以“标准”书写镁工业大国风采

2021年01月05日 9:22 24387次浏览 来源:   分类: 镁资讯   作者:

导读: 2008年,中国接任ISO/TC79/SC5镁及镁合金国际标准化技术委员会秘书处,经过10多年的努力,完成以我国为主的国际标准5项,在研国际标准8项。在国际标准舞台唱响中国声音,引导国际标准化工作者共同开展镁及镁合金标准化工作。

2008年,中国接任ISO/TC79/SC5镁及镁合金国际标准化技术委员会秘书处,经过10多年的努力,完成以我国为主的国际标准5项,在研国际标准8项。在国际标准舞台唱响中国声音,引导国际标准化工作者共同开展镁及镁合金标准化工作。
中国镁工业走过了60多年的岁月和历程,也留下了几代镁业人60多年的追求与期待。如今,我国已经成为世界镁行业最大的生产和消费国,同时,也作为镁及镁合金国际标准化分技术委员会(ISO/TC 79/SC 5)的秘书国引领世界镁行业在标准化领域健康前行。
六十载峥嵘 独占鳌头
我国的镁工业的60年峥嵘岁月,前30年是粗放式单边发展,当时,全国的镁产量累计为75110吨,其中,抚顺铝厂的镁产量累计为72270吨,占全国累计总产量的96.2%。同期共进口镁69650吨。也就是说,新中国的第一家镁厂在长达30年里支撑着国家一半的镁需求。而到了后30年,中国镁工业在市场经济体制下健康发展,总体仍然保持增长。1987年,原镁年产量3450吨,到2018年,达到83.5万吨,增长了241倍,与此同时,镁冶炼、镁合金熔铸、镁合金加工、镁合金制品等全产业链逐步建成。
到了2019年,在全球经济增长放缓的大背景下,我国经济平稳运行、稳中有进。2019年,我国原镁产量96.85万吨,同比增长12.22%。同时,镁合金产量同比增长16.94%,达38.58万吨,镁粉产量达到12.04万吨,与上一年年基本持平。产业结构上,仍以镁冶炼产品为主,产业布局以陕西、山西、宁夏等地为主。
为了加快镁产业转型升级、促进行业技术进步,工信部从2018年5月启动《镁行业准入条件(2011年)》的修订工作,于2019年9月形成《镁行业规范条件》(征求意见稿),《镁行业规范条件》于2020年2月28日发布,该规范条件已于2020年3月30日实施,同时废止了2011年3月7日发布的《镁行业准入条件》和《镁冶炼企业准入公告管理暂行办法》。
2019年11月25日,工信部发布《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》,自2020年1月1日起施行。《重点新材料首批次应用示范指导目录(2018年版)》(工信部原〔2018〕262号)同时废止。新版《重点新材料首批次应用示范指导目录》入选了“镁合金轮毂”和“非稀土高性能镁合金挤压材(应用于汽车、轨道交通、航空航天,也包括镁合金棒材)”这两种镁合金材料。
此外,2019年10月30日,国家发展改革委修订发布了《产业结构调整指导目录(2019年本)》,新版自2020年1月1日起施行。《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》同时废止。新版《目录(2019年本)》中将“高性能镁合金及其制品”首次列入鼓励类有色金属项目下的新材料产业范围,并将“镁合金”列入鼓励类汽车项目中轻量化材料应用领域;同时列入限制类的镁冶炼项目不包含综合利用项目和先进节能环保工艺技术改造项目。
早在2013年,为了贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》(国发[2011]35号)、《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2011]26号)和《国务院关于印发节能减排“十二五”规划的通知》(国发[2012]40号),引导企业开展工业产品生态设计,促进生产方式、消费模式向绿色低碳、清洁安全转变,工信部、发改委、环保部联合发布《关于开展工业产品生态设计的指导意见》(工信部联节[2013]58号)。生态设计是按照全生命周期的理念,在产品设计开发阶段系统考虑原材料选用、生产、销售、使用、回收、处理等各个环节对资源环境造成的影响,力求产品在全生命周期中最大限度降低资源消耗、尽可能少用或不用含有毒有害物质的原材料,减少污染物产生和排放,从而实现环境保护的活动。
通过以上的国家政策,可以看到镁工业产业结构调整的大致方向,即“前堵后疏”。对于产业链的上游镁冶炼领域,通过环保、能耗、安全等红线严格束缚,促进企业在绿色健康的框架下转型发展,放弃“粗放”、放弃对环境的破坏。对于产业链下游的镁合金加工及镁合金制品进行鼓励与政策支持,让镁充分发挥其轻质特性,使其作为新材料而提高市场应用。
