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电解法金属钙及其制品国家标准修订的编制说明



(征求意见稿    2007年7月
 
项目名称:金属钙及其制品
计划项目代号:
主要起草单位:中核北方核燃料元件公司
 
一、 任务来源及说明
根据中国核工业标准化研究所的的工作安排。中核北方核燃料元件公司,受委托,于2006年12月至2007年6月,完成国家标准《金属钙及其制品》的修订任务。
本标准修订编写格式按照GB/T1.1—2000的要求进行。
二、工作的简要过程
中核北方核燃料元件公司接到修订编制任务后,在公司标准化委员会主任、公司总工程师任永岗主持下成立了标准修订编制组,由融华钙业有限责任公司总工程师闫培英担任标准修订编制组组长。
标准修订编制组首先收集了大量的有关资料,进行了较为广泛的调研,对金属钙及其制品的技术条件、生产工艺、检验方法及质保体系进行了全面审查和深入研究,考察了金属钙及其制品的质量情况,在此基础上编制了金属钙及其制品标准草案,并与中核集团公司812厂交换意见后形成征求意见稿。
三、 确定标准修订重要内容的依据
1、术语和定义
修订本标准时,新增了活性钙的术语和定义内容。
原来国家标准使用期间,国内仅有电解蒸馏法生产工艺。近年来,随着金属镁市场疲软,一些金属镁生产企业纷纷转产,采用热还原法生产金属钙,形成两种金属钙生产工艺。为了能够体现电解蒸馏法金属钙生产企业的产品质量水平,特增加活性钙的产品质量指标,它是衡量金属钙及其制品质量水平的一个重要指标。
2、尺寸、外形
原国标第二版发布至今十多年了,期间金属钙及其制品尺寸、外形已经固定,本次修订时,将原标准3.3产品形状尺寸用列表形式进行表述。
3、技术要求
(1)产品牌号修订
随着金属钙生产工艺技术的不断改进,产品质量逐步提高。电解蒸馏法生产的金属钙及其制品,其钙含量均在99.00%以上(见表1)。因此,本次修订标准时,将Ca-3牌号去掉,其它牌号继续保留。为了能够使用户直观的了解各牌号产品质量,本次修订标准时,用每种牌号钙含量Ca99.00、Ca99.50、Ca99.90、Ca99.99代替原国标Ca-2、Ca-1、Ca03、Ca-04牌号。
(2)新增活性钙控制内容
(3)杂质元素含量控制内容修订
 a)氯根含量确定
电解蒸馏法生产工艺,氯根是主要杂质元素,我国及俄罗斯军用标准中要求氯根按小于0.5%控制。多年来,国内外用户对氯根含量一直没有要求,并且对所提供的产品未提出异议。目前,国内生产厂家一次蒸馏产品中氯根含量在0.05%~0.3%之间波动,二次蒸馏产品氯根含量在0.012%~0.08%之间波动。因此,在满足用户要求的基础上,适当放宽了氯根含量。本标准对氯根含量控制分别为Ca99.00,0.35%、Ca99.50,0.20%、Ca99.90,0.07%、Ca99.99,0.005%。
b)氮含量确定
金属钙为活泼性金属,高温下接触空气极易生成氮化物,也容易引入产品中。国内生产厂家一次蒸馏产品中氮含量在0.005%~0.078%之间波动,二次蒸馏产品中氮含量在0.005%~0.02%之间波动。本标准对氮含量控制分别为Ca99.00,0.10%、Ca99.50,0.05%、Ca99.90,0.01%、Ca99.99,0.0015%。
c)镁含量确定
国内生产厂家一次蒸馏产品中镁含量在0.002%~0.25%之间波动,二次蒸馏产品中氮含量在0.002%~0.013%之间波动。本标准对镁含量控制分别为Ca99.00,0.30%、Ca99.50,0.10%、Ca99.90,0.02%、Ca99.99,0.0005%。
