日前，包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會成立。包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委（wěi）員的成立將有力地推進已有稀土在鋼中應用研究和實踐成果的產業化，打（dǎ）造中國特色鋼材（cái）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（gāng）稀土（tǔ）(铌、鈦)鋼推進工作委（wěi）員會同（tóng）時還設立了（le）推進（jìn）工作辦公室和（hé）6個推進工作小（xiǎo）組，分別負責稀土合金製備、稀土在鋼中作用機（jī）理、稀土加入工藝研究、稀土鋼產品開發、稀土鋼標（biāo）準製定和稀土鋼品牌建設等工作（zuò）。
我（wǒ）們不缺鋼缺“精品鋼”
相關統計（jì）數據（jù）顯示，2016年6月中國鋼材（cái）產（chǎn）量為10071.5萬噸，同比增長（zhǎng）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（nián）中國鋼材產量為112350萬噸。單就數據而言，中國絕對是世界上當之無愧的鋼產量大國，總產量占（zhàn）世界的一半以（yǐ）上。但是，值得（dé）注（zhù）意的是，我國鋼產品品質不高，優質鋼很少。
相關研究資料顯示，在鋼（gāng）的（de）冶煉過程中，添加稀土（tǔ）元素可以顯著提（tí）高鋼的（de）品質（zhì），因此，加大稀土鋼的研發生產勢在必行。同時，由於稀（xī）土元（yuán）素（sù）的不可（kě）分采性，造成稀土（tǔ）元素產量較大但（dàn）應用量相對較少，而且，近（jìn）年來，受稀土氧化物價格因素影響，La、Ce及（jí）Y、Tm、Yb等稀土產品積壓。要解決這一問題，應著重從稀（xī）土（tǔ）鋼領域加快開發應用，將這些稀土,特別（bié）是以釔（Y）為代（dài）表的中、重稀土用（yòng）於生產稀土鋼，既可提高國產鋼的品質，開發具有中國特色的鋼材品種，又可消化積壓的稀土產品（pǐn）。由此可（kě）見，加快稀土鋼的開發應用具有積極（jí）的（de）經濟意義。
就中國鋼鐵工業而言，中國鋼鐵工業發展主要靠內需。目前來看,全球範圍內的鋼（gāng）鐵工（gōng）業產（chǎn）能過剩是多種產能（néng）、供給過剩背景下產生的。目前全球鋼鐵需求進入相對穩定（dìng）甚至緩（huǎn）慢下降階段，因此中國（guó）鋼鐵工業（yè）靠外需來消化過（guò）剩產能是非常困難的。所以，中（zhōng）國鋼鐵（tiě）工（gōng）業的出路在於提高和改善鋼鐵產（chǎn）品質量，擴大鋼鐵下遊產品的使用，並且能夠擴大出口，這才是保（bǎo）持高（gāo）產能（néng）的出路所在。但國際市（shì）場的容量就是那麽大，而且有強（qiáng）勁（jìn）的競爭對手，擴大市場並不容易。在這樣的背景下，研發冶煉稀土鋼勢在必行。
相關數據顯（xiǎn）示，1986~2015年的（de）30年，全球生鐵和粗鋼產量（liàng）分別增加6.237億噸、8.50億噸，其中中國分（fèn）別增加6.84億噸、7.445億噸，中國的貢獻分（fèn）別為109.67%、87.60%，剔除中國的產量，全球生鐵產量不僅（jǐn）沒有增加，還下降了3830萬噸，粗鋼產量增加了9150萬噸，年均增加微弱。
由此可見，過去30年全（quán）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，中國生鐵出口（kǒu）很少。這意味著過去30年世界其（qí）他國家（jiā）對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，全球鐵礦石增量的（de）99%是中國消費的。由此可見，如果中國鐵礦石進口需求不增加，世界鐵礦石需求就不會增加。
