日前，包鋼稀土(铌、鈦)鋼（gāng）推進工作委員會成（chéng）立。包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員（yuán）的成立將有力地推（tuī）進已有稀土在鋼中應用研究和實踐成果的產業化，打造中國特色鋼（gāng）材（cái）品牌，提升（shēng）包（bāo）鋼公司鋼鐵產品的（de）影響（xiǎng）力和競爭力。據介紹，包（bāo）鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會同時還設立了推進工作辦（bàn）公室和6個（gè）推進工作小（xiǎo）組，分別負責稀土合（hé）金製備、稀土在（zài）鋼中作用機理、稀土（tǔ）加入工藝研究、稀土鋼（gāng）產品開（kāi）發、稀土鋼標準製定和稀土鋼品牌建設等工作。
我們不缺鋼缺“精品鋼（gāng）”
相關統計數據顯示，2016年（nián）6月（yuè）中國鋼材產量為10071.5萬噸，同（tóng）比增長3.2%。2016年1~6月中（zhōng）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112350萬噸。單就數據而言，中國絕（jué）對（duì）是世界上當（dāng）之無愧的鋼產量大國，總產量（liàng）占世界的一半以上。但是，值得注意的（de）是，我（wǒ）國鋼產品品質不高，優質鋼很少。
相關研究資料顯示（shì），在鋼的（de）冶煉過程中，添加稀土元（yuán）素可以（yǐ）顯著提高鋼的品質（zhì），因（yīn）此，加大稀（xī）土鋼的研發生產勢在必行。同時（shí），由（yóu）於稀土元素的不可（kě）分采性，造成稀土元素產（chǎn）量較大但應用量相對較少，而且，近年來，受稀土氧（yǎng）化（huà）物價格因素（sù）影響，La、Ce及Y、Tm、Yb等稀土產品積壓（yā）。要解決這（zhè）一問（wèn）題，應著重從稀土鋼（gāng）領域（yù）加快開發應用，將這些稀土,特別是以釔（Y）為代表的中、重稀土用於生（shēng）產稀土鋼，既可提高國（guó）產（chǎn）鋼的品質，開發具有中國（guó）特色的鋼材品種，又可消化積壓的稀土產品。由此可見（jiàn），加快稀（xī）土鋼的開發應用具有積極的經濟意義。
就中國鋼鐵工業而言，中國鋼鐵工業發展主要（yào）靠內需。目前來看,全球範圍內的鋼鐵工業產能過剩是多種產能、供給過剩背景（jǐng）下產生的。目前全（quán）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（kào）外需來（lái）消（xiāo）化過剩產能是非常困難的。所（suǒ）以（yǐ），中（zhōng）國鋼鐵工業的（de）出路在於提高和改善鋼鐵產品質量，擴大鋼鐵下遊產品的使用，並且能夠擴大出口，這才是保持高產能的出路所在。但國（guó）際市場的容（róng）量就（jiù）是那麽大，而且有強勁的競爭對（duì）手，擴大市場並不容易。在這樣的背景下，研發冶煉稀（xī）土鋼勢在必行（háng）。
相關數據顯示（shì），1986~2015年的30年，全球生鐵（tiě）和（hé）粗鋼產量（liàng）分別增加6.237億噸、8.50億噸，其中中國分別增加6.84億噸、7.445億噸，中國的貢獻分別為109.67%、87.60%，剔除中國的產（chǎn）量，全球生鐵產量不僅（jǐn）沒有（yǒu）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年全球生鐵產量（liàng）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，中國生鐵出口很少。這意味著過去（qù）30年世界其他（tā）國（guó）家對（duì）生鐵需求總量沒（méi）有增加而是在減少。事實上從2000~2014年的15年，全（quán）球鐵礦石增量的99%是中國消費的。由此可（kě）見，如果中（zhōng）國鐵礦（kuàng）石進口需求不（bú）增加，世界鐵礦石需求就不會增加。
