Меню

Металл для консервной банки



Металл консервной банки

«Олово отжило свой „бронзовый век“ и стало металлом консервной банки» – это цитата из прекрасного очерка академика А. Е. Ферсмана об олове, из книги «Занимательная геохимия». Название очерка повторяет название этой главы.

Действительно, известное человеку с древнейших времен олово в течение тысячелетий употреблялось как главная добавка к меди. Великий сплав – бронза – получался в результате этого союза.

Но прошла эпоха бронзового века. Бронзы стали одним из широко применяемых, но отнюдь не главных сплавов. И олово нашло себе другое применение. Оно подружилось с железом, точнее – с жестью, тонкими листами прокатанного железа. Тысячи применений имеет такой лист. И одно из важнейших – быть тарой консервированного продукта, проще – консервной банкой.

Олово обладает значительной устойчивостью против химических воздействий. Оно не реагирует с водой, очень медленно растворяется в разбавленных кислотах, только при нагревании до 150 градусов начинает окисляться кислородом воздуха. Все это полностью удовлетворяет тем высоким требованиям, которые можно предъявить к металлу, покрывающему изнутри жесть консервной банки, соприкасающемуся с пищей, предназначенной для человека. И поэтому оловом и покрывают внутреннюю поверхность консервных банок.

Есть несколько способов осуществить такое покрытие жести оловом. Издавна известен горячий способ, когда очищенное и обезжиренное изделие погружают сквозь слой флюса в расплавленное олово. Извлеченное изделие уже покрыто полудой.

В случае, если надо полудить одну сторону металлического листа, его очищают, нагревают снизу и очищенную сторону натирают оловом и флюсом. Осуществляется это с помощью обыкновенной сухой и чистой тряпки.

В настоящее время, однако, эти способы лужения отошли в прошлое. Сегодня жесть консервных банок лудится в гальванических ваннах.

Мировая добыча олова подвергается довольно резким колебаниям. Так, в 1940 году в капиталистических странах было добыто около 250 тысяч тонн этого металла, а в 1952 году – только около 170 тысяч тонн. Пожалуй, нет страны в мире, в которой олово не считалось бы дефицитным металлом. И большая часть этого олова везде идет на производство белой жести – металла консервных банок.

Недостаток олова заставляет работать в трех направлениях. Геологи стараются найти новые месторождения оловянного камня – руды олова.

Металлурги изыскивают способы заменить олово в сплавах, обойтись без него. И все должны думать над тем, чтобы сберечь уже добытое олово, не дать ему погибнуть.

Каждая консервная банка – это примерно полграмма олова, которое может вернуться в цикл производства, если консервная банка попадет в утиль, а не поржавеет под забором. Извлечение же олова со старых консервных банок несложно: ведь олово растворяется в щелочах. В них‑то и погружают старые банки, а потом олово выделяют электролизом.

Вторая очень серьезная статья расхода олова – сплавы. Ведь этот металл входит в состав бронз, легкоплавких сплавов, типографских сплавов, подшипниковых материалов. Но особенно много его идет на производство припоев.

А вот и паспортные свойства этого металла. Он плавится при 232 градусах, кипит при 2430 градусах. Удельный вес его при обычных условиях около 7,3 г на куб. см. Олово мягко, его можно царапать ногтем. Легко куется и прокатывается в тончайшую фольгу.

Было время, из олова делали не только ложки и миски, а и пуговицы для солдат. Рассказывают, что в одну суровую зиму эти пуговицы внезапно «заболели». Совсем недавно блестящие, прочные, они покрывались ни с того ни с сего сероватым налетом и рассыпались в пыль. Казалось, какой‑то заразной болезнью заболело олово пуговиц. Даже название этому явлению придумали – «оловянная чума».

