国家标准《工业硅》编制说明.docx
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国家标准《工业硅》编制说明
《工业硅》国家标准审定稿编制说明
1工作简况
1.1项目背景和立项意义
工业硅被广泛应用于化工、冶金、电子信息、机械制造、航空航天、船舶制造、能源开发等各工业领域，是现代工业尤其是高科技产业必不可少的材料，有“魔术金属”之美称。
特别是近几年来受全球新能源政策的推进，工业硅产业链得到了迅猛发展，全球对工业硅量的需求越来越大，对牌号要求越来越多，对质量要求越来越高，GB/T2881-2008《工业硅》中只包含了七个牌号，并且没有针对微量元素进行控制要求，已不能满足工业硅生产和贸易的要求。
如何根据现有工业硅生产发展的特点及越来越广泛的用途制定更加适宜的工业硅国家标准，以缩小国际间的技术以及贸易壁垒，指导企业开拓产品、规范市场，促进工业硅生产企业健康发展，促进国家对工业硅产业的调整和升级，已成为工业硅行业亟待解决的问题。
为缩小国内工业硅与国际产品的差距，使工业硅产品质量、牌号更适应国内外市场发展的需求，使标准中的条款更加符合工业硅产业发展要求，更好地与国际标准接轨，对《工业硅》国家标准进行修订势在必行。
1.2任务来源
2012年根据国标委综合[2012]50号文正式下达了计划号为20121140-T-610《工业硅》国家标准的起草任务工作，确定由云南永昌硅业股份有限公司、包头铝业股份有限公司等多家公司负责完成对GB/T2881-2008版《工业硅》国家标准的修订工作，任务完成时间为2014年8月。
1.3标准项目编制单位简况
云南永昌硅业股份有限公司隶属于云南冶金集团股份有限公司，是一家主要从事化学级工业硅及附产品生产、销售、冶金用脉石英开采、销售的国家高新技术企业。
公司于2005年开始组建，现拥有5台25500KVA工业硅矿热炉、2台12500KVA硅铁矿热炉，具有年产7万吨工业硅、2万吨硅铁、4000吨工业硅粉生产能力，主要生产产品为2202、3303、421、553等牌号产品，产品主要销往美国、日本、韩国、泰国、部分欧盟和东南亚等国家。
由于公司注重产品研发以及积极探索技术成本瓶颈，努力实现与客户协同增效等管理措施，公司产品质量以及成本在国内优势突出，深受国内外客户的青睐，是国内工业硅行业的标杆。
在公司内部质量保证体系上具有规范的管理体系以及较强的产品检测能力，为标准的制定奠定了基础。
1.4主要工作过程
云南永昌硅业股份有限公司接受任务后，成立了《工业硅》国家标准编制组，编制组根据国内多家工业硅生产企业以及云南铝业股份有限公司和韩国浦项公司、美国道康宁公司、挪威埃肯公司等多家下游企业对工业硅的使用情况和对质量的要求，并参照了美国和日本的工业硅标准，结合我国的生产实际拟订了该标准修订草案。
2012年8月在全国有色金属标准化技术委员会以及中国有色金属工业协会工业硅分会的协助下，云南永昌硅业股份有限公司组织了对云南省保山市、怒江州、德宏州境内的工业硅生产厂家进行了实地调研，编制组结合调研情况对标准草案进行完善，形成了讨论稿。
2012年9月在贵阳召开的有色金属标准讨论会上对讨论稿进行充分讨论。
针对讨论稿存在的问题，为了更广泛的了解全国工业硅的质量水平和生产现状，由云南永昌硅业、云南冶金集团、云南硅储物流和包头铝业组成的标准调研组，于同年12月份再次组织对浙江、江苏、河南、甘肃、四川五省多家工业硅生产企业以及工业硅用户进行实地调研，并编制了征求意见稿，2013年3月编制组将征求意见稿以及标准调研表通过电子邮件方式传送给工业硅生产及使用企业，针对征求意见稿再次收集相关信息，并于2014年4月在云南省昆明市召开本标准的预审会。
会后标准组组织各标准参与企业进行大量的铸块偏析试验和液体取样试验，根据试验结果及预审会各位专家的意见对标准进行修改，形成了送审稿。
2编制原则和确定标准主要内容