世界粗鋼（gāng）產量在過去的（de）30年平均每年增（zēng）加30萬噸左右，如果用35年的數據(1981~2015)，全球（qiú）粗鋼產量增加7380萬噸，年均增加隻有21萬噸（dūn）左右。從2007年世（shì）界粗（cū）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（chāo）過（guò）這一紀錄。這說明，除中（zhōng）國之外（wài），全球（qiú）粗（cū）鋼需求量進入相對穩定甚至緩慢下降階段，世界每（měi）年粗鋼需求大體（tǐ）在8.1億噸（dūn）~8.3億噸（dūn）之間（jiān），目前是高水平（píng）階段，今後的趨勢是下降而不是上升。
但是，值得注意（yì）的是，中國的鋼產量主要是以粗鋼為主，高品質鋼材比較少。所（suǒ）謂高（gāo）品質（zhì）鋼是指具有更高性能、更長壽命、環境友好的高技術含量、高附（fù）加值的特殊鋼品種。特種鋼的生產是體現一個國（guó）家整體工業發展水（shuǐ）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程（chéng）建設、提（tí）升（shēng）裝備製造水平、促進節能減排和相（xiàng）關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（lì）較大（dà）的（de）領域（yù）是工程機（jī）械、石油化工、電站(核電、火（huǒ）電)、運輸機械(含（hán）高速列車、汽車等)、航空及（jí）軍工等行業（yè）。從目前來看。工信部《新材料產業“十二五（wǔ）”發展規劃》中提到建立高品質鋼的基地。山西太原、湖北武漢、河南舞陽、天津等地建設若（ruò）幹專業（yè）化高（gāo）品質特殊鋼生產基地。重點建設華東高品質特殊鋼綜（zōng）合生產基地。依托鞍山、大連等老工業（yè）基地。國家政策對高品質鋼的扶持態度可見（jiàn）一斑（bān）。
而稀土元（yuán）素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（hòu），其性能得以提高，表現在深衝性能、抗腐蝕性、耐磨性（xìng）、拉拔性等。稀土與（yǔ）鋼液中的氧、硫等雜質的化學親和（hé）力大，在煉鋼溫（wēn）度(約（yuē）1873K)下稀土能同鋼液中的氧、硫等雜質反應生成稀土氧化物、硫化物或氧硫化物。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（cháng）用的脫氧（yǎng）劑和脫硫劑。因此稀土鋼添加（jiā）劑可作為鋼（gāng）液的強脫（tuō）氧劑和脫硫劑而（ér）起淨化作用。常（cháng）用的稀土鋼添加（jiā）劑主要為混（hún）合稀土金屬或高品位(RE>27%)稀土矽鐵合金，有（yǒu）時也使用混合還（hái）原劑（jì）的稀土氧化物。稀土與鋼液中的氧、硫反應生成的氧化物、硫化物或氧硫化物可部分殘留在鋼液中，成為鋼中（zhōng）的夾雜物。由於這（zhè）些夾雜物的（de）熔點高（gāo），可作（zuò）為鋼液凝固時的非勻質成核中心，起細化鋼（gāng）的凝固組織作（zuò）用（yòng）；又由於這些夾雜物在（zài）軋鋼溫度下（xià）不易變形，仍保持細小的球形或紡錘形，使鋼中的夾雜物形態得到控（kòng）製，從而避免（miǎn）或克服鋼材在熱壓力加工時由於其（qí）他種類夾雜物(如MnS)延伸變（biàn）形所導致的鋼材性能的各向異性，而（ér）使鋼材的縱向、橫向（xiàng）與厚（hòu）度方向的性能趨於一致。稀土處理鋼（gāng）材的這種變質作用是目（mù）前稀（xī）土鋼添加劑最主（zhǔ）要的應用內容。鋼中可能固溶微量稀（xī）土，特別是高碳鋼和合金含量較高的某些（xiē）合金鋼固溶稀土量較高（gāo）(萬分之幾)，可能產生某些合金化作用。這種合金化作用表現為稀土影響鋼的相變過程，改變相變產物的組（zǔ）成與結構，從而使鋼的疲勞性能和耐腐（fǔ）蝕性能變好，以及提高鋼的顯微（wēi）硬度。目前以(微)合金化為目的而使用的稀土（tǔ）鋼添加劑量（liàng）所占（zhàn）的比例較少。為實現稀土對鋼的(微)合金化作用，必須較嚴格地控製冶金條件。使用的稀土鋼添加劑主要是（shì）單一稀土金（jīn）屬（shǔ）及其（qí）鐵合（hé）金，如Fe-Ce、Fe-Y等，有時也使（shǐ）用混合稀土金屬。