世界粗鋼產量在過去（qù）的30年平（píng）均每年（nián）增加30萬（wàn）噸左右，如果用35年的數據(1981~2015)，全球粗鋼產量增加7380萬噸，年（nián）均增加隻有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8.51億噸之後，就再也沒有超過這（zhè）一紀錄。這說明，除中國之外，全（quán）球粗鋼需求量進入相對穩定甚至緩慢下降階段（duàn），世界每年粗鋼需求大體在8.1億噸~8.3億噸之間，目前是高水平階段，今後的趨勢是（shì）下降而不是上升。
但是，值得注意的是，中國的鋼產量主（zhǔ）要是以粗鋼為主，高品質鋼材比較少。所謂（wèi）高品質鋼是指具有更高性能、更長壽命（mìng）、環境友好的高（gāo）技術（shù）含量、高附加值的特殊鋼品種。特種鋼的生（shēng）產是（shì）體現一個國家整體工業發展水平的重要標誌。其代表了特殊鋼材料的發展方向對保障國家重大工（gōng）程建設、提升裝備製造水平、促（cù）進節能減排和（hé）相關（guān）應用領域技術升級具有重要意義。
國內特鋼消費市場中潛力較大的領域是工程（chéng）機械、石油化工、電站(核電、火電)、運輸機械(含高速列車、汽車等)、航空及軍工等行業。從（cóng）目前來看（kàn）。工信部《新材料產業“十二五（wǔ）”發展規劃》中提到建（jiàn）立（lì）高品質鋼的基地。山（shān）西太原、湖北武漢、河（hé）南舞陽、天津等（děng）地建設若幹專業化高品質特殊鋼生（shēng）產基地。重點建設華東（dōng）高品質特殊鋼綜合生產基地（dì）。依托鞍山、大連等老工業基地（dì）。國家政（zhèng）策對高品質鋼的扶持（chí）態度（dù）可見一斑。
而稀土元素（sù）在鋼冶煉中的應用可以很好地解決鋼材品質難題，鋼中有了稀土後，其性能得以提高，表現在深衝性能、抗（kàng）腐蝕性、耐磨性、拉拔性等。稀土與鋼液中的氧、硫等雜質的化學親和力大，在煉鋼（gāng）溫度(約1873K)下稀土能同鋼液中的氧、硫（liú）等雜質反應生成稀土（tǔ）氧化物、硫化物或氧（yǎng）硫化物。這些反應的脫氧平衡常數或脫硫平衡常數低於或接近於常用的脫氧劑和脫硫劑。因此稀土鋼（gāng）添加劑可作為（wéi）鋼液的強脫氧劑和脫硫劑而起淨化作（zuò）用。常用的稀土（tǔ）鋼添加劑主要為混合稀土金屬或（huò）高品位（wèi）(RE>27%)稀（xī）土矽鐵合金，有時也使用混合還原（yuán）劑的稀土氧化物。稀土與鋼液中的氧、硫反應生成的氧化物、硫化物（wù）或氧硫化物可部分殘留在鋼液中，成為鋼中的夾雜（zá）物。由於這些夾雜物的熔（róng）點高，可作為鋼液凝固時的非勻質成核中心，起細化鋼的凝固組織作用；又由於這些夾雜物在軋鋼溫度下不易變形，仍保持細小的球形（xíng）或紡錘形，使鋼中的（de）夾雜物形態得到控製，從（cóng）而避免或克服鋼材在熱壓力加工時由於其他種類夾雜物(如MnS)延伸變形所導致的鋼材性（xìng）能的各向異性，而使鋼材的縱向、橫向與厚度方向的性能趨於（yú）一致。稀土處理鋼材的這種變質（zhì）作用是（shì）目前稀土鋼添加劑最主要的應用內容。鋼中（zhōng）可能固溶微量稀土，特別（bié）是高碳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)，可能產生某些合金化作用。這種合金（jīn）化作用表現為稀土影響鋼的相變過程，改變（biàn）相變產物的組成與（yǔ）結構，從而使鋼的疲勞性能和耐腐蝕性能（néng）變好，以及提高（gāo）鋼的顯微硬度。目前以(微)合金化為目的而使用的稀土鋼（gāng）添加劑量（liàng）所占的比例較少（shǎo）。為實現稀土對鋼（gāng）的(微)合金化作（zuò）用，必須較（jiào）嚴格地控製冶金條（tiáo）件。使用的稀土鋼添加（jiā）劑主要是單（dān）一稀土（tǔ）金屬及其鐵合金，如Fe-Ce、Fe-Y等，有時（shí）也（yě）使用混合稀土金屬。