标准体系 完善健康
镁及镁合金标准体系覆盖镁冶炼、镁合金熔铸、镁合金加工和镁合金产品等全产业链产品,并辅以安全、能耗、环保等管理标准,以及术语和定义、化学分析方法、物理性能测定方法、设备等基础标准。
镁冶炼领域戴上“金箍”
镁冶炼是指以原生镁锭作为主要产品的金属镁的生产过程。目前,镁冶炼的方法主要有两种,即从尖晶石、卤水或海水中将含有氯化镁的溶液经脱水或焙融氯化镁熔体,之后进行电解,此法称为电解法;以及用硅铁对从碳酸盐矿石中经煅烧产生的氧化镁进行热还原,此法称为热还原法(皮江法)。目前,我国的镁冶炼生产仍然以皮江法为主,但青海盐湖电解镁的投产也为镁冶炼工业注入了新生力量和更多可能。
表1列出了与镁冶炼产业直接相关的标准,体系中围绕原生镁锭规定了如能耗限额、安全生产、温室气体排放、清洁生产等“红线标准”,以及冶炼设备、制气产品等相关标准。未来还将规划冶炼渣回收处置、生产工艺、节能监察及诊断服务、污染物排放以及绿色工厂评价等方面的标准。
镁合金铸造直通终端
镁合金铸造生产相对低端,主要发挥镁合金轻质作用,应用到汽车方向盘、发动机、中控台、座椅等零部件,以及摩托车、共享单车等领域。镁合金铸造生产由于不需要过度复杂的表面处理工艺,多数铸造产品经过简单钝化后就可以以铸件形式直接体现到终端产品。
表2列出了与镁合金铸造生产相关的标准。体系以铸造合金及铸件为主线,多以产品标准为主。
镁合金变形体现高端
镁合金变形产品以板材、带材、棒材、管材、型材为主,并已经应用到如汽车车门、笔记本外壳、高铁行李架等领域。
表3是镁合金变形加工领域的相关标准。体系也是以产品标准为主。
其他产品 应有尽有
除了大宗镁合金铸造、变形产品之外,还有一些镁粉、锻件、牺牲阳极等等,这些产品也有相应的标准,如表4所示。
基础标准 后勤保障
支撑镁及镁合金产业链上全部产品的重要保障,如化学分析方法、物理性能测定方法和包装运输贮存等标准,这些标准构成了镁工业生产及供需双方贸易行为的坚实保障,如表5 所示。
从总体上看,我国的镁及镁合金标准体系基本完善,在满足政府对企业的监管的同时,还满足了行业的生产与贸易的需求,完全适应我国镁工业大国的基本地位。
镁基新材 明日之星
通过前文的分析,我们可以轻易得到的结论就是镁及镁合金标准体系基本完善,满足工业生产基本要求,那么镁及镁合金标准未来的研制方向在哪里?难道就是现有标准的修订吗?
答案是否定的,镁合金作为新材料已经得到社会各界的广泛关注和认可,越来越多的共识认为,镁合金在经过适当的防腐处理后,可以得到与其他材料相近甚至更好的性能。还有观点认为,将镁及镁合金与其他材料进行复合,可以回避一些镁合金自身的不足,以复合材料的形式进行装配,实现其减重的效果。所以,通用镁及镁合金产品标准的通用要求不能完全满足镁及镁合金在新材料方面的应用,针对镁合金产品在细分领域的特殊用途,产品需要在满足通用要求的前提下进行指标加严,这不简单是长宽高等尺寸的变化,而是产品精密度的加严,背后是镁合金加工设备的升级以及应用领域的精细化要求。
同时,我们还要从另外一个角度去看待镁及镁合金在新领域的应用,比如,生物医药领域已经有高纯镁和镁合金的应用,5G基站建设中也使用了镁合金产品,汽车、轨道交通、航空航天、户外休闲设备等等都已经大量应用镁及镁合金产品。那么这种“跨界”的镁及镁合金产品该如何实现标准化?笔者认为,镁及镁合金作为终端应用领域的原材料,应该在满足现有标准体系的基本要求下,还要满足用户对原材料保证的要求。也就是说,既是镁及镁合金产品,要符合现有标准对板材、带材、管材、棒材、型材,亦或是铸件等产品的要求,又是生物医药领域、5G基站、汽车、轨道交通、航空航天、户外休闲设备等领域的原材料,要满足装配后产品的特殊要求,如5G基站对镁合金的高导热、高强度的要求,汽车四门两盖用的镁合金就要满足汽车在户外行驶过程中的各种性能测试,需要满足高铁箱体内货架的各种特殊要求,需要满足户外登山运动的强度、耐候性等。
此外,为了更好贯彻党的十八届五中全会“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,“绿色”标准体系也将覆盖全部镁及镁合金生产过程,如《镁冶炼行业绿色工厂评价要求》《铸造镁合金行业绿色工厂评价要求》等。同时,“三废”治理、减排和工业固废资源化利用标准、节能、降耗标准、绿色产品和绿色工厂标准都将是未来工作重点。
国际标准 强势崛起