2.1标准编制原则
云南永昌硅业股份有限公司自接受起草任务后，成立了本标准编制工作组，具体负责收集本企业以及国内外其它工业硅以及下游企业涉及对工业硅质量方面的信息，整个编制过程注重以数据说话，以事实为依据的编制原则。
编制过程中大量收集产品牌号、各企业对微量元素的控制、取制样规则、试验方法以及其它相关标准条款、市场需求及客户要求等信息，作为标准制定的依据。
1）科学性原则：
在对工业硅产品进行大量试验分析以及调研的基础上，结合相关国家、行业标准确定本标准条款、技术参数等。
2）适用性原则：
本标准是在对全国有代表性工业硅生产厂家及不同用途用户进行调研的基础上，根据技术发展水平及测试数据确定技术指标取值范围，具有对贸易双方具有较强的指导意义和适用性。
3）可证实原则：
本标准中技术指标均来自于我公司多年生产中的试验数据和调研中得到的信息，按照本标准生产的工业硅，可满足国内市场交易的基本需求。
4）规范性原则：
本标准严格按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写》给出的规则进行起草，文本格式规范。
2.2确定标准的主要内容
本标准规定了工业硅的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和订货单（或合同）的内容。
本标准与GB/T2881－2008相比，主要变化如下：
1）规定了化学用硅（分为多晶用硅和有机用硅）及冶金用硅的微量元素控制。
2）修改和完善了工业硅的牌号,由原来的7个增加至主要牌号为8个，将牌号统一为4位，增加了牌号编号规则。
3）修改了取样方法。
4）考虑到目前工业硅供货批重增加，以及为了降低检验成本，推荐批重宜为60吨。
3标准主要内容分析
3.1标准题目的确定
本标准题目延续前一版标准题目，仍为工业硅，此题目完全能够高度概括标准主旨和中心，能够反映出作为行业基础标准的作用。
3.2范围
本标准规定了采用矿热炉内炭质还原剂与硅石熔炼所生产的工业硅的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等内容。
与上一版相比，标准使用范围对工业硅的成分划分进一步明确，使本标准的范围与技术指标要求更加严密。
3.3规范性引用文件
引用文件与上一版的主要不同是引用了最新的分析类基础标准，如工业硅化学分析方法由GB/T14849所有部分，增加了对于产品质量中微量元素的控制。
增加了数值修约规则与极限数值的表示和判定，便于分析过程中的数值修约。
3.4要求
3.4.1牌号及化学成分
根据调研结果以及市场的需要，列出了市场存在的8个典型牌号，将牌号统一为4位。
规定了主要杂质元素要求。
考虑到目前市场多晶硅和有机硅行业对微量元素提出了越来越多的要求，根据用途不同，推荐了需方有要求时对工业硅中微量杂质元素含量进行的控制指标。
化学用硅目前已细化为多晶用硅和有机用硅，不同客户对微量元素的控制要求不尽相同，经对全国工业硅生产厂家和客户进行的调研，将多晶用硅和有机用硅的微量元素分为高精级和普精级，制定了Ni、Ti、P、B、C微量元素的要求，并规定了其他单个元素含量要求。
高精级参考的是目前市场贸易中大部分客户提出的要求，普精级则是因为考虑到微量元素含量低的硅石会不断减少，而生产厂家目前并没有有效的降低矿石伴生微量元素技术手段，所以根据全国的生产实际情况，制定了普精级要求。
冶金用硅的微量元素要求是参考欧盟环保指令，对Pb、Cd、Hg、Cr6+进行了规范。
修改后的指标更能适应市场发展的需要和应对可能出现的国外贸易壁垒
3.4.2粒度
根据目前行业状况，将粒度范围规定为10～100mm，并规定上层筛筛上物和下层筛筛下物的质量分数均不大于5%。
3.4.3外观
由于工业硅中的杂物会造成下游客户使用过程中的产品洁净度问题，规定产品的表面和断面应清洁，不允许有夹渣、粉状硅粘结以及其他异物。
