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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	元素	GB/T4864-1995					本标准
序号	元素	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》。