1、1行业标准钼电极的编制说明一、工作简况1. 立项目的和意义大规格钼电极主要用于特种玻璃冶炼、稀土冶金和真空炉等领域。它是以高纯度钼金属粉末为原料，采用粉末冶金方法制得的重要加热元器件，属于新材料产业“十三五”发展规划中的“稀有金属材料”高技术含量深加工材料。它具有高温强度高、高温抗氧化性能好，使用寿命长的诸多优点，不但可替代重油和燃气能源，有效降低对环境的污染，而且可实现浸入式加热，实现热效率的高效利用，更重要的是因其高纯度和极低离解速率，可以极大提高热场气氛纯度和被熔化工件质量（如不易使玻璃着色，极大提高其透光率） 。目前国际先进钼电极成分含量为 99.95%，压力加工态钼电极密度大于 10
2、.10g/cm3，常用的钼电极尺寸从直径 20mm 到 152.4mm，单根长度可以达到 2000mm。钼电极需求量折合钼粉用量在 600 吨800 吨，市值达 3.2 亿元以上。目前，国内钼金属厂家已经形成了成熟的钼电极产品生产技术，均处于批量化生产阶段，产品的未来发展趋势良好，但各自形成的企业标准不同，产品的型号、规格、尺寸、力学性能和内部组织等差异较大，导致使用效果各异。加之美国、日本、德国、奥地利等钼电极主要生产区域尚未形成较为规范的国际、国家或行业标准，也未发现相关专利报道。通过制定行业标准钼电极 ，对规范其生产、使用、贮存和运输，引领钼金属加工业不断发展，在行业内形成产业优势具有重
3、要的指导意义。同时，对钼金属加工领域实施“中国制造”或“中国创造”的飞速发展，促进我国钼金属产品在国内外市场上的竞争和产品出口，具有极大的政治意义、社会效益和经济效益。2 任务来源及计划要求根据中华人民共和国工业和信息化部下发的工信厅科【2017】40 号工业和信息化部办公厅关于印发 2017 年第一批行业标准制修订计划的通知的文件精神，行业标准钼电极 （YS/T XXX201X）的制定工作由金堆城钼业股份有限公司负责起草，计划编号为2017-0132T-YS，项目完成年限为 2018 年 10 月。3. 起草单位情况金堆城钼业股份有限公司创建于 1958 年，是我国钼行业科技开发与生产等综合
4、实力较为突出的骨干企业，是从事钼的采、选、冶、加、科、工贸一体化联合企业，公司拥有技术先进、安全环保的生产设备，生产钼炉料产品、钼化学化工制品、钼金属深加工制品等三大系列、几十种品质一流的产品。公司已形成完善的全球一体化的营销网络系统，下设2销售分公司及驻港、美、欧、日等商务代表处，产品远销欧、美、东南亚、南非、澳大利亚等地区和国家。出口量占世界钼市场份额的 10%左右，为陕西省重点出口创汇企业之一。金堆城钼的三大类产品畅销国内外市场，其中钼炉料产品有焙烧钼精矿、高溶氧化钼、氧化钼压块、钼铁等；钼化工产品有钼酸铵、二硫化钼等七大类、二十余种；钼金属制品有钼棒材、钼板材、钼异型件等制品。其中，2
5、007 年焙烧钼精矿荣获“中国名牌产品”称号，2005 年公司钼系列产品喜获国家质检总局“产品质量国家免检”称号，此次钼系列产品涵盖了公司钼炉料产品、钼金属产品和钼化工产品，并多次被评为陕西省名牌产品。本公司主要原料来源于驰名中外的金堆城钼业股份有限公司生产的钼精矿。本公司具有雄厚的科技力量、先进的工艺技术、精良的生产设备、精密的监测手段，2000 年底通过并实施了 ISO9001-2000 质量管理体系认证，奠定了“JDC”品牌系列的国内国际领先地位。安泰天龙钨钼有限公司、北京有色金属研究总院4 主要工作过程为了做好本标准的制定工作，金钼股份接到任务后立即成立了行业标准钼电极编制小组。通过技
6、术查询、市场调查等方式了解了钼电极产品的生产状况、技术指标及应用发展趋势。4.1 2017 年 10 月 28 日，金堆城钼业股份有限公司负责编制了行业标准钼电极 （征求意见稿） ，并挂在中国有色金属标准质量信息网上征求意见。4.2 2018 年 4 月 23 日4 月 25 日在陕西省汉中市召开的有色金属标准审定会和讨论会上，来自中国有色金属工业标准计量质量研究所、金堆城钼业股份有限公司、安泰天龙（天津）钨钼科技有限公司、厦门虹鹭钨钼科技有限公司、西北有色金属研究院、西部金属材料股份有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、有研工程技术研究院有限公司、宝钛集团、宝钢特钢有限公司、中国核动力研究