3.5试验方法
除Fe、Al、Ca含量的检测方法外，增加了新制修订的工业硅微量杂质元素测试方法。
参照？
标准规定了工业硅产品粒度检验的方法。
3.6检验规则
3.6.1组批
按照市场现状，为了降低检验成本，将组批的批重推荐为宜60吨。
3.6.2取样
本版标准对供方炉前分析取样、供方组批分析取样、仲裁取样进行了修订，增加了液体取样法、精整后取样法，将供方生产过程取样分为液体取样、铸锭取样以及精整后取样，并将供方生产过程取样以及供方组批取样纳入资料性附录C。
供方组批分析取样将方形平堆取样改为包装时在包装件内取样；标准编制各成员单位进行了大量试验，试验证明工业硅存在一定的偏析，因此修订标准时编制组按照国家工业硅行业准可条件12500KVA以及25000KVA各生产企业的产量情况以及每炉浇铸锭数进行了取样量的设计，将随机抽取的包装件数由20%增加到了25%，将料面以下200mm~300mm处取样改为按总量三分之一的包装件分别于表面、中间、底面进行取样，推荐采用二分器及标准取样铲等取制样工具，修订后的取样规则更具有代表性。
3.6.3检验结果判定
规定了当任一试样的化学成分不合格时，铸锭能区分熔次的判该试样代表的熔次不合格，其他熔次依次检验，合格者交货。
不能区分熔次的判该批产品不合格。
修改后的条款能够在出现质量异议时，在可区分熔次的情况下减少双方损失。
在保证质量的前提下更利于节约资源，达到供需双方利益最大化。
3.7其他
增加了规范性附录，对四位数字牌号表示方法进行了规定并给出了示例，更利于规范工业硅的牌号，方便生产企业和客户使用。
增加了市场上存在的16种牌号及化学成分要求。
增加了生产过程取样和制样规定的资料性附录，提供给生产厂家参考。
4标准水平分析
4.1标准水平简析
通过文献检索，网上查询，国内有被本标准修订的2008版《工业硅》国家标准，没有关于工业硅的行业标准，在国外标准库中没有查到欧盟标准或者国际标准。
现将本标准和日本、美国标准进行比对：
日本标准JISG2312-1986将工业硅分为两个等级并对微量元素进行了规定：
Class
Symbol
Chemicalcomposition%
Chemicalcomposition%
Ca
Al
Si
C
P
S
Fe
Siliconmetal
No.1
MSi1
0.4max.
0.2max.
0.1max.
-
98.0
min
0.10
max.
0.05
max.
0.05
max.
0.7
max.
No.2
MSi2
-
0.4max.
0.2max.
97.0
min
0.10
max.
0.05
max.
0.05
max.
1.5
max.
美国标准A922-05将工业硅分为两个等级，未对微量元素进行了规定：
Element
Composition%
GradeA
GradeB
GradeC
Silicon
>98.00
89.00to97.99
80.00to88.99
Iron
—
4.00max
4.00max
本标准中列出了市场上8种典型牌号及化学成分控制要求：
牌号
化学成分，%
Si
不小于
主要杂质元素含量，不大于
Fe
Al
Ca
Si1101
99.70
0.10
0.10
0.01
Si2202
99.50
0.20
0.20
0.02
Si3303
99.30
0.30
0.30
0.03
Si4110
99.40
0.40
0.10
0.10
Si4210
99.30
0.40
O.20
O.10
Si4410
99.10
0.40
0.40
0.10
Si5210
99.20
0.50
0.20
0.10
Si5530
98.70
0.50
0.50
0.30
注1：
名义硅含量为100%减去铁、铝、钙杂质含量总和来确定。
注2：
分析
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