日前，包（bāo）鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會成立（lì）。包鋼稀土（tǔ）(铌、鈦)鋼推進工作委員的成立將有力地推進已有稀土在鋼（gāng）中應用研究和（hé）實踐成果的（de）產業化，打造中國特色鋼材品牌，提升包鋼公司鋼鐵產品的影響力和競爭力。據介紹，包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會同時還設立（lì）了推進工作辦公室和（hé）6個推進工作小組，分別負責稀土合金（jīn）製備、稀土在鋼中作用機理、稀土加入（rù）工藝研究、稀土（tǔ）鋼產（chǎn）品開發、稀土鋼標準製定和稀土鋼品（pǐn）牌建設（shè）等工作。
我們不缺（quē）鋼缺“精（jīng）品鋼”
相關統計數據顯示，2016年6月中國鋼材產量為10071.5萬噸（dūn），同比（bǐ）增（zēng）長3.2%。2016年1~6月中國鋼材產量55992.1萬噸，同比增長1.1%。2015年全年中國鋼材產量為（wéi）112350萬噸。單（dān）就數據而言（yán），中國絕對是世（shì）界上（shàng）當之無愧的鋼（gāng）產量（liàng）大國，總產量占世界的一半以上。但是，值得注意（yì）的是，我國（guó）鋼產品品質不（bú）高，優質鋼很少。
相關研究資（zī）料（liào）顯示，在鋼的（de）冶煉過程中，添加稀（xī）土元素可以顯著提高鋼的品質，因此，加大稀土鋼的研發生產勢在必（bì）行。同時，由於稀土元素的不可分采性，造（zào）成稀土元素產量較（jiào）大但應用量相對較少，而且，近年來，受稀土氧化物價格因素影響，La、Ce及Y、Tm、Yb等稀土產品積（jī）壓。要解決這一問題，應著（zhe）重從稀土鋼（gāng）領（lǐng）域加快開發應（yīng）用，將這些（xiē）稀（xī）土,特別是以釔（Y）為代表（biǎo）的中（zhōng）、重稀土（tǔ）用於生（shēng）產稀土鋼，既可提高國產鋼的品質，開發具（jù）有中國特色的鋼材品（pǐn）種，又可消化積（jī）壓的稀土產品。由此（cǐ）可見，加快稀土鋼的開（kāi）發應用具有積（jī）極的經濟意義。
就中國鋼鐵工業而言，中國（guó）鋼鐵工業發展主要靠內（nèi）需。目前來看,全球範圍內的鋼鐵工業產能過剩是多種（zhǒng）產能、供給過剩背景下產（chǎn）生的。目前全球鋼鐵需求進入相對（duì）穩定甚至緩慢下降階段，因此中國鋼鐵工業靠外需來消化過剩產能（néng）是非常困難的。所以，中國（guó）鋼鐵工業的出路在於提高和改（gǎi）善鋼鐵產（chǎn）品質量，擴大鋼鐵下遊產品（pǐn）的使用，並且能夠（gòu）擴大出口，這才是保持高產能的出路所在。但國際市場的容量就（jiù）是那麽大，而且有強勁的競爭對手，擴（kuò）大市場並不容易。在這樣（yàng）的背景下，研發冶煉稀土鋼勢在必行。
相關數據（jù）顯示（shì），1986~2015年的30年，全球生鐵和粗鋼產量分別增加6.237億噸（dūn）、8.50億噸，其中中國分別增加6.84億噸（dūn）、7.445億噸，中國的貢獻（xiàn）分別為109.67%、87.60%，剔除中國的（de）產量，全球生鐵產量不僅沒有增加，還下降了3830萬噸，粗鋼產量增加了9150萬噸，年均增（zēng）加微弱。
由此可見，過去30年全球生鐵產量主要是中國生產和供給，其他國家產量在減少，而生鐵的需求主要在中國（guó），中國生鐵出口很少。這意味著過去30年世界其他國（guó）家對（duì）生鐵需求總量沒有增加而是在減少。事實上從2000~2014年的15年，全球（qiú）鐵礦石增量的99%是中國消（xiāo）費的（de）。由此可見，如果中國鐵礦石進口（kǒu）需求不（bú）增加，世界鐵礦石需求就不會增加。