道路坎坷前景廣闊
上世紀七八十年代（dài），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，近年來，由於多種原因，稀土鋼這一（yī）具有（yǒu）中國資源特色的鋼材品種的研發生產陷入低穀。根據中國稀土學會的統計數據，2011年，我國稀土（tǔ）鋼產量（liàng）僅為60萬噸，產量急劇萎縮。稀土鋼的這一現狀，引發了（le）相關專家學者的憂慮。那麽，稀土（tǔ）鋼的開發現狀如何？發展稀土鋼的作用在（zài）哪裏？
業內專家表（biǎo）示，稀土對鋼鐵生產有三大作用：淨化（huà）鋼液、變質夾雜（zá）、微合金化。在鋼鐵生（shēng）產過程（chéng）中加入（rù）稀土可以提高鋼材的強（qiáng）度、衝擊韌性、耐腐蝕性等性能。因此，稀土在普鋼、特鋼甚至不鏽鋼生（shēng）產中都有著不可替代（dài）的作用。相對於美國、日本等技術先進國家，我國稀土（tǔ）鋼研發起步較晚，但是進（jìn）展迅速。上世紀（jì）90年代，我國已有可批量生產的稀土鋼品種9個，最高年（nián）產量達到168萬噸。不過，隨著爐外精煉技術的普及，用稀土淨化鋼（gāng）液（yè）的作用被弱化。加之稀土價格高企，在特殊鋼中加入稀土生產成本過高，企業研發生產稀土鋼（gāng）的積極性受挫。在這種情況下，2011年，武鋼稀土鋼產量由35萬噸降到10萬噸，本鋼（gāng）則（zé）從40萬噸降到20萬噸，太鋼也從30萬噸降到10萬噸。
當前，我國稀土鋼研發生產的持續低迷，折射出由國家倡導的稀土在鋼鐵生產中應（yīng）用工作的疲弱（ruò）。“中國是世（shì）界鋼（gāng）鐵大國，但是鋼鐵（tiě）品種質（zhì）量與國際（jì）先進（jìn）水平相比還有相當（dāng）大的距離。我國是稀土（tǔ）大國，用稀土材料（liào）強化和提升鋼鐵傳統產業具有重要（yào）意義（yì）。”中國（guó）稀土學（xué）會秘（mì）書長助理盧先利說。他用一組數據說明了國內外在（zài）稀土鋼應用方麵存（cún）在的差距：美國鋼產（chǎn）量達到1億噸/年時，稀土（tǔ）鋼產量接近800萬噸/年，而我國鋼鐵產（chǎn）量已達到7億噸/年，稀土鋼產量卻（què）不足100萬噸/年。
盧先利認為，如果我國的稀土鋼（gāng）產量能夠達到2000萬噸/年，那麽，每年可消耗（hào）混合稀土（以過剩的鑭（lán）、鈰為主）1.2萬噸（dūn）。從（cóng）這個（gè）角度來看（kàn），發展稀（xī）土鋼不但可以促進鋼鐵產業升級，還可以實現稀土元素（sù）的綜合利用，對促進稀土行業健康發展同樣具有積極作用。
“作用機理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（běi）京鋼鐵（tiě）研究總院教授王龍妹表示。經過大量的（de）研究實（shí）驗，稀土鋼的作用機理目前已經十分明確（què），並在生產實踐（jiàn）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（tǔ），日本更是在稀土鋼方（fāng）麵（miàn）擁有大量專利。建議國內研究單位與（yǔ）生產企（qǐ）業緊密配合，將研發（fā）與市場結合起來，賦予稀土鋼研發新（xīn）的動力。
長期從事稀土鋼研究工作的東北大學教授戢景文認為，我（wǒ）國鋼材產（chǎn）品均勻性差、穩定性（xìng）差，加入稀土對這些問題的改善有極大幫助。在潔淨鋼條件下，稀土鋼（gāng）開發（fā）前景同樣廣（guǎng）闊。他建議，企業應針對實際問（wèn）題開展研發，要注重（chóng）新品種和新裝備的推廣應用。