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（shú）產品出（chū）現在我國（guó）鋼鐵產品名單上（shàng）。但是，近年來，由於多種原因，稀（xī）土鋼這一（yī）具有中國資源特色（sè）的鋼材品（pǐn）種的研發生產陷入低（dī）穀。根據（jù）中國稀土學會的統計數據，2011年，我國稀土鋼產量僅為60萬噸，產量（liàng）急（jí）劇萎縮。稀土鋼的這一現狀，引發（fā）了相關專家學者的憂慮（lǜ）。那麽，稀土鋼（gāng）的開發現狀（zhuàng）如何？發展（zhǎn）稀土鋼的作用在哪裏？
業內專家表示，稀土對鋼鐵（tiě）生產（chǎn）有三大作（zuò）用：淨化鋼液（yè）、變（biàn）質夾雜、微（wēi）合金化。在鋼鐵生產過程中加入稀土可以提高鋼材的強度、衝（chōng）擊（jī）韌性、耐腐蝕性等性（xìng）能。因此，稀（xī）土（tǔ）在普鋼（gāng）、特鋼甚至不鏽鋼生產中都（dōu）有著（zhe）不（bú）可替代（dài）的作用。相對（duì）於美國、日本等技術先進國家，我國稀土鋼研發起步（bù）較晚，但是進展迅速。上世紀90年代，我國已有可批量生產（chǎn）的稀土鋼品種9個，最高年產量達到168萬噸。不過，隨著爐（lú）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（shū）鋼中加入（rù）稀土生產成本過高，企業研發（fā）生產稀土（tǔ）鋼（gāng）的（de）積極性（xìng）受（shòu）挫。在這種情況（kuàng）下，2011年（nián），武鋼稀土鋼產量由35萬噸降到10萬（wàn）噸（dūn），本鋼則從40萬噸（dūn）降到20萬噸，太鋼也從（cóng）30萬噸降（jiàng）到10萬（wàn）噸。
當前，我國稀土鋼研發生（shēng）產的持（chí）續低迷，折射出由國家倡導的稀（xī）土（tǔ）在鋼鐵生產中應用工（gōng）作的疲弱。“中國是世界鋼鐵大國，但是鋼鐵品種質量與國際先進水平相（xiàng）比還有相當大的距離。我國（guó）是稀土大國，用稀土材料強化和提升鋼鐵傳統產業具有重要（yào）意義。”中國稀土學會（huì）秘書長助理盧先利說。他用一組數（shù）據說明了國內外在稀土鋼應用（yòng）方麵存在的差距：美國鋼產量達到1億噸/年時，稀土鋼（gāng）產量接（jiē）近800萬噸（dūn）/年（nián），而我國鋼鐵產量已達到7億噸/年，稀土鋼（gāng）產量卻不足（zú）100萬噸/年。
盧先利認為，如果我國的稀土鋼產量能夠達到2000萬噸（dūn）/年，那麽，每年可消耗混合稀土（以過剩的鑭、鈰為主）1.2萬噸。從這個角度（dù）來看，發展稀土鋼不但可（kě）以（yǐ）促進鋼鐵產（chǎn）業（yè）升級，還（hái）可（kě）以實現稀土元素的綜合利用（yòng），對促（cù）進稀土行業健康（kāng）發展同樣（yàng）具有（yǒu）積極作用。
“作（zuò）用機理（lǐ）曾是阻礙稀土在鋼鐵生產中應用的巨大屏障。但是，今天這一阻力正在消除。”一直從事稀土鋼研究的北京鋼鐵研究總院教授王龍（lóng）妹表示。經過（guò）大量（liàng）的研究實驗，稀土鋼的作用（yòng）機理目前已經十分明確，並在生產實踐中（zhōng）得到肯定。美國、日本、法國、瑞典、俄羅（luó）斯等國在生產特（tè）殊鋼（gāng）時都會加入稀土，日本更是在（zài）稀土（tǔ）鋼方麵（miàn）擁有大量專（zhuān）利。建議國內研究單位與生產企業緊（jǐn）密配合，將研發與市場結合起來，賦予稀土鋼研發新的（de）動力。