А все объяснялось очень просто. Дело в том, что обычное, известное нам олово устойчиво только при температуре выше минус 13 градусов. Ниже этой температуры происходит перекристаллизация олова, оно сильно увеличивается в объеме и поэтому начинает рассыпаться в пыль. Особенно быстро этот процесс идет при температуре около минус 30 градусов. Видимо, такая температура и стояла, когда начали рассыпаться пуговицы солдатских шинелей.

Такова служба человеку олова. Хотя этот металл и не является непосредственным соседом меди в периодической системе, я поместил его в этой главе. Слишком много столетий состоял он в огнем скрепленной дружбе с медью, а теперешняя его служба человеку слишком схожа с работой цинка, чтобы можно было оторвать этот металл от его друзей и коллег по труду.

Медь – избранница электричества.

Экономить металл

Производство цветных металлов – мы уже убедились в этом на целом ряде примеров – сложный, дорогой, трудоемкий процесс. Вспомните: для получения одной тонны меди надо добыть 100 тонн руды; чтобы получить одну тонну никеля, надо поднять из земных недр 200 тонн руды, а олова – даже 300 тонн. Сколько затрачивается на это человеческого труда! И как надо экономить этот воплотившийся в металл труд!

Читайте также:  Швейная машинка зингер сдать на металлолом

Когда‑то весь добываемый цветной металл расходовался лишь на производство оружия, инструментов и предметов домашнего обихода. Пускали жаркую медь, подобную золоту латунь, звонкую бронзу и на изготовление украшений. Каюты и надстройки военных кораблей увешивали медяшками, которые приходилось ожесточенно драить матросам. Из этих же материалов изготовляли громоздкие и тяжелые люстры, разнообразные подсвечники, вентиляционные решетки, краны и т. д. Да техника и не знала сто лет тому назад, например, других материалов для изготовления всех этих и многих других предметов.

Настало совсем иное время – время, когда на смену старым материалам приходят новые, такие, как алюминий, пластмасса и облагороженное дерево. А для цветных металлов находят новые важные применения в тех местах, где их вообще никто заменить не может.

Сердце электрического мотора – вот где должна быть медь, а не в витиеватой дверной ручке или тяжелом, как ступа, подсвечнике.

Нет, не в громоздком бронзовом чернильном приборе место драгоценному олову и меди!

Надо стараться, чтобы оловянные изделия не попадали на холод. Они могут безвозвратно погибнуть.

Зачем затрачивать драгоценный никель, входящий в состав нержавеющей стали, для отделки железнодорожных и трамвайных вагонов, судов речного и морского флота?

И чернильный прибор, и отделка трамваев, и тяжелая бронзовая люстра могут быть сделаны и красивее и удобнее из других материалов. А никель лучше пустить на изготовление жаропрочных сталей. Пусть лучше работает он в пламени газовой топки, чем ведет паразитический образ жизни в салоне речного трамвая.

Но, конечно, пересматривая нормы расхода цветных металлов, сокращая список изделий, на которые идет цветной металл, нельзя допускать, чтобы из‑за этого страдало качество изделий. Замену следует производить только там, где это действительно целесообразно.

Экономия цветных металлов должна вестись не только заменой их другими материалами.

Экономия цветных металлов – это и сокращение припусков на обработку, и тщательное собирание и сортировка металлической стружки, и борьба с отходами при переплавке и термообработках, и снижение веса соответствующих деталей.

На многих предприятиях, выпускающих легированный магнием чугун, используют для этой цели не магниевый лом и отходы, а первичный магний.

Очень часто изделия, отличное качество которых обеспечило бы тонкое покрытие антикоррозионным слоем, целиком делаются из дорогих нержавеющих сплавов.

Экономия цветных металлов – это и сбор лома цветных металлов, и сбор бытовых отходов.

Каждая использованная консервная банка – это уже не нужное потребителю олово.

Для переплавки тонны алюминиевого лома нужно несравненно меньше затрат, чем для получения тонны первичного алюминия.

Беречь цветной металл! Расходовать его только там, где он действительно незаменим! – с таким призывом обратился к нашему народу Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Союза в декабре 1959 года.

