日前，包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員（yuán）會成立。包（bāo）鋼稀土(铌、鈦)鋼推進（jìn）工作委員的成立將有力地推進（jìn）已有稀土（tǔ）在鋼中應用研究和實踐成果的產業化，打造中國特色鋼材品牌，提升包（bāo）鋼公司鋼鐵產品的影響力和（hé）競爭力。據介紹（shào），包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會同時還設立了推進工作辦公室（shì）和6個推進工作小組，分別負責稀土合金製備、稀土在鋼中作用機理（lǐ）、稀土加入工藝研究、稀土鋼產品開發、稀土鋼標準製定和稀土鋼品牌建設等（děng）工作。
我們不缺（quē）鋼缺“精品鋼”
相關（guān）統計數據顯（xiǎn）示，2016年6月中國鋼（gāng）材（cái）產量為10071.5萬噸，同（tóng）比增長3.2%。2016年1~6月中國鋼材產量（liàng）55992.1萬噸，同比增長1.1%。2015年全年中國鋼材產量為112350萬（wàn）噸。單就（jiù）數據而言，中（zhōng）國絕對是世界上當之無愧的鋼產量大國，總產量占世界的一半以上。但是，值得注意的是，我國鋼產品品質不高，優質鋼很少（shǎo）。
相關研（yán）究資料顯（xiǎn）示，在鋼的冶煉過程中，添加稀土元素可以顯著提高（gāo）鋼的品質，因此，加大稀（xī）土鋼的研發生產勢在必（bì）行。同時，由（yóu）於稀土元（yuán）素的不（bú）可分采性，造成稀土元素產量較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等稀土產品積壓。要解決這一問（wèn）題（tí），應著重從稀土鋼領（lǐng）域加快開（kāi）發（fā）應（yīng）用，將這些稀（xī）土（tǔ）,特（tè）別是以釔（Y）為代表的中、重稀土用於生（shēng）產稀土鋼，既可提高國產鋼的品質（zhì），開發具有中國特色的（de）鋼材品種，又可消化積壓的稀土產品。由此可見，加快稀土鋼的開發應用具有積極的（de）經濟意義。
就（jiù）中國鋼（gāng）鐵工業而言（yán），中國鋼鐵工業發展主要靠內需（xū）。目前來看,全球範圍內的鋼鐵工業產能（néng）過剩是多種產能、供給過剩背（bèi）景下產生的。目前全（quán）球鋼鐵需求進入相對穩定甚至緩慢下降階段，因此中國鋼鐵工業（yè）靠外需來消化過剩產能是（shì）非常困難的。所以，中國鋼鐵工業的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（suǒ）在。但國際市場的容量就是那麽大，而且有強勁（jìn）的競爭對手，擴大市場並（bìng）不容易。在這樣的背景下，研發冶煉稀土鋼（gāng）勢在必行。
相關數據顯示，1986~2015年（nián）的30年，全球生鐵和粗鋼產量分別（bié）增加6.237億噸、8.50億噸，其中中國分別增加（jiā）6.84億噸（dūn）、7.445億噸，中國的貢（gòng）獻分別為109.67%、87.60%，剔（tī）除中國的產量，全（quán）球生鐵（tiě）產（chǎn）量不僅沒（méi）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，中國生鐵出口很（hěn）少。這（zhè）意味著過去30年世界其他國家對生鐵需（xū）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（zēng）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（shì）界鐵礦石需求就不會增加（jiā）。
世界粗鋼產量在過（guò）去的30年平均每年增（zēng）加（jiā）30萬噸（dūn）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（jun1）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（dūn）之後，就再（zài）也沒有超過這一紀錄。這說明，除中國（guó）之（zhī）外，全球粗（cū）鋼需求量進入相對穩定（dìng）甚至緩慢下降階段，世界每年粗鋼需求大體在8.1億噸（dūn）~8.3億噸（dūn）之間，目前是高水平階段，今（jīn）後的趨勢是下降而不是上升。