d)铜含量确定
电解蒸馏法金属钙生产工艺,铜含量相对比较高。生产厂家一次蒸馏产品中铜含量在0.002%~0.075%之间波动,二次蒸馏产品中铜含量<0.002%。本标准对铜含量控制分别为Ca99.00,0.08%、Ca99.50,0.03%、Ca99.90,0.005%、Ca99.99,0.0005%。
e)镍含量确定
电解蒸馏法金属钙生产工艺,镍含量相对比较低。生产厂家一次蒸馏产品中镍含量在≤0.002%,二次蒸馏产品中镍含量<0.002%。本标准对镍含量控制分别为Ca99.00,0.004%、Ca99.50,0.003%、Ca99.90,0.001%、Ca99.99,0.0005%。
f)锰含量确定
电解蒸馏法金属钙生产工艺,锰含量相对比较稳定。生产厂家一次蒸馏产品中锰含量在≤0.002%,二次蒸馏产品中锰含量<0.002%。本标准对锰含量控制分别为Ca99.00,0.02%、Ca99.50,0.008%、Ca99.90,0.001%、Ca99.99,0.0005%。
g)硅含量确定
电解蒸馏法金属钙生产工艺,硅含量相对比较稳定。生产厂家一次蒸馏产品中硅含量在0.002%~0.003%,二次蒸馏产品中硅含量<0.002%。本标准对硅含量控制分别为Ca99.00,0.01%、Ca99.50,0.008%、Ca99.90,0.001%、Ca99.99,0.0005%。
h)铁含量确定
电解蒸馏法金属钙生产工艺,铁含量比较稳定,但是在钙制品加工过程中,有可能引入铁杂质元素。生产厂家一次蒸馏产品中铁含量在0.002%~0.019%,二次蒸馏产品中铁含量<0.001%。本标准对铁含量控制分别为Ca99.00,0.04%、Ca99.50,0.02%、Ca99.90,0.001%、Ca99.99,0.0005%。
i)铝含量确定
电解蒸馏法金属钙生产工艺,铝含量相对比较稳定。生产厂家一次蒸馏产品中铝含量在≤0.001%,二次蒸馏产品中铝含量<0.001%。本标准对铝含量控制分别为Ca99.00,0.01%、Ca99.50,0.08%、Ca99.90,0.001%、Ca99.99,0.0005%。
4、检验规则
(1)金属钙属于活泼性金属,供方在接收到产品后,由于保存不妥,常常出现氧化现象,造成供需双方矛盾。原标准规定的收货期限太长,出现问题时,不利于供需双方解决。因此,修订本标准时,将原标准5.2改为“需方可对收到的产品进行检验,当检验结果与本标准规定不符合时,在收到产品之日起7天内向供方提供,供需双方协商解决”。
(2)金属钙产品的起初是为军工生产使用的,其生产能力很小。随着市场经济的发展,金属钙产品的应用领域不断扩大,90%的产品已经转化为民品使用,生产能力也已经翻了十倍,原标准组批净重要求已经不能满足要求。为了进一步明确组批原则,修订本标准时,将原标准5.3改为“产品应成批提交验收,每批由同一牌号、同一规格、同一生产周期生产和加工的产品组成,每批净重不得超过30吨”。
(3)由于供方在钙锭生产过程中,一直沿用“在其长度三等分线上各钻一个孔”的取样方法,其分析结果需方没有提出异议。因此,修订本标准时,将原标准5.4.1改为“钙锭在该批产品中随机抽取一个,在其长度三等分线上各钻一个孔。
5、贮存
修订本标准时,增加了产品贮存保质期的内容。
四、 与现行国家标准的比较
1、本标准牌号由GB/T4864—1995中的五种牌号调整为四种,将Ca-3牌号去掉。这表明生产厂家多年来一直追求提高产品质量,产品钙含量不断提高。
2、杂质元素中除了Ca99.90的镁、铁、氯根较原标准适当放宽外,其他大多数杂质元素保持原有国标规定值,个别杂质元素优于原国标规定值。
 