世界粗（cū）鋼產量在過去的30年平均每年增加30萬噸左右，如果用35年的數據(1981~2015)，全球粗鋼（gāng）產量增加7380萬噸，年均增加隻有（yǒu）21萬噸左右。從2007年世界粗鋼產量(不包括中國)達到曆史最高水平8.51億噸（dūn）之後，就再也沒有超過這一紀錄。這說明，除（chú）中國之外，全球粗（cū）鋼需求量進入相對穩（wěn）定甚至緩（huǎn）慢下降（jiàng）階段（duàn），世界每年粗鋼需求大體（tǐ）在8.1億噸~8.3億（yì）噸之間，目前是高（gāo）水平階段，今後的（de）趨勢是下降而不是上升。
但是，值得注意的是，中國的鋼產量（liàng）主要是以粗鋼為主，高品質鋼材比較少。所謂高品質鋼是指具有更高性能、更（gèng）長壽命、環境友好的高技術含量、高附加值的（de）特殊鋼品種。特種鋼的生產是體現一個（gè）國家整（zhěng）體工業發展水平的重（chóng）要標誌。其代表了特殊鋼材料的發展（zhǎn）方向對保障國家重大工程建設、提升裝備製造（zào）水平（píng）、促進節能減（jiǎn）排和（hé）相關應用領域技術升級具有重要意義。
國內特（tè）鋼消費市場中潛力較大的領域是工程機械、石（shí）油（yóu）化工、電站(核電、火電)、運輸（shū）機械(含高速（sù）列車、汽車等)、航空及（jí）軍工等行業。從目前來看。工信部《新（xīn）材料產業“十二（èr）五”發（fā）展規劃》中提到（dào）建立高品質鋼的（de）基地。山西（xī）太原、湖北武（wǔ）漢、河南舞陽、天津等地建設若幹專業（yè）化高品質（zhì）特殊鋼生產基地。重點建設華東高品質特殊鋼綜（zōng）合生產（chǎn）基地。依托鞍山、大連等（děng）老工業基地。國家（jiā）政策（cè）對高品質（zhì）鋼的扶持態度可見一斑。
而稀土元素在鋼冶煉（liàn）中的應用可以很好地解（jiě）決鋼材品質難題，鋼中有（yǒu）了（le）稀土後，其（qí）性能得以提高，表現在深衝性能（néng）、抗腐蝕性、耐磨性、拉拔性等。稀（xī）土與鋼液中的氧、硫等雜質的化學親和力大，在煉鋼溫度(約1873K)下稀土能同（tóng）鋼液中的氧、硫等雜質反應生成稀土（tǔ）氧化（huà）物（wù）、硫化物或氧硫化物。這些反應的脫氧平衡常數或（huò）脫硫平衡常（cháng）數低於或（huò）接近於（yú）常用的脫氧（yǎng）劑（jì）和脫硫劑。因此稀土鋼添加劑可作為鋼（gāng）液的強脫氧劑和脫硫劑而起淨化作用。常用（yòng）的稀土鋼添加劑主（zhǔ）要為（wéi）混合稀土金屬或（huò）高品位(RE>27%)稀土矽鐵合金，有時（shí）也使用混合還原劑的稀土氧化物。稀土與（yǔ）鋼液中的氧、硫（liú）反應生成的氧化物、硫化物或氧硫化物可部分殘留（liú）在鋼液中，成為鋼中的夾雜物。由於這些夾雜物的熔點高，可作為（wéi）鋼液凝固時的非勻（yún）質成核中（zhōng）心，起細化鋼的（de）凝固組織作用；又由於這些夾雜物在軋鋼（gāng）溫度下不易變（biàn）形，仍保持細小的球形或紡錘形，使鋼中的夾（jiá）雜物形（xíng）態（tài）得到控製，從而避免或克服鋼材在（zài）熱壓力加（jiā）工時由於其他（tā）種（zhǒng）類夾雜物（wù）(如MnS)延伸變形所導致的鋼材（cái）性能（néng）的各向異性（xìng），而使鋼材的縱向（xiàng）、橫向與厚度方向的性能趨於（yú）一（yī）致。稀（xī）土處理鋼材的（de）這種變質作用是目前稀土鋼添加劑最主要（yào）的應用內容。鋼中可能固溶微（wēi）量（liàng）稀土（tǔ），特別（bié）是高碳（tàn）鋼和合金含量較高的某些合金鋼固溶稀土量較高(萬分之幾)，可能產生某（mǒu）些合金（jīn）化（huà）作（zuò）用。這種合（hé）金化作用表現為稀土影（yǐng）響鋼（gāng）的相變過（guò）程，改變相變產物的組成（chéng）與結構，從（cóng）而使鋼的疲勞性能和耐腐蝕性能變好，以及提高鋼的顯微硬度。目前以(微)合金化為（wéi）目的而使用的稀土鋼添加劑量所占的比例（lì）較少。為實（shí）現稀土對鋼的(微)合金化作（zuò）用，必須較嚴格（gé）地控製冶金條件。使用的稀土鋼添（tiān）加劑主要（yào）是單一稀土金屬及其鐵（tiě）合（hé）金，如Fe-Ce、Fe-Y等，有時也使用混合（hé）稀（xī）土金屬。
