行業(yè)標準《鉬電極》的編制說明

一、工作簡況

1、立項目的和意義

大規(guī)格鉬電極主要用于特種玻璃冶煉、稀土冶金和真空爐等領域。它是以高純度鉬金屬粉末為原料，采用粉末冶金方法制得的重要加熱元器件，屬于新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃中的“稀有金屬材料”高技術含量深加工材料。它具有高溫強度高、高溫抗氧化性能好，使用壽命長的諸多優(yōu)點，不但可替代重油和燃氣能源，有效降低對環(huán)境的污染，而且可實現(xiàn)浸入式加熱，實現(xiàn)熱效率的高效利用，更重要的是因其高純度和極低離解速率，可以極大提高熱場氣氛純度和被熔化工件質(zhì)量（如不易使玻璃著色，極大提高其透光率）。目前國際先進鉬電極成分含量為99.95%，壓力加工態(tài)鉬電極密度大于10.10g/cm³，常用的鉬電極尺寸從直徑20mm到152.4mm，單根長度可以達到2000mm。鉬電極需求量折合鉬粉用量在600噸～800噸，市值達3.2億元以上。

目前，國內(nèi)鉬金屬廠家已經(jīng)形成了成熟的鉬電極產(chǎn)品生產(chǎn)技術，均處于批量化生產(chǎn)階段，產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢良好，但各自形成的企業(yè)標準不同，產(chǎn)品的型號、規(guī)格、尺寸、力學性能和內(nèi)部組織等差異較大，導致使用效果各異。加之美國、日本、德國、奧地利等鉬電極主要生產(chǎn)區(qū)域尚未形成較為規(guī)范的國際、國家或行業(yè)標準，也未發(fā)現(xiàn)相關專利報道。

通過制定行業(yè)標準《鉬電極》，對規(guī)范其生產(chǎn)、使用、貯存和運輸，引領鉬金屬加工業(yè)不斷發(fā)展，在行業(yè)內(nèi)形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢具有重要的指導意義。同時，對鉬金屬加工領域?qū)嵤爸袊圃臁被颉爸袊鴦?chuàng)造”的飛速發(fā)展，促進我國鉬金屬產(chǎn)品在國內(nèi)外市場上的競爭和產(chǎn)品出口，具有極大的政治意義、社會效益和經(jīng)濟效益。

2、任務來源及計劃要求

根據(jù)中華人民共和國工業(yè)和信息化部下發(fā)的工信廳科【2017】40號《工業(yè)和信息化部辦公廳關于印發(fā)2017年第一批行業(yè)標準制修訂計劃的通知》的文件精神，行業(yè)標準《鉬電極》（YS/T XXX—201X）的制定工作由金堆城鉬業(yè)股份有限公司負責起草，計劃編號為2017-0132T-YS，項目完成年限為2018年10月。

3、起草單位情況

金堆城鉬業(yè)股份有限公司創(chuàng)建于1958年，是我國鉬行業(yè)科技開發(fā)與生產(chǎn)等綜合實力較為突出的骨干企業(yè)，是從事鉬的采、選、冶、加、科、工貿(mào)一體化聯(lián)合企業(yè)，公司擁有技術先進、安全環(huán)保的生產(chǎn)設備，生產(chǎn)鉬爐料產(chǎn)品、鉬化學化工制品、鉬金屬深加工制品等三大系列、幾十種品質(zhì)一流的產(chǎn)品。公司已形成完善的全球一體化的營銷網(wǎng)絡系統(tǒng)，下設銷售分公司及駐港、美、歐、日等商務代表處，產(chǎn)品遠銷歐、美、東南亞、南非、澳大利亞等地區(qū)和國家。出口量占世界鉬市場份額的10%左右，為陜西省重點出口創(chuàng)匯企業(yè)之一。