事實（shí）上，盡管遭遇諸（zhū）多困難，我國的稀土鋼研發工作一（yī）直在頑強地推進著。近年來，包鋼開發了深（shēn）受市場歡迎的稀土耐磨板、稀土特殊油井管等多（duō）種稀土（tǔ）鋼（gāng）產品；太鋼在（zài）不（bú）鏽鋼生產中加入稀土，以提高產品性能，降低生產成本。尤為可喜（xǐ）的是，在學術界對稀土鋼（gāng）不置可否的（de）時候，本鋼采用傳統的稀土喂絲法成功生產出（chū）氣瓶鋼，成為本（běn）鋼重要的（de）創效產（chǎn）品。但是，企業的研發工作多為單兵作戰，不能形成合力，這使得稀土在鋼鐵生產中的（de）應用難以取得（dé）突破性進展。
盧先利說：“目（mù）前，我國稀土在鋼鐵生產中的應用（yòng）工（gōng）作已到了關鍵時期，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機理研究還不深入等方麵問題亟待解決。同時，這些問題的解決，急需方方麵麵的配合支持，特別需要國家層麵上的政策扶（fú）持和引導。建議（yì）工（gōng）業和信息化部（bù）將稀土在鋼鐵（tiě）生產中的應用工作列入到稀土產業調整（zhěng）升級專項。”
開發稀土鋼工藝（yì）是關（guān）鍵
將（jiāng）稀土元（yuán）素加入鋼中（zhōng），提高鋼的（de）強度、耐磨性（xìng）能（néng）和抗氧化性能，改善和優化鋼材的質量，這（zhè）已經成為業界共識。我國稀土在鋼中應用的曆史已（yǐ）有三十（shí）多年，牌號達（dá）幾十個。迄（qì）今，我國（guó）的稀土鋼（輕稀土鋼）主要分兩大類（lèi）：一是含Cu、P類稀土低（dī）合金鋼，利用（yòng）稀土改善鋼的耐（nài）蝕性；二是含Mn、Nb、V、Ti稀土低合金鋼，利用稀土除改善鋼的耐蝕（shí）性外，更主要是改（gǎi）善鋼的（de）強度和耐（nài）磨性。
我國稀土鋼（輕稀土鋼）的主要生產基地（dì）是武鋼（gāng）、包鋼、本鋼（gāng）、太鋼、攀鋼等企業。2011年，我國輕稀土（tǔ）鋼的產（chǎn）量約60萬噸，最高年產量是20世紀90年代，曾（céng）達168萬噸。我國輕稀土鋼占鋼總產量的比例不足0.5%（2004年），而美國（guó）在20世紀七、八十年代稀土鋼產量已達700萬~900萬噸，占（zhàn）鋼（gāng）總產量（liàng）的9%左右（yòu）。
在我國稀土鋼的各鋼種（zhǒng）中，迄今消（xiāo）費的主要是輕稀土，尚（shàng）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（míng），尤以重稀土為對象冶煉的鋼（gāng）材，其性（xìng）能（néng）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（zuò）的火車輪轂，其性能明顯地優於以輕稀土鋼材製（zhì）作的火車（chē）輪轂。
當前，稀土在高科（kē）技與社會發展中的作用廣為人知。但世人並不清（qīng）楚（chǔ），迄今並不是全部的稀土（tǔ）元素都能得（dé）到充分的利用，還有許多稀土元素的應（yīng）用麵與應（yīng）用（yòng）量十分有限。目前，應用量較大的稀土元素，隻是其中的一部（bù）分，例如La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等；而另一些稀土元素（sù）卻尚未（wèi）進入量大麵廣（guǎng）的應用階段，例如Tm、Yb、Lu等；Y元（yuán）素則因配分含量高，產量大，盡管有一（yī）定（dìng）的（de）應用量，但應用量與產量相（xiàng）比，相對較小，導（dǎo）致產品積壓；由於價（jià）格及應用量減少等原因，也導（dǎo）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，尤其是中（zhōng）、重稀土含（hán）量高，特別是以龍南為典型代（dài）表的（de）離（lí）子型重稀土礦床，其Y2O3配分含量高達60%以上（shàng）。