道路坎坷前景廣闊
上世紀七八十年代，稀土鋼曾經作為成熟產品出現在我國鋼鐵產品名單上。但是，近年（nián）來，由（yóu）於多種原因，稀土鋼這一具有中國資源特色的鋼材品種的研發生產陷入低穀。根據中國稀土（tǔ）學會的統計數據，2011年，我國稀土鋼產（chǎn）量（liàng）僅為60萬（wàn）噸，產量急劇萎（wěi）縮（suō）。稀土（tǔ）鋼的這一現狀，引發（fā）了（le）相關專家學者的憂慮。那麽，稀土鋼的開發現（xiàn）狀如何（hé）？發展稀土鋼的作用（yòng）在哪裏？
業內專（zhuān）家表示，稀土對鋼鐵生產有三大作用：淨化（huà）鋼液、變質夾雜、微合金化。在鋼鐵（tiě）生產過程（chéng）中加入稀土可以提高鋼材的強度、衝擊韌性（xìng）、耐腐蝕性等性能。因此，稀土在普鋼、特鋼甚至不鏽鋼生產中都有著不可替代的作用。相對於美國、日本等技術（shù）先進國（guó）家，我國稀土鋼研發起（qǐ）步較晚，但是進展迅速。上世紀90年代，我（wǒ）國已有可批量生產的稀土鋼品種9個，最高年產量達到168萬噸。不過，隨（suí）著（zhe）爐外精煉技術的普及，用稀土淨化鋼液的作用被弱化。加之稀土價格高企，在特殊鋼中加入稀土生（shēng）產成本過（guò）高，企業（yè）研發生產稀土鋼的（de）積極（jí）性（xìng）受挫。在（zài）這種情況下，2011年，武鋼稀土鋼產量由35萬噸降到10萬（wàn）噸，本鋼則從40萬（wàn）噸降到20萬噸，太鋼也從30萬噸降到10萬（wàn）噸。
當前，我國稀土（tǔ）鋼研發生產的持（chí）續低迷（mí），折射出（chū）由國家倡（chàng）導的稀土（tǔ）在（zài）鋼鐵（tiě）生產中應用工作的疲（pí）弱。“中國是世界鋼鐵大國，但是鋼鐵品種（zhǒng）質量與國際（jì）先進水平相（xiàng）比還（hái）有相（xiàng）當大（dà）的距離。我（wǒ）國是（shì）稀土大國，用稀土材料強化和提升鋼鐵傳統產業具有重要意義。”中國稀（xī）土學會秘書長助理盧先（xiān）利說。他用一組數據說明了國內外（wài）在稀土鋼應用方麵存在的（de）差距：美國鋼產量達到1億噸/年時，稀土鋼產（chǎn）量接近800萬噸/年，而我國鋼鐵產量已達到7億噸/年，稀土鋼產量卻不足（zú）100萬噸/年。
盧先利認為（wéi），如果我（wǒ）國的稀（xī）土（tǔ）鋼產量能夠達到2000萬噸/年，那麽，每年可消耗混合稀土（以過剩的鑭、鈰為主）1.2萬噸。從這（zhè）個角度來看，發展稀土鋼不但可以促進鋼鐵（tiě）產業升級，還可以實現稀土元素的綜合利（lì）用，對（duì）促進稀土（tǔ）行業健康發展同樣具有積極作（zuò）用。
“作用機理曾是阻礙稀土在鋼鐵生產中應用（yòng）的巨大屏障。但是，今天這一阻力正在消除。”一（yī）直從事稀土鋼研究的（de）北京（jīng）鋼鐵研究總院教（jiāo）授王龍妹表（biǎo）示。經過（guò）大量的研究實驗（yàn），稀土鋼的作用機理目前已經十分明確，並（bìng）在生產實踐中得到肯定。美國、日本、法國、瑞典、俄羅斯等國在生產特殊鋼時都會加入稀土，日本更是在稀土（tǔ）鋼方麵擁有大量專利。建議（yì）國內（nèi）研究單（dān）位與生產（chǎn）企業緊密配合，將研發與市場結合起來，賦予稀土鋼研發新的動力（lì）。
