件下的陆路尤其是海路运输，增强桶身的抗腐蚀能力，国际规定黄磷包装桶必须经过镀锌和钝化处理，因此材料的表面附着力要求镀锌后锌层的厚度和光亮度要符合相关标准。
在钢铁生产所有的工序中，“遗传学”的工程逻辑程序十分重要，不可小视，产品设计是一方面，关键是为下一道工序打下一个较理想的基础，才能最终达到产品设计的目标。可以说，冶炼质量的好坏直接影响热轧工艺效果，而热轧质量的好坏又影响到酸洗工艺效果，冷轧质量则决定了热处理和平整后最终产品的质量好坏，要获得理想的特殊用途的钢铁产品，对工艺控制中的每一道环节和参数都须进行无数次调整、修正。
武钢集团昆明钢铁股份有限公司从2002年冷轧线立项开始，考虑到云南做为全国最大的黄磷生产基地，每年需要消耗30000吨左右的冷轧薄板生产黄磷包装桶，在进行大量市场调查和用户走访后，决定把“黄磷包装桶专用板”作为昆钢冷轧第一项目。针对黄磷包装桶的特殊性，昆钢从炼钢开始对各道工序的工艺参数反复调整，最终确定以低碳、低硅，铝镇静钢St12为基础生产“黄磷包装桶专用板”S12P。选择铝锰铁做主要脱氧剂，从铁水预处理到转炉冶炼、精炼、板坏连铸的工艺路线，全程采取了科学有效的控制范围和方案，成功生产出了硬度低、伸长率高、塑性好、铡度好；焊接性能及表面质量均能满足黄磷这一危险品包装加工和安全性要求的专用板材，并获得了2005年云南省科技进步一等奖。
经过6年不懈的努力，“黄磷包装桶专用板St12P”终于试制成功，在此基础上昆钢于2005年编写了《黄磷包装桶专用冷轧钢带》Q/KGS62-2005企业标准，经过几年的市场检验和修订，于2008年完成了《黄磷包装桶专用冷轧钢带》地方标准征求意见稿，力求填补危险品包装专用材料方面没有专门标准的空白，争取把我国的危险品包装用材提升到一个新的层次，结束现在危险品包装钢桶用材市场用材混乱的局面，避免资源紧张时什么材料都敢用不出事则已，一出事就是重大安全事故，使危险品包装钢桶的专门用材能够有更加规范的生产、使用和加工依据，随首我国各行业产品日益多元化，对危险品包装用钢桶的要求出将更加严格细化，只有针以不同危险品生产的包装专用材料才能满足不断增长的需求，因此危险品包装专用材料的研发和使用有着十分重要的意义，对我国的安全生产和安全运输将起到积极的作用！
（武钢集团昆明钢铁股份有限公司 技术中心）
