Page 146 - 现代包装设计理论与实践研究

现代包装设计理论与实践研究
Research on Modern Packaging Design Theory and Practice

和能源，排放较少的三废，并且在废弃之后易于回收再生。金属材料的清洁化生
产尤其是工艺流程的重大革新对于降低材料生产的环境负荷有极其重要的意义。
具体应包括生产工艺新技术的应用、生产过程的废弃物管理与三废的综合治理等，

主要是要降低吨钢能耗比，降低铁钢比，保护环境和节省资源。
（1）冶金短流程工艺设计
传统的高炉炼铁系统是主要依靠铁矿石、煤为原料的高炉→转炉→连铸→热
轧流程，具有技术完善、生产量大、设备寿命长等特点，但其流程长、投资大、

污染严重、灵活性差。冶金短流程工艺则是主要依靠以废钢、非炼焦煤为原料的
电炉→薄板坯连铸→连轧流程。
以 COREX 法代表的电炉熔融还原炼铁工艺使用非炼焦煤直接炼铁，电炉中

采用辅助能源和余热回收利用技术，省去了炼焦过程，既节省能耗，提高废钢铁
炼钢得率，又大大减轻了环境负载，被认为是生态化的炼铁技术。
冶金短流程的真正核心还在于不断提高钢厂生产流程的紧凑化和连续化，从
而达到金属得率最大化、生产过程能量输入和资源输入最小化、过程的三废输出
减量化的目的。如德国西马克公司开发的紧凑式带钢生产工艺（CSP）就是在电炉

炼铁工艺的基础上实现薄板坯连铸→连轧的短流程工艺，形成了化学冶金过程和
物理冶金过程的紧凑化连接。与高炉→转炉传统流程相比，吨钢基建投资减少到
1/4 左右，节约大量土地资源；吨钢能耗降低 60%，相应地 CO2、SO2 等气体的排

放量也大幅度降低；成材率提高 11%~13%，可进一步节约资源。可以说 CSP 短流
程工艺实现了技术、材料性能、经济、环保的协调统一，是金属包装材料清洁生
产的范例。另外，金属包装材料的近终形加工工艺也是有利于缩短流程、减少污
染的生态工艺。如薄带连铸就是一种更加接近最终产品尺寸的材料加工技术。
（2）材料表面处理工艺优化设计

为了防止金属腐蚀，防止金属与内容物之间相互作用，或为适应金属包装材
料高集成度、多功能化的发展趋势，在制作金属包装容器之前通常都需要进行金
属表面处理，钢桶表面也都需要进行除油、防锈、磷化、钝化以及涂装等处理。

这些处理过程通常都涉及到三废排放和环境污染问题。金属表面处理技术的优化
设计，主要是基于环境意识的角度，使表面处理技术在保证金属材料制品性能前
提下具有相对低的资源消耗、能源消耗和废弃物排放，使其向着全面“绿色化”
的方向发展。

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