Этот призыв встретил живейший отклик всего советского народа.

Источник

Жестяные консервные банки

Для изготовления консервных банок используются белая и лакированная жесть.

Консервные банки из белой жести

Банки для консервов изготовляются из белой жести (тонкое листовое железо, покрытое с обеих сторон еще более топким слоем олова). Оловом покрывают поверхность железных листов во избежание окисления железа кислородом воздуха. Лист железа имеет толщину 0,24-0,35 мм. Более тонкая жесть идет на изготовление маленьких консервных банок, толстая — для крупных емкостью 3 л и более. Однако в настоящее время консервная промышленность приступила к изготовлению банок из более тонкой жести, толщиной 0,20 мм. Консервные банки из тонкой жести удобны, их гораздо легче вскрывать. Кроме того, расход железа на них сокращается почти на 25%.

Олово для лужения (покрытия) железа используется самое чистое, без каких бы то ни было примесей других, а особенно вредных для человека металлов. Слой олова, покрывающий поверхность железного листа, нужен не только для сохранения железа от ржавления, но и для предохранения консервированных продуктов от прямого контакта с железом. В случае такого контакта происходит быстрое потемнение консервированных продуктов; разрушение в них витамина С, появление металлического привкуса, а также образование на внутренней поверхности банок черных пятен сернистого железа, вследствие реакции между железом и сернистыми соединениями, образующимися при тепловой обработке некоторых белковых продуктов.

Лужение жести оловом производится на металлургических заводах. Процесс этот часто осуществляют так называемым горячим способом — погружением чистых протравленных листов железа в ванны с расплавленным оловом. На листе жести при этом остается тонкий слой олова. Если вырезать пластинку белой жести размером 10×10 см, то вес олова с обеих сторону пластинки составит всего 0,4-0,45 г.

Читайте также:  Обход бана по железу самп

Но в промышленности уже внедрен новый, прогрессивный метод лужения жести — электролитический. Новый метод позволяет резко сократить расход олова. К тому же и скорость лужения увеличивается в несколько раз.

Белая жесть является хорошим, удобным материалом для консервных банок. В них хорошо сохраняет свое качество консервируемый продукт.

Консервные банки из лакированной жести

Большинство консервов на наших предприятиях выпускается в банках из белой жести. Однако есть много консервов, для сохранения качества которых недостаточно оловянного покрытия (маринованные овощи и плоды, содержащие уксусную кислоту, или разные консервы с томатным соусом, фруктовые компоты из кислых плодов). Под действием кислот, входящих в состав этих консервов, олово может растворяться, в некоторых местах на внутренней поверхности банок могут появиться участки железа, не покрытого оловом. Чтобы этого не произошло, такие консервы изготовляют в банках из лакированной жести. Белую жесть покрывают специальным пищевым лаком, который полностью исключает возможность растворения металлов продуктом. В консервных пищевых лаках не допускается наличие каких-либо вредных для человека веществ. Лакированные консервные банки пригодны для изготовления всех видов консервов.

У читателей может возникнуть вопрос — если это так, то почему не все консервные банки делают из лакированной жести? Из сказанного выше ясно, что в этом просто нет необходимости. К тому же лакирование, конечно, удорожает банки и на него следует идти лишь в случае действительной необходимости.

Следует остановиться на часто встречающихся случаях потемнения внутренней поверхности жестяных нелакированных банок с образованием пятен или полос различной формы синевато-коричневого цвета. Такое явление наблюдается в консервах, которые содержат много белковых веществ (тушеное мясо, зеленый горошек, рыбные консервы и т. д.). При нагревании таких продуктов во время стерилизации образуются сернистые соединения, которые сразу вступают в реакцию с оловом, покрывающим банку внутри. Получаемые при этом вещества и образуют тончайшую синеватую пленку. Она безвредна, нерастворима в воде и прочно держится на жести. Единственный ее недостаток в том, что она несколько ухудшает вид внутренней поверхности банки (явление «мраморизации»).