長期從事稀土鋼研（yán）究工作的東北大學教授（shòu）戢景文認為，我國鋼材產品均勻性差、穩定性差，加入稀土（tǔ）對這些問題（tí）的改善（shàn）有（yǒu）極大幫助。在潔淨鋼條件下，稀土鋼開發前景同樣廣闊。他建議，企業應針對實際問題（tí）開展（zhǎn）研發，要注重新品（pǐn）種和新裝備的推廣（guǎng）應用。
事實上，盡（jìn）管遭遇（yù）諸多困難，我國的稀土鋼（gāng）研發工作一直在頑強地推進（jìn）著（zhe）。近年來，包鋼開發（fā）了深受市（shì）場歡迎的稀土耐（nài）磨（mó）板、稀土特殊油井管等多種稀土鋼產品；太鋼在（zài）不鏽鋼生產中加入稀土，以提高產品性能，降（jiàng）低生產成本。尤為可喜的是，在學（xué）術界對（duì）稀土鋼不置可否的時候，本鋼采用傳統的稀土喂絲法成功生產出氣瓶鋼，成為本鋼重要的創效產品。但是，企（qǐ）業的研發工作多為單兵作戰（zhàn），不能形成合力，這使得稀土在鋼鐵生（shēng）產中的應（yīng）用難以取得突破性進展。
盧先利說：“目前，我（wǒ）國稀土在鋼鐵生產（chǎn）中的應用工作（zuò）已到了關鍵時期，稀土加入工藝及設備落後、稀土鋼的品種和產量少、稀土在各類鋼中的作用（yòng）機理研究還（hái）不深入等（děng）方麵問題亟待解決。同時，這些（xiē）問題的解決，急需方方（fāng）麵麵的配合支持，特別需要國家層（céng）麵上的政策扶持和引導。建議工業和信息化部將（jiāng）稀土在鋼鐵生產（chǎn）中的應用工（gōng）作列入到稀土產業調整升級專項。”
開發稀土鋼工藝是關鍵
將稀土元素加（jiā）入鋼中，提高（gāo）鋼的強度、耐磨性能和抗氧化性能，改善和優化鋼材的（de）質（zhì）量，這已經成為業界共識（shí）。我國稀土在鋼中應用的曆史已有三十多年（nián），牌號達幾十個。迄今，我國的稀土鋼（輕稀（xī）土鋼）主要（yào）分兩大類：一是含Cu、P類稀土低合金鋼，利用稀土改善鋼的耐蝕性；二是含（hán）Mn、Nb、V、Ti稀（xī）土低（dī）合金鋼，利用稀土（tǔ）除（chú）改善鋼（gāng）的耐蝕性外，更主要是改善鋼的強度和耐磨性。
我國稀土鋼（輕（qīng）稀土鋼）的主要生（shēng）產基地是武鋼、包鋼、本鋼（gāng）、太鋼、攀鋼等企業。2011年，我國輕（qīng）稀土鋼的產量（liàng）約60萬噸，最高年產量是20世紀（jì）90年代，曾達168萬噸（dūn）。我國輕稀土鋼占鋼總產（chǎn）量的比例不（bú）足0.5%（2004年），而（ér）美國在（zài）20世紀七、八十年代稀土鋼產量已達700萬（wàn）~900萬噸，占鋼總產量的9%左右。
在（zài）我國稀土鋼的各鋼種中，迄今消費的主要是輕稀土，尚未消費及形成正規牌號的中、重稀土鋼種。眾多的研究和試驗表明，尤以重稀土為（wéi）對象（xiàng）冶煉的鋼材，其性能與指標，是輕稀土鋼難以比擬的。例如，以Y基重（chóng）稀土鋼材製作的火車輪轂（gū），其性能明（míng）顯地優（yōu）於以輕稀（xī）土鋼材製（zhì）作的火車輪轂。
當前（qián），稀土在高科技與社會發展中的作用廣為人知。但世人並不清楚，迄今並（bìng）不是（shì）全部的稀土元素都能得到充分的利用，還有許多稀土元素（sù）的（de）應用麵與應用量（liàng）十分有限（xiàn）。目前，應用量較大的稀（xī）土（tǔ）元素，隻是其中的一部分，例如La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等；而另一些稀土元素卻尚未進入量大麵廣的應用（yòng）階段，例如Tm、Yb、Lu等；Y元素則因配（pèi）分含量高，產（chǎn）量大，盡管（guǎn）有一（yī）定的應用量，但應用量與產量相比，相對較小，導致產品積（jī）壓；由於價（jià）格及應用量（liàng）減少等原因，也導致La、Ce等元素的積壓。