長期從事稀土鋼研究工作的東北（běi）大學教授戢景文認為，我國鋼材產品均勻性差、穩定性差，加入稀土對這些問（wèn）題的改善（shàn）有極大幫助。在潔淨鋼條件下，稀土鋼開發前景同樣廣闊。他（tā）建議，企業應針對實際問題開展研發，要注重新品種和新裝備的推廣應（yīng）用。
事實上，盡管遭遇諸多困難，我（wǒ）國的（de）稀土鋼研發工作一（yī）直在頑強地推進著。近年來，包鋼開發了深受市場歡迎的（de）稀土耐磨板、稀土特殊油井管等多種（zhǒng）稀土鋼產品；太鋼在不鏽鋼生產中（zhōng）加入稀土，以提高產品性能，降低生產成本。尤為可喜（xǐ）的是，在學（xué）術界對稀土鋼不（bú）置可否（fǒu）的時候，本鋼采用傳統的稀土喂絲法成功（gōng）生（shēng）產出氣瓶鋼，成為本鋼重要（yào）的創效產品。但是，企業的研（yán）發工作多（duō）為單兵作戰（zhàn），不能（néng）形成合力，這使得稀土在鋼鐵生產中的應用難以（yǐ）取得突（tū）破性進展。
盧先利說：“目前，我國稀土在鋼鐵生產中的應用工作已到了關鍵時期，稀土加入工藝（yì）及（jí）設備落後、稀土鋼（gāng）的品種和產量少、稀土（tǔ）在各類（lèi）鋼中的作用機理（lǐ）研究還不深入等方麵問題亟待解決。同時，這（zhè）些問題的解決，急需方方麵麵的配合支持，特別需要國家層麵（miàn）上（shàng）的政策扶持和引導。建議工業和信息化部將稀土在鋼鐵生產中的應用工作列入到（dào）稀土產業調整升級專項。”
開發稀土鋼工藝是關鍵
將稀土元（yuán）素加（jiā）入鋼中，提高鋼（gāng）的強度、耐磨性能和抗氧化性能，改善（shàn）和（hé）優化鋼材（cái）的質量，這已（yǐ）經（jīng）成（chéng）為業界共識。我國稀土在鋼中應用的曆史已有三十（shí）多（duō）年，牌號達幾十個。迄今，我國（guó）的稀土鋼（輕稀土鋼）主要分兩大類：一是含Cu、P類稀土低合金鋼，利用（yòng）稀（xī）土改善鋼的（de）耐蝕性；二是含Mn、Nb、V、Ti稀土低合（hé）金鋼，利用稀土除改善鋼的耐蝕性外，更主要是改善鋼的（de）強度和耐磨性。
我國稀土鋼（輕稀土鋼）的主要生產（chǎn）基地是武鋼、包（bāo）鋼、本鋼、太鋼、攀鋼等企業。2011年，我國（guó）輕稀土鋼的產量約60萬噸，最高年產量是20世紀90年代，曾達168萬噸。我國輕稀土鋼占鋼總產量的比例不足（zú）0.5%（2004年），而美國在20世紀七、八十年代稀土鋼產（chǎn）量已達700萬~900萬噸，占（zhàn）鋼總（zǒng）產量的9%左右。
在我國稀土鋼的各鋼種中，迄今消費的主要是（shì）輕稀土（tǔ），尚未消費及形成（chéng）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（tǔ）為對象（xiàng）冶煉的鋼材，其性（xìng）能與指標，是輕稀土鋼難以比擬的。例如，以Y基重稀土鋼（gāng）材製作的火車輪轂，其性能明顯（xiǎn）地（dì）優於以輕稀土鋼材製（zhì）作的火車（chē）輪轂。
當前（qián），稀土在高科技與社（shè）會發展中的作用廣為（wéi）人知。但世人並不清楚（chǔ），迄今（jīn）並不是全部的稀土元素都能得到充分的利用，還有許多稀土（tǔ）元素的應用麵與應（yīng）用（yòng）量十分有限。目（mù）前，應用量較大的稀土元（yuán）素，隻是其中的（de）一部分（fèn），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階段，例如Tm、Yb、Lu等；Y元素則因配分含量高，產量大，盡管有一定的（de）應用量，但應用量與產量相（xiàng）比，相對較小，導致產品積壓；由於價格及應用量（liàng）減少等原（yuán）因，也導致La、Ce等元素的積壓。