金堆城鉬的三大類產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外市場，其中鉬爐料產(chǎn)品有焙燒鉬精礦、高溶氧化鉬、氧化鉬壓塊、鉬鐵等；鉬化工產(chǎn)品有鉬酸銨、二硫化鉬等七大類、二十余種；鉬金屬制品有鉬棒材、鉬板材、鉬異型件等制品。其中，2007年焙燒鉬精礦榮獲“中國名牌產(chǎn)品”稱號，2005年公司鉬系列產(chǎn)品喜獲國家質(zhì)檢總局“產(chǎn)品質(zhì)量國家免檢”稱號，此次鉬系列產(chǎn)品涵蓋了公司鉬爐料產(chǎn)品、鉬金屬產(chǎn)品和鉬化工產(chǎn)品，并多次被評為陜西省名牌產(chǎn)品。

本公司主要原料來源于馳名中外的金堆城鉬業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的鉬精礦。本公司具有雄厚的科技力量、先進的工藝技術、精良的生產(chǎn)設備、精密的監(jiān)測手段，2000年底通過并實施了ISO9001-2000質(zhì)量管理體系認證，奠定了“JDC”品牌系列的國內(nèi)國際領先地位。

安泰天龍鎢鉬有限公司、北京有色金屬研究總院

4、主要工作過程

為了做好本標準的制定工作，金鉬股份接到任務后立即成立了行業(yè)標準《鉬電極》編制小組。通過技術查詢、市場調(diào)查等方式了解了鉬電極產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況、技術指標及應用發(fā)展趨勢。

4.1 2017年10月28日，金堆城鉬業(yè)股份有限公司負責編制了行業(yè)標準《鉬電極》（征求意見稿），并掛在中國有色金屬標準質(zhì)量信息網(wǎng)上征求意見。

4.2 2018年4月23日～4月25日在陜西省漢中市召開的有色金屬標準審定會和討論會上，來自中國有色金屬工業(yè)標準計量質(zhì)量研究所、金堆城鉬業(yè)股份有限公司、安泰天龍（天津）鎢鉬科技有限公司、廈門虹鷺鎢鉬科技有限公司、西北有色金屬研究院、西部金屬材料股份有限公司、西部超導材料科技股份有限公司、有研工程技術研究院有限公司、寶鈦集團、寶鋼特鋼有限公司、中國核動力研究設計院、中航金屬材料理化檢測科技有限公司、中核建中核燃料元件有限公司、遵義播宇鈦材料有限責任公司、有研億金新材料有限公司、國核寶鈦鋯業(yè)股份有限公司、南京佑天金屬科技有限公司、西部新鋯核材料科技有限公司、湖南金天鈦業(yè)科技有限公司、中錸新材料有限公司等20家單位的40余名專家對《鉬電極》（YS/T XXX-201X）討論稿進行了討論，討論稿匯總意見及意見處理表見附表。

4.3 2018年8月21日～8月23日在寧夏回族自治區(qū)銀川市召開的有色金屬標準審定會和討論會上，來自中國有色金屬工業(yè)標準計量質(zhì)量研究所、金堆城鉬業(yè)股份有限公司、安泰天龍（天津）鎢鉬科技有限公司、廈門虹鷺鎢鉬科技有限公司、西北有色金屬研究院、西部金屬材料股份有限公司、寶鈦集團、寶鋼特鋼有限公司、有研億金新材料有限公司、國核寶鈦鋯業(yè)股份有限公司、西部新鋯核材料科技有限公司、湖南金天鈦業(yè)科技有限公司、中錸新材料有限公司、國標（北京）檢驗認證有限公司、寧波江豐電子材料股份有限公司等15 家單位的30 余名專家對《鉬電極》（YS/T XXX-201X）預審稿進行了討論，預審稿匯總意見及意見處理表見附表。

二、標準編制原則

1、細化產(chǎn)品規(guī)格，提高應用性能

1.1、一般鉬電極直徑在35～75mm之間，而鉬電極尺寸的選擇主要依據(jù)電流密度的大小來確定。通常，熔化硼硅玻璃選用直徑φ50mm的電極，而在運行中電極的推進要根據(jù)實際電流密度的大小決定。對于垂直電極，當密度值達到0.8A/cm²時需要考慮電極續(xù)進問題。