7、设计院、中航金属材料理化检测科技有限公司、中核建中核燃料元件有限公司、遵义播宇钛材料有限责任公司、有研亿金新材料有限公司、国核宝钛锆业股份有限公司、南京佑天金属科技有限公司、西部新锆核材料科技有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、中铼新材料有限公司等 20 家单位的 40 余名专家对钼电极（YS/T XXX-201X）讨论稿进行了讨论，讨论稿汇总意见及意见处理表见附表。4.3 2018 年 8 月 21 日8 月 23 日在宁夏回族自治区银川市召开的有色金属标准审定会和讨论会上，来自中国有色金属工业标准计量质量研究所、金堆城钼业股份有限公司、安泰天龙（天津）钨钼科技有限公司、厦门虹鹭钨钼科技有限
8、公司、西北有色金属研究院、西3部金属材料股份有限公司、宝钛集团、宝钢特钢有限公司、有研亿金新材料有限公司、国核宝钛锆业股份有限公司、西部新锆核材料科技有限公司、湖南金天钛业科技有限公司、中铼新材料有限公司、国标（北京）检验认证有限公司、宁波江丰电子材料股份有限公司等 15 家单位的 30 余名专家对 钼电极 （YS/T XXX-201X）预审稿进行了讨论，预审稿汇总意见及意见处理表见附表。二、标准编制原则1 细化产品规格，提高应用性能1.1 一般钼电极直径在 3575mm 之间，而钼电极尺寸的选择主要依据电流密度的大小来确定。通常，熔化硼硅玻璃选用直径 50mm 的电极，而在运行中电极的推进要
9、根据实际电流密度的大小决定。对于垂直电极，当密度值达到 0.8A/cm2时需要考虑电极续进问题。1.2 钠钙玻璃和其它低阻玻璃，电阻率低于 15cm，电极很难把电流密度控制在0.6A/cm2以下，由于其粘度低和电阻率小，常使用 75mm 的电极。1.3 另外，电流密度值过大，对电极的破坏性影响就更大了。当正确的工艺设计确立了低电压大电流的运行状态时，加大电极的导电面积可以提高电极寿命，即选用更大直径的棒电极，或是多支电极并用，或是增加电极的对数，或工艺许可时使用板电极。因此，我们根据钼电极的不同用途，规定了六个规格。2 融入绿色环保和节能减排技术，确保玻璃熔融不受污染2.1 在玻璃熔融温度下,
10、强度高,导电率高,热膨胀系数低,抗腐蚀性能及切削加工性能良好,钼的氧化物对大部分玻璃不污染。常用的钼电极是粉末轧制的圆棒,规格为 25150mm,长度 10001500mm,在电极末端通常有标准螺纹,以便补充新电极和在不停产的情况下把电极送到熔化区。2.2 可替代重油和燃气能源，有效降低对环境的污染，而且可实现浸入式加热，实现热效率的高效利用，更重要的是因其高纯度和极低离解速率，可以极大提高热场气氛纯度和被熔化工件质量（如不易使玻璃着色，极大提高其透光率） 。3 本标准在制定时主要遵守四大原则：3.1 积极采用国际标准和国外先进标准；3.2 有利于促进技术进步,提高产品质量；3.3 有利于合理
11、利用资源；3.4 符合用户要求,保护消费者利益,促进对外贸易。三、标准制定的主要内容1.产品规格的确定4根据钼电极的具体用途和要求,确定本标准的产品类型。钼电极广泛应用于日用玻璃、光学玻璃、保温材料、玻璃纤维、稀土工业等领域。替代原有的重油和燃气能源，能有效降低对环境的污染，提高玻璃的质量。因此，本标准确定钼电极的产品类型分为机加工产品和压力加工产品两种。本标准根据产品的直径确定产品规格。各规格对应的直径、长度范围，直径及长度允许偏差应符合表 1 的规定。表 1 单位为毫米压力加工（锻造、挤压、轧制） 机加工直径规格 直径允许偏差 长度 长度允许偏差 直径允许偏差 长度 长度允许偏差1620
12、1.0 3001000 5.00.3 3001000 5.02030 1.5 2501000 5.00.3 2501000 5.03045 1.5 2001500 5.00.5 2001500 5.04560 2.0 2502100 3.00.5 2502100 3.060100 3.0 2502000 3.00.8 2502000 3.0100150 4.0 2502000 3.01.0 2502000 3.0推荐使用用途：玻璃冶炼、稀土冶金等领域2.化学成分的确定针对市场的要求和钼电极的实际质量水平而制定本标准。2.1 关于最低钼含量的确定：就目前用途而言，钼电极一般采用纯钼金属棒材，而根