我（wǒ）國優勢的（de）南方離子型稀土資源，配分齊全，尤其是中、重稀土含量高，特別是以龍南（nán）為典型代表的離子型（xíng）重稀土礦床，其Y2O3配分含量高達60%以上。礦床中的稀土礦物，是包含著整個稀土族15（或17）個元素共生在一（yī）起、不可分割的自然界共生體。也就是說，在這種礦床中，每一個單獨的稀土元素（sù），都（dōu）不可能以獨立的（de）礦物形（xíng）態（tài）而賦存，因此不可能在礦山開采時將每一個稀土元素單獨地分采，實現以銷定產，消除積壓。而若需將每一稀土（tǔ）元素逐個分（fèn）開，則需通過後麵的濕法冶（yě）煉加工工藝，才能將其分離，從而獲得單一的稀土產品。可見，隻要某些稀土元（yuán）素的應用麵與應用量未予（yǔ）拓開，則這些稀土元素（sù）的積壓是必然的（de），例如前麵提到的Y、Tm、Yb等稀土元素，這是（shì）礦物、礦床賦存特征自然規律所決定的。
有（yǒu）鑒於此，國家近年來出台的稀土“收儲”政策，即是（shì）解決上述困（kùn）局的措施之一（yī）。所以，我國稀土產業若要獲得更大的發展，從（cóng）源頭上減少或消滅滯銷、積壓現象，真正使每個稀（xī）土元素都能得到綜合利用，隻有從技術層麵上來解決真正（zhèng）擴大每個稀土（tǔ）元素的應用麵和應用量問題，才是“治本”的根本、有（yǒu）效的途徑。
而（ér）在冶煉（liàn）過程（chéng）中，工藝技（jì）術是稀土在鋼中應用的關鍵。如果說十幾年前（qián）鋼（gāng）鐵行業對稀土在鋼中應用還頗為認可的話，那麽（me），隨（suí）著爐（lú）外精煉技術的普及，稀土的脫氧、脫（tuō）硫作用被取代，目前這一認同已蕩然無存。在調查了國內多（duō）家鋼鐵企業之後（hòu），業內專家認為，其中原因有三：一是由於稀土容易與鋼中的其他元素產生不良反應，不（bú）好固熔、不好加入；二是鐵（tiě）水預處理技（jì）術使得鋼水成分變化，稀土（tǔ）的加入缺乏適當的量化標準；三是采用連鑄工藝（yì）後，已經在模鑄工藝中成（chéng）熟的喂絲、吊掛等加入方法失效。這三個原因（yīn）使得（dé）稀土在（zài）鋼中應用鮮有（yǒu）成功範例，更缺乏批量生（shēng）產（chǎn）。
稀土在鋼中應用困難，不（bú）是稀土本身的問題，而是與之相匹配的工藝問（wèn）題。作為稀土鋼研（yán）究工藝的專家，成國光和他的課題小組從5年前開始（shǐ）關注稀土鋼工藝。借鑒國（guó）外在鋼水中加入複合合金的做法，他們研製出（chū）一種稀土鋁鐵合金，以解決連鑄生產中稀土加入（rù）的麻煩。成國光認為（wéi），這一做法（fǎ）是在傳（chuán）統鋁係（xì）脫氧基礎上添加一定量（liàng）的稀土元素，起到複合（hé）脫氧和高（gāo）效去除夾（jiá）雜物的作用，同時（shí）避免了過去加入稀土矽鐵合金導致矽含量超標的弊端，可顯著（zhe）提高鋼水潔淨度。由於稀（xī）土加入量適當，業內人士擔心的水口堵塞的現象（xiàng）並沒有出現。
製造稀土鋼包鋼已先行
稀土鋼的研發（fā）製造，既能（néng）增加（jiā）稀土的消費，又能提高鋼的品質，可謂一舉多得。
值得慶賀的是，在稀土鋼製造領域，包鋼已經成為先行者。
8月18日（rì），包鋼（gāng）重（chóng）要結（jié）構調整項（xiàng）目（mù）——稀土鋼板（bǎn）材廠冷軋工程連續退火機組1號線熱負荷試車，包鋼稀土鋼板（bǎn）材廠冷軋工程是該（gāi）公司做強做精的重要支點，也是打造稀土鋼品牌的重點項目，由中國（guó）五冶集團承（chéng）建。連續退火機（jī）組1號線和2號線（xiàn）設計年產能分別為90萬（wàn）噸和63萬噸，其中2號線已於2015年11月熱負荷試車，生產（chǎn）的退火商品卷已經實現銷售。
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