我國優勢的南方離子型稀土資源，配分齊全，尤其是（shì）中、重稀土含量高，特別是以龍南為典型代表的離子型重稀土（tǔ）礦床，其（qí）Y2O3配分含量高達60%以上。礦床中的稀土礦物，是包（bāo）含（hán）著整個稀土族15（或17）個元素共生在一起、不可分割的自然界（jiè）共生體。也（yě）就是說，在這種礦床中，每一個單獨的稀土元素，都不可（kě）能以獨立的礦物形態而賦存，因此不可能在礦山開采時將每一（yī）個稀土元素單獨地分采（cǎi），實現以銷定產，消除（chú）積壓。而若需將每一稀土元素逐個分（fèn）開（kāi），則需通過後麵的濕法冶（yě）煉加工工藝，才能將其分（fèn）離，從而獲得單一的稀土（tǔ）產品。可見，隻要某些（xiē）稀土元素的應用麵與應用量未予（yǔ）拓開，則這些稀土元素的積壓是必然的，例如前麵提到的Y、Tm、Yb等稀土元素，這（zhè）是礦物、礦床賦存特征自然規（guī）律所決定（dìng）的。
有鑒於此，國家近年來出台的稀土“收儲”政策，即是解決上述困局的措施之一。所以，我國稀土產業若要獲得更大的發展，從源頭（tóu）上減少或消滅滯銷、積壓現象，真正使每個稀土元素都（dōu）能得到（dào）綜合（hé）利用，隻有從（cóng）技術層麵上來解決真正擴大每個稀土元素的應用麵和應用量問題，才（cái）是“治本”的根（gēn）本、有效的途（tú）徑。
而在冶煉過程中，工藝（yì）技（jì）術（shù）是稀土在鋼中應用的關鍵。如果說（shuō）十幾年前鋼鐵（tiě）行業對稀土（tǔ）在鋼中應用還頗為認可的（de）話，那麽，隨著爐外精煉技術的普及，稀土的脫（tuō）氧、脫硫作用被取代，目（mù）前這一認同已（yǐ）蕩然無存。在調查了國內多家鋼鐵企業之後，業（yè）內專家認為（wéi），其中原因有三：一是由於稀土（tǔ）容易（yì）與鋼中的其他元素產生不良反應，不好固熔、不好加入；二是鐵水預處理技術使得鋼水（shuǐ）成分變化，稀土的加入（rù）缺乏（fá）適當的量化標準；三是采用連鑄工藝後，已經在模鑄工藝中成熟的喂絲、吊掛等加入方法失（shī）效。這三個原因使得稀土在鋼中應用鮮有成功範例（lì），更缺乏（fá）批量生產。
稀土在鋼中應用困難，不是稀土本身的問題，而是（shì）與之相匹配（pèi）的工藝問題。作為稀土鋼研究工藝的專家，成（chéng）國光和他（tā）的課題小組從5年前開始關注稀土（tǔ）鋼（gāng）工（gōng）藝。借鑒國外在鋼水中加入複合合金的做法，他們研製（zhì）出一種稀土（tǔ）鋁（lǚ）鐵合金（jīn），以解決連鑄生產中稀（xī）土加入的麻煩。成（chéng）國光認為，這一做法（fǎ）是在傳統鋁係（xì）脫氧基礎上添（tiān）加一定量（liàng）的稀土元（yuán）素，起到複合脫氧和高效去除夾雜物的作用，同時避免了過去加入（rù）稀土矽鐵合金導致矽（guī）含量超標的弊端，可顯（xiǎn）著提高鋼（gāng）水潔淨度。由於（yú）稀土加入量適當，業內人士（shì）擔心的水口堵（dǔ）塞的現象並（bìng）沒有（yǒu）出現。
製造稀土鋼包鋼（gāng）已先行
稀土鋼的研發製（zhì）造（zào），既能增加稀（xī）土的消費，又能提高鋼（gāng）的品質，可謂一（yī）舉（jǔ）多得。
值得慶賀的是，在稀土（tǔ）鋼製造（zào）領域，包（bāo）鋼（gāng）已經成為先（xiān）行者。
8月18日，包鋼重要結構調整項目——稀土鋼板材廠冷（lěng）軋工程連續（xù）退火機組1號線熱負（fù）荷試車，包鋼稀土鋼板材廠冷軋（zhá）工程是該公司做強（qiáng）做精的重要支點，也是打造稀土鋼品牌的重點項目，由中國五冶集團承建。連續退火機組1號線和2號線設（shè）計年產能分別為90萬噸和63萬噸，其中2號線已於2015年11月熱負荷試車，生產的退火商品（pǐn）卷已經實現銷售。
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