13、据GB/T 17792钼及钼合金棒的质量水平，结合国内钼金属烧结和压力加工装备水平，经过广泛调研后确定产品为 Mo99.95%。2.2 关于杂质元素含量的确定：考虑到钼电极主要用作高温领域的盛料容器，其杂质含量直接决定着所熔炼材料的纯度和高温炉的使用寿命，通过客户的不同需求和长期的生产实践（附件 1，附件 2，附件 3） ，确定产品的化学成分见表 2 的规定。其中，由于 K、Na 等低熔点金属杂质在钼金属的烧结、轧制前加热和退火处理过程中充分挥发，所以本标准对K、Na 元素含量未做要求；由于 W 与 Mo 为无限固溶同族元素，生产中常作为钼合金坩埚的添加元素，以提高钼合金的综合高温力学性能，所
14、以本标准对 W 元素含量未作要求。表 2 质量分数/%元素 钼含量， 杂质含量，不大于5不小于 Al Ca Cr Cu Fe Pb Mg Mn Ni Si Sn C含量 99.95 0.0020 0.0030 0.0030 0.0010 0.0060 0.0020 0.0010 0.0010 0.0030 0.0030 0.0030 0.00503 密度产品的密度：10.10 g/cm 3。4 表面质量产品呈灰色金属光泽，表面光滑、致密，无裂纹、龟裂、气孔，无肉眼可见的麻点、凹坑、玷污。5 试验方法5.1 化学成分产品的化学分析方法按 GB/T 4325（所有部分）的规定进行，允许采用同批次钼
15、棒的化学成分。5.2 密度的测定产品的密度测定按 GB/T 3850 的测定方法进行。5.3 外形尺寸的测定产品的直径尺寸用精度为 0.02mm 的游标卡尺测量，长度尺寸用精度不低于 0.1mm 的工具测量。5.4 表面质量产品的表面质量用目视检查。四、标准水平分析本标准根据我国情况首次制定，填补了国内钼金属加工行业的一项空白，其技术指标符合用户要求，先进合理。本标准在编制过程中进行了大量的数据收集和试验测试工作，同时兼顾了国内大部分钼电极生产厂家的现状。通过文献检索，网上查询，国内没有关于钼电极的相关国家、行业标准。目前钼电极生产技术非常成熟，且国内及国外已得到大规模普及，因此迫切需要制定该
16、行业标准，对钼电极供应作出规范。本标准起草过程中主要参考了国内外客户的技术要求，同时结合国内企业生产技术水平。标准国内外水平对比见表 3。综上所述，本标准的主要技术指标均达到国外先进钼电极生产企业质量水平，其综合水平达到国际先进水平。五、与现行法律、法规、强制性国家标准相关标准协调配套情况本标准符合我国目前法律法规的规定，同时与其他相关标准没有矛盾之处。6六、重大问题的处理经过和依据无。七、标准作为强制性或推荐性行业标准的建议建议该标准作为推荐性行业标准推广使用。八、贯彻标准的要求和措施的建议可以向生产厂家和客户推荐采用本标准。九、废止现行有关标准的建议无。十、预期效果本标准的制定，填补了国内
17、钼金属加工行业的一项空白，将规范国内钼电极的生产和使用，有力于推动钼行业的正常有序发展。按照本标准生产出的钼电极能够满足用户的使用要求，从技术经济角度看，提高了成品率和生产效率。从整体预期效果来看，本标准在技术指标上是先进的，应用合理。十一、其它应注意的事项本标准是我国钼金属制品系列标准之一，不仅规范了国内钼电极的生产和使用，完善了钼金属制品标准体系，而且以我国新材料产业“十三五”发展规划中的“稀有金属材料”高技术含量深加工材料为基础，体现客户利益。标准制定时参考了世界顶级生产商奥地利普兰西公司企业标准、国内相关生产企业实际质量水平，具有充分的先进性、科学性、普遍性、广泛性和适用性，其综合水平达到国际先进水平，完全满足国内外用户、市场及我国产品进出口的需求，更有利于提高我国钼电极产品的国际竞争力。本标准融入的绿色环保和节能减排技术，可替代重油和燃气能源，有效降低对环境的污染，实现浸入式加热，使热效率高效利用，更重要的是因其高纯度和极低离解速率，可以极大提高热场气氛纯度和被熔化工件质量.通过推广采用该标准，对钼金属加工领域实施“中国制造”或“中国创造”的飞速发展，提升产品质量，促进产业发展，具有极大的政治意义、社会效益和经济效益。行业标准钼电极编制组2017 年 10 月 27 日