ISO/TC79/SC5镁及镁合金国际标准化技术委员会成立于1980年,目前该委员会主席由我国中国工程院院士、国家镁合金材料工程技术研究中心主任潘复生担任,并拥有中国、法国、德国、意大利、日本、韩国、俄罗斯、西班牙和英国等9个积极(P)成员国,以及奥地利、捷克、芬兰、希腊、匈牙利、印度、伊朗、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、沙特阿拉伯、塞尔维亚、瑞士、土耳其和乌克兰等15个观察成员国。
目前,镁及镁合金领域共发布国际标准25项(含由ISO/TC 79负责归口的16项镁及镁合金分析方法国际标准)、在研国际标准11项(见表6),其中8项为我国主导研制。主要包括原生镁锭、铸造镁合金、变形镁及镁合金、镁合金牺牲阳极等重要国际标准及配套20多项分析方法国际标准。
从表中可以看出,镁及镁合金领域的国际标准体系经过了10多年的努力,已经有了翻天覆地的变化,并且已覆盖从原生镁锭到铸造镁合金、变形镁合金、镁合金牺牲阳极等重要国际标准并配套20多项分析方法标准,但标准体系仍有待修改,比如缺少镁及镁合金状态代号、表面处理规范、包装运输等基础标准,以及镁及镁合金板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、铸件、锻件等产品国际标准都还没有发布制定。同时,分析方法标准仍以化学分析为主且标龄较长,多为上世纪八九十年代的产物,虽然“摇瓶子”的分析方法精密度较好,但由于实验过程耗时相对较长并有可能使用有毒有害化学试剂,容易对操作人员造成伤害,所以我们还缺少一批镁及镁合金的仪器分析方法以满足现代化分析领域的实际需求。
研外文版 拓国际化
国家标准英文版,是我国技术标准走出国门的最优捷径,也是国际标准化工作的有效补充。它可以最快速地将我国标准展现给国际客户,大大提高了国际贸易的效率,并有效避免了制修订国际标准(ISO)的一些限制。由于较早认识到国家标准英文版的重要性,我国有色金属领域在2008年就率先制定了16项重要国家标准英文版,为推动中国标准走出去作出表率,但很遗憾,在首批的16项国家标准英文版中没有包含镁及镁合金领域的标准。此后,国家标准外文版研制工作悄然成为有色金属领域国际标准化工作的一部分,并于2017年至2019年间,集中完成了数十项国家标准和行业标准的英文版研制工作。
国家标准外文版研制工作已经得到国家标准化管理委员会的高度重视。推动国家标准外文版工作是落实中央国务院相关要求,推动“一带一路”建设的重要抓手。鉴于此,在2020年8月刚下达的第二批推荐性国家标准计划同时,国家市场监督管理总局标准创新管理司组织专家对该批的501国家标准项目进行评审,此举进一步贯彻落实了《2020年国务院政府工作报告》有关工作要求和《中共中央 国务院关于新时代加快完善社会主义市场经济体制的意见》,切实推动了规则、规制、管理、标准等制度性开放。经专家初评,建议可立项外文版计划有99项,为了提高外文版计划的科学性和准确性,标准创新管理司委托全国各专业技术委员会对第二批计划是否立项外文版进行意见征求,请对除99项外的其余项目再次研判是否立项外文版,如不立项,需说明理由。
外文版研制工作已经由从前的“自下而上”反过来到了“自上而下”。这一转变,体现了党中央国务院以及各级主管部门对推进国家标准外文版的迫切需求及高度重视。
由于我国是ISO/TC 79/SC 5镁及镁合金国际标准分技术委员会秘书国,对于我国优势产品首选推进为国际标准,所以国家标准外文版研制工作并不太多,截至目前,镁及镁合金领域在研的标准外文版有7项,见表7。
镁业大国 标准担当
我国是镁及镁合金工业的大国,也正处于大国向强国转变的关键时期。可以预见,在未来很长一段时间内,标准化工作都将作为助力我国镁工业“大国向强国转变”的助推剂。接下来的时间,我们将完成镁及镁合金领域的国际标准20项,和国内技术标准50项的制修订工作。力争通过标准化工作完善并加固我国镁及镁合金标准体系,引导镁工业的国际标准工作和产业发展方向,多维度实现标准全覆盖,发挥我国镁工业大国的国际担当和标准担当。

QQ截图20210105092124

责任编辑:淮金

如需了解更多信息,请登录中国有色网:www.cnmn.com.cn了解更多信息。

中国有色网声明:本网所有内容的版权均属于作者或页面内声明的版权人。
凡注明文章来源为“中国有色金属报”或 “中国有色网”的文章,均为中国有色网原创或者是合作机构授权同意发布的文章。
如需转载,转载方必须与中国有色网( 邮件:mqk@cnmn.com.cn 或 电话:010-63971479)联系,签署授权协议,取得转载授权;
凡本网注明“来源:“XXX(非中国有色网或非中国有色金属报)”的文章,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不构成投资建议,仅供读者参考。
若据本文章操作,所有后果读者自负,中国有色网概不负任何责任。