 
 
 
 
表1  金属钙制品钙含量数据统计表
 
年份
 
编号
 
Ca(%)
 
编号
 
Ca(%)
 
编号
 
Ca(%)
 
编号
 
Ca(%)
2004
1
99.76
9
99.86
17
99.81
25
99.82
 
2
99.78
10
99.82
18
99.79
26
99.81
 
3
99.75
11
99.76
19
99.76
27
99.82
 
4
99.80
12
99.78
20
99.67
28
99.82
 
5
99.79
13
99.83
21
99.77
29
99.84
 
6
99.77
14
99.79
22
99.83
30
99.81
 
7
99.81
15
99.81
23
99.83
31
99.89
 
8
99.84
16
99.80
24
99.76
32
 
2005
1
99.81
11
99.82
21
99.82
31
99.79
 
2
99.77
12
99.80
22
99.80
32
99.78
 
3
99.77
13
99.81
23
99.80
33
99.60
 
4
99.70
14
99.78
24
99.80
34
99.82
 
5
99.81
15
99.86
25
99.74
35
99.75
 
6
99.85
16
99.81
26
99.71
36
99.75
 
7
99.83
17
99.80
27
99.74
37
99.75
 
8
99.81
18
99.81
28
99.78
38
 
 
9
99.80
19
99.80
29
99.80
39
 
 
10
99.82
20
99.84
30
99.84
40
 
2006
1
99.07
10
99.10
19
99.10
28
99.43
 
2
99.35
11
99.31
20
99.18
29
99.24
 
3
99.36
12
99.52
21
99.29
30
99.43
 
4
99.65
13
99.42
22
99.24
31
 
 
5
99.26
14
99.21
23
99.32
32
 
 
6
99.26
15
99.26
24
99.23
33
 
 
7
99.45
16
99.16
25
99.12
34
 
 
8
99.11
17
99.37
26
99.24
35
 
 
9
99.42
18
99.19
27
99.45
36
 
 
 
 
表2   金属钙产品(一次蒸馏)质量状况统计表
                 (2003~2006年)             %
 
 
总Ca
 
活Ca
 
Cl
 
Cu
 
N
 
Mg
 
数据范围
97.06~99.52
99.10~99.89
0.0576~0.35
0.002~0.075
0.005~0.078
0.002~0.25
 
 
Mn
 
Fe
 
Al
 
Ni
 
Si
 
 
数据范围
 
<0.002
0.002~0.019
 
<0.001
 
0.002
0.002~0.003
 
 
 
 
 
表3  金属钙二次蒸馏质量状况统计表
                    (1990~1993年)              %
 
 
Ca
 
Cl
 
Cu
 
N
 
Mg
 
数据范围
 
99.3~99.9
 
0.02~0.08
 
<0.002
 
0.005~0.02
 
0.002~0.013
 
 
Mn
 
Fe
 
Al
 
Ni
 
Si
 
数据范围
 
<0.001
 
<0.001
 
<0.001
 
<0.001
 
<0.002
 
 
 
 
 
 
 
表4   本标准与GB/T4864-1995对照表
                                                                     %
序号
GB/T4864-1995
本标准
Ca-04
Ca-03
Ca-1
Ca-2
Ca-3
Ca99.99
Ca99.90
Ca99.50
Ca99.00
1
Ca
99.99
99.90
99.50
99.00
98.50
99.99
99.90
99.50
99.00
2
Cl
0.005
0.065
0.15
0.20
0.35
0.005
0.07
0.20
0.35
3
N
0.0015
0.01
0.02
0.05
0.10
0.0015
0.01
0.05
0.10
4
Mg
0.0005
0.012
0.03
0.10
0.30
0.0005
0.02
0.10
0.30
5
Ni
0.0005
0.001
0.002
0.004
0.005
0.0005
0.001
0.003
0.004
6
Mn
0.0005
0.001
0.004
0.008
0.02
0.0005
0.001
0.008
0.02
7
Si
0.0005
0.002
0.004
0.008
0.01
0.0005
0.001
0.008
0.01
8
Fe
0.0005
0.001
0.005
0.02
0.03
0.0005
0.002
0.02
0.04
9
Al
0.0005
0.001
0.01
0.02
0.03
0.0005
0.001
0.08
0.01
10
Cu
0.0005
0.005
0.01
0.03
0.08
0.0005
0.005
0.03
0.08
参  考  资  料
 
1  GB/T4865—1995《金属钙及其制品》及编制说明。
2  中核二○二厂《金属钙质量普查报告》。
3  中核二○二厂《金属钙产品成品分析检验报告》。

主办单位:北京事竟成有色金属研究所 电话:010-52876997/13691101845 传真:010-68861004 邮编:100041  
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