1.2、鈉鈣玻璃和其它低阻玻璃，電阻率低于15Ω·cm，電極很難把電流密度控制在0.6A/cm²以下，由于其粘度低和電阻率小，常使用φ75mm的電極。

1.3、另外，電流密度值過大，對電極的破壞性影響就更大了。當正確的工藝設計確立了低電壓大電流的運行狀態(tài)時，加大電極的導電面積可以提高電極壽命，即選用更大直徑的棒電極，或是多支電極并用，或是增加電極的對數(shù)，或工藝許可時使用板電極。

因此，我們根據(jù)鉬電極的不同用途，規(guī)定了六個規(guī)格。

2、融入綠色環(huán)保和節(jié)能減排技術，確保玻璃熔融不受污染

2.1、在玻璃熔融溫度下,強度高,導電率高,熱膨脹系數(shù)低,抗腐蝕性能及切削加工性能良好,鉬的氧化物對大部分玻璃不污染。常用的鉬電極是粉末軋制的圓棒,規(guī)格為 25～150mm,長度1000～1500mm,在電極末端通常有標準螺紋,以便補充新電極和在不停產(chǎn)的情況下把電極送到熔化區(qū)。

2.2、可替代重油和燃氣能源，有效降低對環(huán)境的污染，而且可實現(xiàn)浸入式加熱，實現(xiàn)熱效率的高效利用，更重要的是因其高純度和極低離解速率，可以極大提高熱場氣氛純度和被熔化工件質(zhì)量（如不易使玻璃著色，極大提高其透光率）。

3、本標準在制定時主要遵守四大原則：

3.1、 積極采用國際標準和國外先進標準；

3.2 、有利于促進技術進步,提高產(chǎn)品質(zhì)量；

3.3 、有利于合理利用資源；

3.4、符合用戶要求,保護消費者利益,促進對外貿(mào)易。

三、標準制定的主要內(nèi)容

1、產(chǎn)品規(guī)格的確定

根據(jù)鉬電極的具體用途和要求,確定本標準的產(chǎn)品類型。

鉬電極廣泛應用于日用玻璃、光學玻璃、保溫材料、玻璃纖維、稀土工業(yè)等領域。替代原有的重油和燃氣能源，能有效降低對環(huán)境的污染，提高玻璃的質(zhì)量。因此，本標準確定鉬電極的產(chǎn)品類型分為機加工產(chǎn)品和壓力加工產(chǎn)品兩種。

本標準根據(jù)產(chǎn)品的直徑確定產(chǎn)品規(guī)格。

各規(guī)格對應的直徑、長度范圍，直徑及長度允許偏差應符合表1的規(guī)定。

表1 單位為毫米

2、化學成分的確定

針對市場的要求和鉬電極的實際質(zhì)量水平而制定本標準。

2.1、關于最低鉬含量的確定：就目前用途而言，鉬電極一般采用純鉬金屬棒材，而根據(jù)GB/T 17792《鉬及鉬合金棒》的質(zhì)量水平，結合國內(nèi)鉬金屬燒結和壓力加工裝備水平，經(jīng)過廣泛調(diào)研后確定產(chǎn)品為Mo≥99.95%。

2.2、關于雜質(zhì)元素含量的確定：考慮到鉬電極主要用作高溫領域的盛料容器，其雜質(zhì)含量直接決定著所熔煉材料的純度和高溫爐的使用壽命，通過客戶的不同需求和長期的生產(chǎn)實踐（附件1，附件2，附件3），確定產(chǎn)品的化學成分見表2的規(guī)定。其中，由于K、Na等低熔點金屬雜質(zhì)在鉬金屬的燒結、軋制前加熱和退火處理過程中充分揮發(fā)，所以本標準對K、Na元素含量未做要求；由于W與Mo為無限固溶同族元素，生產(chǎn)中常作為鉬合金坩堝的添加元素，以提高鉬合金的綜合高溫力學性能，所以本標準對W元素含量未作要求。

