行業標準《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，屬于新材料產業“十三五”發展規劃中的“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點，不但可替代重油和燃氣能源，有效降低對環境的污染，而且可實現浸入式加熱，實現熱效率的高效利用，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，國內鉬金屬廠家已經形成了成熟的鉬電極產品生產技術，均處于批量化生產階段，產品的未來發展趨勢良好，但各自形成的企業標準不同，產品的型號、規格、尺寸、力學性能和內部組織等差異較大，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區域尚未形成較為規范的國際、國家或行業標準，也未發現相關專利報道。

通過制定行業標準《鉬電極》，對規范其生產、使用、貯存和運輸，引領鉬金屬加工業不斷發展，在行業內形成產業優勢具有重要的指導意義。同時，對鉬金屬加工領域實施“中國制造”或“中國創造”的飛速發展，促進我國鉬金屬產品在國內外市場上的競爭和產品出口，具有極大的政治意義、社會效益和經濟效益。

2、任務來源及計劃要求

根據中華人民共和國工業和信息化部下發的工信廳科【2017】40號《工業和信息化部辦公廳關于印發2017年第一批行業標準制修訂計劃的通知》的文件精神，行業標準《鉬電極》（YS/T XXX—201X）的制定工作由金堆城鉬業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

金堆城鉬業股份有限公司創建于1958年，是我國鉬行業科技開發與生產等綜合實力較為突出的骨干企業，是從事鉬的采、選、冶、加、科、工貿一體化聯合企業，公司擁有技術先進、安全環保的生產設備，生產鉬爐料產品、鉬化學化工制品、鉬金屬深加工制品等三大系列、幾十種品質一流的產品。公司已形成完善的全球一體化的營銷網絡系統，下設銷售分公司及駐港、美、歐、日等商務代表處，產品遠銷歐、美、東南亞、南非、澳大利亞等地區和國家。出口量占世界鉬市場份額的10%左右，為陜西省重點出口創匯企業之一。

金堆城鉬的三大類產品暢銷國內外市場，其中鉬爐料產品有焙燒鉬精礦、高溶氧化鉬、氧化鉬壓塊、鉬鐵等；鉬化工產品有鉬酸銨、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“中國名牌產品”稱號，2005年公司鉬系列產品喜獲國家質檢總局“產品質量國家免檢”稱號，此次鉬系列產品涵蓋了公司鉬爐料產品、鉬金屬產品和鉬化工產品，并多次被評為陜西省名牌產品。

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

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標準《鉬電極》編制小組。通過技術查詢、市場調查等方式了解了鉬電極產品的生產狀況、技術指標及應用發展趨勢。

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

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標準計量質量研究所、金堆城鉬業股份有限公司、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標準計量質量研究所、金堆城鉬業股份有限公司、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、細化產品規格，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，或工藝許可時使用板電極。

因此，我們根據鉬電極的不同用途，規定了六個規格。

2、融入綠色環保和節能減排技術，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的情況下把電極送到熔化區。

2.2、可替代重油和燃氣能源，有效降低對環境的污染，而且可實現浸入式加熱，實現熱效率的高效利用，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,提高產品質量；

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,促進對外貿易。

三、標準制定的主要內容

1、產品規格的確定

根據鉬電極的具體用途和要求,確定本標準的產品類型。

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

本標準根據產品的直徑確定產品規格。

各規格對應的直徑、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GB/T 17792《鉬及鉬合金棒》的質量水平，結合國內鉬金屬燒結和壓力加工裝備水平，經過廣泛調研后確定產品為Mo≥99.95%。

2.2、關于雜質元素含量的確定：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實踐（附件1，附件2，附件3），確定產品的化學成分見表2的規定。其中，由于K、Na等低熔點金屬雜質在鉬金屬的燒結、軋制前加熱和退火處理過程中充分揮發，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 質量分數/%

3、密度

產品的密度：≥10.10 g/cm³。

4、表面質量

產品呈灰色金屬光澤，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

產品的化學分析方法按GB/T 4325（所有部分）的規定進行，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、 表面質量

產品的表面質量用目視檢查。

四、標準水平分析

本標準根據我國情況首次制定，填補了國內鉬金屬加工行業的一項空白，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據收集和試驗測試工作，同時兼顧了國內大部分鉬電極生產廠家的現狀。

通過文獻檢索，網上查詢，國內沒有關于鉬電極的相關國家、行業標準。目前鉬電極生產技術非常成熟，且國內及國外已得到大規模普及，因此迫切需要制定該行業標準，對鉬電極供應作出規范。

本標準起草過程中主要參考了國內外客戶的技術要求，同時結合國內企業生產技術水平。標準國內外水平對比見表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企業質量水平，其綜合水平達到國際先進水平。

五、與現行法律、法規、強制性國家標準相關標準協調配套情況

本標準符合我國目前法律法規的規定，同時與其他相關標準沒有矛盾之處。

六、重大問題的處理經過和依據

無。

七、標準作為強制性或推薦性行業標準的建議

建議該標準作為推薦性行業標準推廣使用。

八、貫徹標準的要求和措施的建議

可以向生產廠家和客戶推薦采用本標準。

九、廢止現行有關標準的建議

無。

十、預期效果

本標準的制定，填補了國內鉬金屬加工行業的一項空白，將規范國內鉬電極的生產和使用，有力于推動鉬行業的正常有序發展。按照本標準生產出的鉬電極能夠滿足用戶的使用要求，從技術經濟角度看，提高了成品率和生產效率。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，不僅規范了國內鉬電極的生產和使用，完善了鉬金屬制品標準體系，而且以我國新材料產業“十三五”發展規劃中的“稀有金屬材料”高技術含量深加工材料為基礎，體現客戶利益。標準制定時參考了世界頂級生產商奧地利普蘭西公司企業標準、國內相關生產企業實際質量水平，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，完全滿足國內外用戶、市場及我國產品進出口的需求，更有利于提高我國鉬電極產品的國際競爭力。

本標準融入的綠色環保和節能減排技術，可替代重油和燃氣能源，有效降低對環境的污染，實現浸入式加熱，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量.

通過推廣采用該標準，對鉬金屬加工領域實施“中國制造”或“中國創造”的飛速發展，提升產品質量，促進產業發展，具有極大的政治意義、社會效益和經濟效益。

行業標準《鉬電極》編制組

2017年10月27日