В лакированных консервных банках мраморизация почти не наблюдается. Поэтому в последнее время часто и мясные консервы вырабатывают в лакированных банках.

Размеры консервных банок стандартизованы. В стандартах установлены точные (до десятых долей мм) размеры каждого вида консервной банки. Существует более 30 видов консервных жестяных банок. Для каждого вида определены точные размеры, присвоен определенный номер и рекомендован перечень консервов, для которых эти банки предназначены. Наиболее распространены цилиндрические банки различной емкости.

Рыбные консервы часто готовят в прямоугольных, овальных и эллипсовидных банках. Эти банки имеют небольшую высоту и форму, удобную для укладки в них продолговатых рыбок, не повреждая их.

Источник

Белая жесть или луженая сталь – применение

Белая жесть или луженая сталь – как альтернативное наименование, представляет собой тонкий листовой металлический профиль, обладающий защитным покрытием. Для нанесения последнего используются такие металлы: олово, цинк, хром. В некоторых случаях роль защитного слоя исполняет лак. Таким образом, жесть черная отличия от жести белой имеет минимальные. Точнее можно сказать, что луженая сталь, это та же черная жесть, прошедшая этап специальной обработки.

Технология производства

Определить из чего делают белую жесть, позволяет сам процесс изготовления материала, проводимый в ряд последовательных этапов:

  • выплавка стали заданного химического состава;
  • прокатка металла, предварительно – горячая и последующая – холодная;
  • отжиг в колпаковых печах или на другом оборудовании;
  • правка;
  • нанесение защитного покрытия;
  • пассивация;
  • промасливание.

Производство луженой стали – белой жести

Таким образом, исходным материалом под белую жесть выступает сталь. Как правило, это конструкционные марки металла: кипящая – 10кп и 8кп, а также полуспокойная – 10пс, 8пс. Полученные тонкие стальные листы с уже нанесенным защитным слоем разрезают по размерам, упаковывают, и отправляют потребителям.

Различие между консервными банками импортного и отечественного производства

Пищевая белая жесть, изготавливаемая в России и странах ближнего зарубежья, проходит только однократную прокатку. Используется холодная технология с результатом в виде стальных полос заданной толщины, которые впоследствии отжигаются. Завершающий этап, перед превращением черной жести в белую – дрессировка. Это процесс позволяет улучшить ряд характеристик стального листа: плоскостность, твердость, минимизация линий сдвига.

Консервные банки из луженой стали

Читайте также:  Огнестойкий герметик для металла

Зарубежная технология предусматривает замену дрессировки дополнительной процедурой холодной прокатки. Повторный процесс проходит с использованием специальных смазочных материалов. Суть технологи двукратной прокатки заключается в снижении толщины листа до 50%. В цифрах это выражается интервалом 0.12 – 0.24 мм. Как результат, получается жесть белая консервная с меньшим расходом металла на банку. При этом сохраняется эластичность металлического профиля и повышается его прочность. Еще один нюанс связан с хорошо выраженной анизотропией механических характеристик после повторной прокатки. Поэтому дальнейшее использование белой жести производится с учетом направления прокатывания профиля.

Нормативная производственная база

Возвращаясь к отечественному производству, отметим, что базовый документ, регламентирующий сортамент продукта жесть белая – ГОСТ 13345-85. Вторым документом, определяющим технические условия производства жести и ее обработки выступает ГОСТ Р 52204-2004. Согласно установленным нормативам, существуют две категории изделия, соответствующие различной методики лужения:

  1. Горячее. В эту группу попадают две марки тонколистового металла. Это ГЖК – жесть, используемая для производства консервных банок, а также ГЖР. Последняя марка представляет жесть разного назначения и выступает сырьем в приготовлении упаковочных изделий, а также тары под пищевые продукты.
  2. Электролитическое. Более широкая группа, включающая наряду с марками ЭЖК и ЭЖР (маркировка соответственно предыдущему случаю), две разновидности жести с дифференцированным покрытием – ЭЖК-Д, ЭЖР-Д.