礦床中的（de）稀土礦物，是包含著整個稀（xī）土族（zú）15（或17）個元素共生在一起、不可分割的自然（rán）界共生體。也就是說，在這種（zhǒng）礦床中，每一個單獨的稀土（tǔ）元素（sù），都不可能以獨立的礦物形態而賦存（cún），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（yǐ）銷定產，消除積壓。而若需將每一稀土元素逐個分開，則需通過後麵的濕（shī）法冶煉加工工藝，才能將其分離，從而獲得單一的稀土產品。可見，隻要（yào）某（mǒu）些稀土元素的應用（yòng）麵（miàn）與應（yīng）用量未予拓開，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，這是礦物、礦床賦存特征自然（rán）規律所決定的。
有鑒（jiàn）於此，國家近（jìn）年（nián）來出台的稀土（tǔ）“收儲”政策，即是解決（jué）上述困局的措施之一。所以，我國（guó）稀（xī）土產業若要獲得更大的（de）發展，從源（yuán）頭上減少或消滅滯銷、積壓現象，真正使每個（gè）稀土元素都能得到綜合利用，隻（zhī）有從技（jì）術層麵上來（lái）解決真正擴大每個稀土元（yuán）素（sù）的應用麵和應用量問題，才是“治本”的根本、有（yǒu）效的途（tú）徑（jìng）。
而在冶煉過（guò）程中，工藝技術是稀土在鋼中應用的關鍵。如果說十幾年前鋼鐵行業對稀土在鋼中應用還（hái）頗為認可的話，那麽，隨著爐外精煉技術的普及，稀土的脫氧（yǎng）、脫硫作用被取代（dài），目前（qián）這一認同已蕩（dàng）然無（wú）存。在調查了國內多家鋼鐵企業之後，業內（nèi）專（zhuān）家認為，其中原因有（yǒu）三：一（yī）是由於稀土容易與（yǔ）鋼中的其（qí）他元素產生不（bú）良反應，不好固熔、不好加入；二是鐵水預處理技（jì）術（shù）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（shì）采用連鑄工藝後，已經在模鑄（zhù）工藝中成熟的喂絲、吊掛等（děng）加（jiā）入方法失效。這三個原因（yīn）使得稀土在鋼中應用鮮有成功範例，更缺乏批量生產。
稀土在鋼（gāng）中應用困難，不是稀土本身的（de）問題，而是與之相匹配的工藝問題。作為（wéi）稀土鋼研究（jiū）工藝的專家，成國（guó）光（guāng）和他的課（kè）題小組從5年前（qián）開始關注稀土鋼工藝。借鑒國外在（zài）鋼水中加入（rù）複合合金的做法，他們研（yán）製出一種稀土鋁鐵合金，以解（jiě）決連鑄生產中稀土加入的麻（má）煩。成國光認為，這一做法是在傳統鋁（lǚ）係脫氧基礎上添加（jiā）一定量的稀土元素，起到複合脫氧和高效去除夾雜（zá）物的作用，同時避免（miǎn）了過去加入稀土矽（guī）鐵合金導致矽含量超標的弊端，可顯著提高（gāo）鋼（gāng）水（shuǐ）潔淨度。由於稀土加入量（liàng）適當，業內人（rén）士擔心的水口堵塞的現象並沒有出現。
製造稀土鋼包（bāo）鋼已先行
稀土鋼的研發製造，既能增加稀土的消費，又能提高鋼的品質，可謂一舉多得。
值得慶賀的是，在（zài）稀土鋼製造領域，包鋼已經成為先行者。
8月18日，包鋼重要結構調整項目——稀土鋼板材廠冷軋工程連續退火（huǒ）機組1號線熱負荷試車，包鋼稀土鋼板材廠冷軋工程是該公司做強（qiáng）做精的重要支點（diǎn），也是打造（zào）稀土鋼品牌的重點（diǎn）項目，由中國五冶集（jí）團（tuán）承建。連續退（tuì）火（huǒ）機組1號線和2號線設計（jì）年產能分別為（wéi）90萬噸和63萬噸，其中（zhōng）2號線已於2015年11月熱負荷試車，生產的退（tuì）火商品卷已經實現（xiàn）銷售。
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