表2 質(zhì)量分數(shù)/%

3、密度

產(chǎn)品的密度：≥10.10 g/cm³。

4、表面質(zhì)量

產(chǎn)品呈灰色金屬光澤，表面光滑、致密，無裂紋、龜裂、氣孔，無肉眼可見的麻點、凹坑、玷污。

5、試驗方法

5.1、化學成分

產(chǎn)品的化學分析方法按GB/T 4325（所有部分）的規(guī)定進行，允許采用同批次鉬棒的化學成分。

5.2、密度的測定

產(chǎn)品的密度測定按GB/T 3850的測定方法進行。

5.3 、外形尺寸的測定

產(chǎn)品的直徑尺寸用精度為0.02mm的游標卡尺測量，長度尺寸用精度不低于0.1mm的工具測量。

5.4、 表面質(zhì)量

產(chǎn)品的表面質(zhì)量用目視檢查。

四、標準水平分析

本標準根據(jù)我國情況首次制定，填補了國內(nèi)鉬金屬加工行業(yè)的一項空白，其技術指標符合用戶要求，先進合理。本標準在編制過程中進行了大量的數(shù)據(jù)收集和試驗測試工作，同時兼顧了國內(nèi)大部分鉬電極生產(chǎn)廠家的現(xiàn)狀。

通過文獻檢索，網(wǎng)上查詢，國內(nèi)沒有關于鉬電極的相關國家、行業(yè)標準。目前鉬電極生產(chǎn)技術非常成熟，且國內(nèi)及國外已得到大規(guī)模普及，因此迫切需要制定該行業(yè)標準，對鉬電極供應作出規(guī)范。

本標準起草過程中主要參考了國內(nèi)外客戶的技術要求，同時結合國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)技術水平。標準國內(nèi)外水平對比見表3。

綜上所述，本標準的主要技術指標均達到國外先進鉬電極生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量水平，其綜合水平達到國際先進水平。

五、與現(xiàn)行法律、法規(guī)、強制性國家標準相關標準協(xié)調(diào)配套情況

本標準符合我國目前法律法規(guī)的規(guī)定，同時與其他相關標準沒有矛盾之處。

六、重大問題的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

七、標準作為強制性或推薦性行業(yè)標準的建議

建議該標準作為推薦性行業(yè)標準推廣使用。

八、貫徹標準的要求和措施的建議

可以向生產(chǎn)廠家和客戶推薦采用本標準。

九、廢止現(xiàn)行有關標準的建議

無。

十、預期效果

本標準的制定，填補了國內(nèi)鉬金屬加工行業(yè)的一項空白，將規(guī)范國內(nèi)鉬電極的生產(chǎn)和使用，有力于推動鉬行業(yè)的正常有序發(fā)展。按照本標準生產(chǎn)出的鉬電極能夠滿足用戶的使用要求，從技術經(jīng)濟角度看，提高了成品率和生產(chǎn)效率。從整體預期效果來看，本標準在技術指標上是先進的，應用合理。

十一、其它應注意的事項

本標準是我國鉬金屬制品系列標準之一，不僅規(guī)范了國內(nèi)鉬電極的生產(chǎn)和使用，完善了鉬金屬制品標準體系，而且以我國新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃中的“稀有金屬材料”高技術含量深加工材料為基礎，體現(xiàn)客戶利益。標準制定時參考了世界頂級生產(chǎn)商奧地利普蘭西公司企業(yè)標準、國內(nèi)相關生產(chǎn)企業(yè)實際質(zhì)量水平，具有充分的先進性、科學性、普遍性、廣泛性和適用性，其綜合水平達到國際先進水平，完全滿足國內(nèi)外用戶、市場及我國產(chǎn)品進出口的需求，更有利于提高我國鉬電極產(chǎn)品的國際競爭力。

本標準融入的綠色環(huán)保和節(jié)能減排技術，可替代重油和燃氣能源，有效降低對環(huán)境的污染，實現(xiàn)浸入式加熱，使熱效率高效利用，更重要的是因其高純度和極低離解速率，可以極大提高熱場氣氛純度和被熔化工件質(zhì)量.

通過推廣采用該標準，對鉬金屬加工領域?qū)嵤爸袊圃臁被颉爸袊鴦?chuàng)造”的飛速發(fā)展，提升產(chǎn)品質(zhì)量，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有極大的政治意義、社會效益和經(jīng)濟效益。

行業(yè)標準《鉬電極》編制組

2017年10月27日