При этом толщина защитного слоя больше для горячелуженой жести 1.6 – 2.5 мкм, тогда как тонколистовая сталь электролитического лужения обладает слоем от 0.34 до 1.56 микрон. Суть дифференцированного покрытия состоит в необходимости нанести отличающиеся по толщине защитные слои с противоположных сторон листа. Это связано с более строгими требованиями для внутренней поверхности банок, прочей разновидности тары.

Жесть луженая белая с оловом и без

Если рассматривать популярность металлов, используемых под нанесение в качестве защитного слоя, то тут первенство уверенно удерживает Sn. Однако даже жесть, покрытая оловом, имеет ряд отличий по следующим параметрам:

  • твердость – A1, A2, B – D;
  • толщина листа без покрытия, выражается как номер изделия и находится в пределах 0.18 – 0.36 мм;
  • вес исходного металла.

Первые два критерия применимы также к листам, не содержащим олова, поскольку выступают характеристикой черной жести. Одна из методик безоловянного покрытия – электролитическое хромирование. В этом случае черная жесть обрабатывается хромом, что приводит к осаждению защитного слоя от 0.01 до 0.05 микрон. Далее наносится еще одно защитное, уже лаковое покрытие толщиной не более 8 мм.

Пассивация луженой жести

Жесть после пассивации

Этот процесс необходим, чтобы стабилизировать поверхность тонколистового металла, повышая ее адгезию к лакам. Дополнительно, процедура затормаживает образование оксидов олова, приводящих к изменению цвета белой жести. Пассивация производится двумя способами:

  • химический – лента пропускается через специальный раствор;
  • электрохимический – аналогичен предыдущей процедуре, но проводится ввод дополнительным воздействием электрического тока.

Результатом пассивации оказывается образование тонкой пленки хрома и его соединений. Она отличается высокой прочностью и предохраняет поверхность металла от царапин в ходе дальнейших технологических процессов.

Литографирование и лакировка жести

Процедуры направлены на создание более привлекательного внешнего вида консервных банок, увеличивая их конкурентоспособность, независимо от содержащегося внутри продукта. Оба процесса проходят на специальном литографическом оборудовании и полностью автоматизированы.

В процессе лакировки, покрытие на поверхность жести наносится валками, после чего металл поступает в сушильные установки. Литографирование производится при помощи классической офсетной технологии. Инновации в этом процессе ограничиваются использование нестандартных красок: УФ и конверсионных.

Применение луженой жести

Продукция из белой жести

Естественно, основная область использования материала – изготовление консервных банок, которое берет начало еще с XIX века. Современная сфера реализации жестяной продукции включает ряд альтернативных направлений. Из белой жести производятся:

  • трубы;
  • кровельные материалы – навесы, козырьки, прочие строительные элементы;
  • хозяйственные товары – крышки для банок, ведра, терки и другое;
  • специализированная тара под лакокрасочные материалы и нефтепродукты;
  • дорожные знаки и информационные указатели.

Проволока из луженой стали

Условную конкуренцию жестяной продукции составляет листовая сталь пружинная луженая, однако области применения этих разновидностей проката особо не пересекаются.

Ценовая политика

Реализация жестяного проката производится профильными предприятиями. При этом на продукт белая жесть, цена рассчитывается независимо от толщины металлического листа, и устанавливается в рублях за тонну. Сегодня, средняя стоимость горячелуженой и электролитической белой жести практически одинакова, составляя около 30000 рублей за тонну.

Вторсырье

Если говорить о металлоломе из белой жести, то она будет относится к категории лома 12А – тонколистовой лом, жесть. Никакой отдельной категории под лом луженой стали приемки не выделяют.

Источник