但是，值（zhí）得注意的是，中國的鋼產量主要是以粗鋼為主，高品質鋼材比較（jiào）少。所（suǒ）謂高品質鋼是指具有更高（gāo）性能、更（gèng）長壽命、環境友好的高技術含量、高附加值（zhí）的特殊鋼品種。特種鋼（gāng）的生產是體（tǐ）現一個國家整體工業發展水平（píng）的重要標誌。其代表了（le）特殊鋼材料的發展方向對保障國家重大工程建設、提升裝備製造水平、促進節能減排和相關應用領域技（jì）術升級（jí）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機（jī）械、石油化工、電站(核電、火電)、運輸機械(含高速列車（chē）、汽車等)、航空（kōng）及軍工等行業。從目前來看（kàn）。工信部《新材料產業“十二五”發展規劃》中提到（dào）建立高品質鋼的基地。山西太原、湖北武漢、河南舞陽、天津等地建設若幹專業化高品質特（tè）殊（shū）鋼生產基地。重點建設華東高（gāo）品質特殊鋼綜合生產基地。依（yī）托鞍山、大（dà）連等老工業基地。國家政策對高品質鋼的扶持態度可見一斑。
而稀土元素（sù）在鋼冶煉中的應（yīng）用可以很好地解決鋼材品質難題，鋼中有了稀土（tǔ）後，其性能得（dé）以提高，表現在深衝性能、抗腐蝕性、耐磨性、拉拔性（xìng）等（děng）。稀土（tǔ）與鋼液中的氧、硫等雜質的化學親和（hé）力大，在煉鋼溫度(約1873K)下稀土能同鋼液中的（de）氧、硫（liú）等雜質反應生成（chéng）稀土氧化物、硫化物或（huò）氧硫化（huà）物。這些反應（yīng）的脫氧平衡常數或脫硫（liú）平衡常數低於（yú）或接近於常用的脫氧劑（jì）和脫硫（liú）劑。因此稀土鋼添加（jiā）劑可作為鋼液的強脫氧劑和脫硫劑而起淨化作用。常用的稀土鋼添加劑主要為混合稀土（tǔ）金（jīn）屬或高品位(RE>27%)稀土（tǔ）矽鐵合金（jīn），有時（shí）也使用混合還原劑的稀土氧（yǎng）化物。稀土與鋼液中的氧（yǎng）、硫反應生成的氧化物、硫化物（wù）或（huò）氧硫化物可部分（fèn）殘留在（zài）鋼液中，成為鋼中的夾雜物。由於這些夾雜物的熔點高，可作為鋼液凝固時的非勻質成核中（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溫度下不易（yì）變形，仍保持細（xì）小的球形或紡錘形，使鋼中的夾雜物形態（tài）得到控（kòng）製，從而避免或克服鋼材在熱壓力（lì）加工時由於其他種（zhǒng）類夾雜物(如MnS)延伸變形（xíng）所導致的（de）鋼材性能的各向異性（xìng），而使鋼材的縱向、橫向與厚度方向的性能趨於一致。稀土處理鋼材的這種變質作用是目前稀土鋼添加劑最主要的應（yīng）用內容。鋼（gāng）中（zhōng）可能固溶微量稀土，特（tè）別是高碳鋼和（hé）合金（jīn）含量較高的某些合金（jīn）鋼固溶稀土量較高(萬分（fèn）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（chǎn）物的組成與結構，從而使（shǐ）鋼的疲勞性能和耐腐蝕性能變好，以及提高鋼的顯微硬度（dù）。目前以(微)合金化（huà）為目的（de）而使用的稀土鋼添加劑量所占的（de）比（bǐ）例較少。為實現稀土對鋼的(微)合金化作（zuò）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）單一稀土金屬及其鐵合金，如（rú）Fe-Ce、Fe-Y等，有（yǒu）時也使用混合稀土金屬。
道路坎坷（kě）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（gāng）鐵產品名單上。但（dàn）是，近年來，由於多種原因，稀土鋼這（zhè）一具有中國（guó）資源特色的鋼材品種的研發生產陷入低穀。根據中國稀（xī）土學會的統計數據，2011年，我國稀土鋼產量僅為60萬（wàn）噸，產量急劇萎縮。稀土鋼的這一現狀，引（yǐn）發了相（xiàng）關（guān）專家學者的憂慮。那麽，稀土鋼（gāng）的開（kāi）發現狀如何？發展稀土（tǔ）鋼的作用在哪裏？
業內專家表示，稀土對鋼鐵（tiě）生（shēng）產有三大（dà）作用（yòng）：淨化鋼液、變質夾雜、微合金化。在鋼鐵生產（chǎn）過程中加入（rù）稀土可以提（tí）高鋼材的強度、衝擊（jī）韌性、耐腐（fǔ）蝕（shí）性等性（xìng）能。因（yīn）此，稀土在普鋼、特鋼甚至不鏽鋼生產中（zhōng）都有著不可替代的作用。相對於美國、日本等技術先進（jìn）國家，我國稀土鋼研發起步較（jiào）晚，但是進展迅速（sù）。上世紀90年（nián）代，我國已有可批量生（shēng）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，用稀土淨化鋼液的作用被弱化。加之稀土價格高企，在特殊鋼中加（jiā）入稀（xī）土生產（chǎn）成本過高，企業（yè）研發生產稀土鋼的（de）積極（jí）性受挫。在這種情（qíng）況下，2011年，武鋼稀土鋼產量由35萬噸降到10萬噸，本鋼則從40萬噸降到20萬噸，太鋼也（yě）從30萬噸降到10萬噸。
當前，我國稀土鋼研發生產的持續（xù）低（dī）迷，折（shé）射出由國家倡導的稀土在鋼鐵生產中應用工作的疲弱（ruò）。“中國是世界鋼鐵大國，但是鋼鐵（tiě）品種質量與國際先進水平相（xiàng）比（bǐ）還有相（xiàng）當大的距離。我國是稀土大國，用稀土材料強化和提升鋼鐵傳統產業具有重要意義。”中國稀土學會秘書長助理盧先利說。他用一組數據說明（míng）了國內外（wài）在稀土鋼（gāng）應用方麵存在的差距：美國鋼產量達到1億噸/年時，稀土鋼產量接近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/年，那麽，每年可消耗（hào）混合稀土（以過剩的（de）鑭、鈰為主）1.2萬噸。從這個角（jiǎo）度來看，發展稀土鋼（gāng）不（bú）但可（kě）以促（cù）進鋼鐵產業升級，還可（kě）以實現稀土元素的綜合利用，對促進稀土行（háng）業健康發展同樣具（jù）有積極作用。
“作用機理曾是阻礙（ài）稀土在鋼鐵生產中應用的巨大屏障（zhàng）。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（shòu）王龍妹表示。經過大量的研（yán）究（jiū）實驗，稀土鋼的作用機（jī）理目前已經十分明確，並在（zài）生產實踐中得到肯（kěn）定。美國、日本、法（fǎ）國（guó）、瑞典、俄羅斯（sī）等國在生產特殊（shū）鋼時都會加入稀（xī）土，日本更（gèng）是在（zài）稀土鋼方麵擁有大量專利。建議國內研究單位與生產企業緊密配（pèi）合，將（jiāng）研發與市場結合起來，賦予稀土（tǔ）鋼研發新的（de）動力。
長期從（cóng）事稀土鋼研究工作的（de）東北大學教（jiāo）授戢景文認為，我國鋼材產品（pǐn）均勻性差、穩定性差，加（jiā）入稀土對（duì）這些問題的改善有極大幫助。在潔淨鋼條件（jiàn）下，稀土鋼開發前景同樣廣闊。他（tā）建議（yì），企業應針對（duì）實際問題開（kāi）展研發，要注重（chóng）新品種和新裝備（bèi）的推廣應用（yòng）。
事實上，盡管遭遇諸多困難，我國的（de）稀土鋼（gāng）研發工作一直在頑強地（dì）推進著。近年來，包（bāo）鋼開發了深（shēn）受市場歡迎的稀土耐磨板（bǎn）、稀土特殊油井管等多種稀土鋼（gāng）產品；太鋼在不鏽鋼（gāng）生產中加入稀土，以提高產品性能，降低生產成本。尤為可喜的是（shì），在學（xué）術界對（duì）稀土鋼不置可（kě）否的時候，本鋼采用傳（chuán）統的（de）稀土喂絲法成功生產出氣瓶（píng）鋼，成為本鋼重要的創效產品。但（dàn）是，企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產（chǎn）中的應用難以（yǐ）取得突破性進展。
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（guān）鍵（jiàn）時期，稀土加入工（gōng）藝及設備落後、稀土鋼的品種和產（chǎn）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（wèn）題的解決，急需方（fāng）方麵麵的配合支持（chí），特別需要國（guó）家層麵上的政（zhèng）策扶持和引導。建（jiàn）議工（gōng）業和信息（xī）化部將稀土在鋼鐵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）是關鍵
將稀土元素加入鋼中，提高鋼的強度、耐（nài）磨性能和抗氧化性能，改善和優（yōu）化鋼材的質量，這已（yǐ）經成為業界共識。我（wǒ）國稀土在鋼中應用的（de）曆史已有三十多年，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（yī）是含Cu、P類稀土低合金鋼，利用稀土改善鋼的耐（nài）蝕性；二是含（hán）Mn、Nb、V、Ti稀土低合金鋼，利用稀土（tǔ）除改善鋼的耐蝕性外，更主（zhǔ）要是改善鋼的（de）強度和耐磨性。
我國（guó）稀土鋼（輕稀土鋼）的主要生產基地是武鋼、包（bāo）鋼、本鋼、太鋼、攀鋼等企業。2011年，我國輕稀土鋼的產量（liàng）約60萬噸，最高年（nián）產量是（shì）20世紀90年代（dài），曾達168萬（wàn）噸。我國輕（qīng）稀土鋼占鋼總產量的比例不足0.5%（2004年），而美國在20世紀七、八十年代稀（xī）土鋼產量已達700萬~900萬噸，占鋼總產量的9%左右。
在（zài）我國稀土鋼的各鋼種（zhǒng）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（zhǒng）。眾多的研究（jiū）和試驗表明，尤以重（chóng）稀土為對象冶煉的鋼材，其性能（néng）與指標，是輕稀土鋼難以（yǐ）比擬的。例如，以Y基重（chóng）稀土鋼材製作的火車輪轂，其性能明顯地優於以輕（qīng）稀土鋼材製作的火車（chē）輪轂。
當前，稀土在（zài）高科技與社會發展中的作用廣為人知。但世人並不清楚，迄今並不是全部的（de）稀土元素都能得（dé）到（dào）充分（fèn）的利用（yòng），還有許多稀土元素的應用麵與應用量十分有限。目前，應用量較大的稀土元素（sù），隻是其中的一部分，例如La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等（děng）；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（pèi）分（fèn）含量高，產量大，盡管有一定的應用量，但應用量與產量相比，相對較小，導致產品積壓；由於價格及應用量減少等原因，也導致La、Ce等元素的積壓。
我國優勢的南方（fāng）離（lí）子型稀土資源（yuán），配分齊全，尤其是中、重稀土含量高，特別是以龍南為典型代（dài）表（biǎo）的（de）離子型重稀土礦床，其（qí）Y2O3配分含量高達60%以上。礦床中的稀土礦物，是包含著（zhe）整個稀土族15（或17）個元素共生在一起、不可分割（gē）的自然界共生體。也就是說，在（zài）這種礦床中，每一個單獨的稀土元素，都（dōu）不可能以獨立的礦物形態而賦存，因（yīn）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（xiàn）以銷定產，消（xiāo）除積壓（yā）。而若需將每一稀土元素（sù）逐個分開（kāi），則需通過後麵的濕法冶煉加工工藝，才能將其分離，從而獲得單一（yī）的（de）稀土產品。可見，隻（zhī）要某些稀土元素的應用麵與應用量未予拓開，則這些稀土元素的積壓是（shì）必然（rán）的，例（lì）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（lǜ）所決定的。
有鑒（jiàn）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（yè）若要獲得更大的發展，從源頭上減（jiǎn）少或消滅（miè）滯銷、積壓現象，真正使每個稀土（tǔ）元素都能得（dé）到綜合利用，隻有從（cóng）技（jì）術層麵上來解（jiě）決真正擴大每個稀土元素的應用麵和應用量問題，才是“治本”的根本、有效的途徑。
而在冶煉過程中，工藝技術是稀土在鋼中應（yīng）用的關鍵。如果（guǒ）說十幾年前鋼鐵行（háng）業對稀土在鋼中應用（yòng）還頗為認可的話，那麽，隨著爐外精煉技術的普及，稀土的（de）脫氧、脫硫作用被取代，目（mù）前這一認同已蕩然無存。在調查了國內多家鋼鐵企業之後，業（yè）內專家認為，其中原因有（yǒu）三：一是由於稀土容易與鋼中的其他元素產生（shēng）不良反應，不好固熔、不好加入；二是鐵水預處理（lǐ）技術使得鋼水成分變化，稀土的加入缺乏適（shì）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（de）喂絲（sī）、吊掛等加入方法失效。這三個原因使得稀土在鋼（gāng）中應用鮮有成功範（fàn）例，更（gèng）缺乏批量生（shēng）產。
稀土（tǔ）在鋼中應用困難，不是稀土本身的問題，而是（shì）與之相匹配的工藝問題。作為稀土鋼研究工藝（yì）的專家，成國光和（hé）他的課題小組從5年前開始關注稀（xī）土（tǔ）鋼工藝。借鑒國外在鋼水中加入複合合金的做法，他們研製（zhì）出一種稀土鋁鐵合金，以解決連鑄生產中稀土加入的麻煩。成國光認為，這一做法是在傳統鋁係脫氧基礎上添加一定量的稀土元（yuán）素，起到複合脫氧和高效去（qù）除夾雜物的作用，同時避免了過去加入稀土矽鐵合金導致矽含（hán）量超標的弊端，可顯著提高鋼水潔淨度。由於稀土加入量適當，業內（nèi）人（rén）士（shì）擔心的水（shuǐ）口堵塞的現象並沒有出現。
製造稀土鋼包鋼已先行
稀土（tǔ）鋼的研（yán）發製造，既能增加稀土的消費，又能（néng）提高鋼的品質，可謂一舉多得。
值得慶賀的是，在稀土（tǔ）鋼製造領域，包鋼已經成為先行者（zhě）。
8月18日，包鋼重要結構調（diào）整項目——稀土鋼板材廠冷軋工程連續退火機組1號線熱（rè）負荷試車，包鋼稀土鋼板材廠冷軋工程是該公司做強做（zuò）精的重要支點，也是打造稀土鋼品牌的重點項目（mù），由中國五冶集團承建。連續退火機組1號線和2號線設計（jì）年產能分別為90萬噸和63萬噸，其中2號線已於2015年（nián）11月熱負荷試車，生產的退（tuì）火商品卷已經實（shí）現銷售。
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