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日前，包鋼稀土（tǔ）(铌（ní）、鈦)鋼推進工作（zuò）委（wěi）員（yuán）會成立。包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員的成（chéng）立將有力（lì）地推進已（yǐ）有稀土在鋼中應（yīng）用研究和實踐成果的產業化，打造中（zhōng）國特（tè）色鋼材品牌，提升包鋼公司鋼鐵產品的影響力和（hé）競爭（zhēng）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，分別負責稀土合金製備、稀土在鋼中作用機理、稀土加入工藝研究、稀土鋼產品開發、稀土鋼（gāng）標（biāo）準製定和稀土鋼品牌建設等工作。
我們不缺鋼缺“精品鋼”
相關統計數據顯示，2016年6月中國鋼材產量為10071.5萬噸，同比增長（zhǎng）3.2%。2016年1~6月（yuè）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（chǎn）量為112350萬噸。單就數據（jù）而言，中國絕對是世界上當之無（wú）愧的鋼產量大國，總（zǒng）產量占世界的一半（bàn）以上。但是，值得（dé）注意的是，我國鋼產品品質不高，優質鋼很少。
相關研究資料顯示，在鋼的冶煉過程中，添加稀土元素可以顯著提高鋼的品質，因此，加大稀（xī）土鋼的研發生產勢在必行。同時，由於稀土元素的不（bú）可分采性，造成稀土元素產量較大（dà）但應用量相對較少，而且，近（jìn）年來，受稀土氧化物價格因素影（yǐng）響，La、Ce及Y、Tm、Yb等稀土產品積（jī）壓。要解決這一問題，應著重從稀土鋼領域加快開發應用，將這些稀土,特別是以釔（Y）為代表的中、重稀土用於生產稀土鋼，既可（kě）提高國產鋼（gāng）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。由此可見，加快稀土鋼的開（kāi）發應用具有（yǒu）積極的經濟意義。
就（jiù）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（de）鋼鐵工業產能過剩是多種產能、供給過剩背景（jǐng）下產生的。目前全球鋼鐵需求進入相對穩定甚至緩慢下降階段，因此中國（guó）鋼鐵工業靠外需來消化過（guò）剩產能是非常困難（nán）的。所以，中國鋼鐵工業的出路在於（yú）提高和（hé）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（kǒu），這才是保持高產能的出路所在。但國際市場的容量就是（shì）那麽大，而且有強勁的競（jìng）爭對手，擴大市場並不容（róng）易。在這樣的背景下，研發冶煉稀土鋼勢在必行。
相關數據（jù）顯示，1986~2015年的30年，全球生鐵和粗鋼產（chǎn）量分別增加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%，剔除中國的產量，全球生鐵產量不僅沒有增加，還下降了3830萬（wàn）噸，粗（cū）鋼產量增加了9150萬噸，年均增加微（wēi）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（qiú）主要在中國，中國生（shēng）鐵（tiě）出口很少。這意味著過去30年世界其他國家對生鐵需求總量沒有增（zēng）加而是在減少（shǎo）。事實上從2000~2014年的15年，全球鐵礦石（shí）增量的99%是中國消費（fèi）的。由此可見，如果中國鐵礦石進口需求不增（zēng）加，世界鐵（tiě）礦石需（xū）求就不（bú）會增加。
世界粗鋼產量在過去的30年平均每年增加30萬噸左右，如（rú）果用35年的數據（jù）(1981~2015)，全球粗鋼產（chǎn）量增加7380萬噸，年均增加隻有21萬噸左右（yòu）。從2007年世界粗鋼產量（liàng）(不包（bāo）括中（zhōng）國)達到曆史最（zuì）高水平8.51億噸之後，就再也沒有（yǒu）超過這一紀錄。這（zhè）說明，除中國之外，全（quán）球粗鋼需求量進入相（xiàng）對穩定甚（shèn）至緩慢下（xià）降階段，世界（jiè）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（hòu）的趨勢是下降而不是上升。
但是，值得（dé）注意（yì）的（de）是，中國的鋼產量主要是以粗鋼為主，高（gāo）品質鋼材比較少（shǎo）。所謂高品質鋼是指具有更高性能、更長壽命（mìng）、環境友好的（de）高技術含（hán）量、高附加值的特殊鋼品種（zhǒng）。特種鋼的生產是體現一個（gè）國家（jiā）整體（tǐ）工業發展水（shuǐ）平的重要標誌。其（qí）代表了特殊鋼材（cái）料（liào）的發展（zhǎn）方向對保障國家重大工程建設（shè）、提升裝備製造水平、促進節能減（jiǎn）排和相關應用領域技術升級具有（yǒu）重要（yào）意義。
國內特鋼消費市場中潛力較大的領域是工程機械、石油化工、電站(核電、火電)、運輸機械(含高速列車、汽車（chē）等)、航空及軍工等行業。從目前來看。工信部《新材料產業“十二五”發展規劃（huá）》中提（tí）到建立高品質鋼（gāng）的基地。山西（xī）太原、湖北武漢、河南舞陽、天津等地建設若幹專（zhuān）業化高品質特殊鋼生產基地。重點建設華東高品質特殊鋼綜合生產基（jī）地。依托鞍山、大連等老工業基地。國家政策對高品質鋼的扶持態度可見一斑。
而稀土元素在鋼冶煉中的應（yīng）用可以很好（hǎo）地解決鋼材（cái）品質難題，鋼中有了稀土後，其（qí）性能（néng）得（dé）以提高，表現在深衝性能、抗腐蝕性、耐磨性、拉拔性等。稀（xī）土與鋼液（yè）中的氧、硫等雜（zá）質的化學親和力（lì）大，在煉鋼溫度(約1873K)下稀土能同鋼液（yè）中的氧、硫等雜質反應生（shēng）成稀土氧化物、硫化物或氧硫化物。這（zhè）些反應的脫氧平（píng）衡常數或脫硫平衡常數（shù）低於或接近於常用的脫氧劑和脫硫劑。因此稀土鋼添加劑可作為鋼液的強脫（tuō）氧劑（jì）和脫（tuō）硫劑而起淨化作用。常用的稀土鋼添加劑主要為混合稀土金屬（shǔ）或高品（pǐn）位(RE>27%)稀土矽鐵合金，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（shēng）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，可作為鋼液凝固時的非勻質成核中心，起細化鋼的凝固（gù）組織作用；又由於（yú）這些夾雜物在軋鋼溫（wēn）度下不易變形，仍保持細小的球形（xíng）或（huò）紡錘形，使（shǐ）鋼中的夾雜物（wù）形（xíng）態得到控製，從而避免或克服鋼材（cái）在熱壓力加工時由於其他種類夾（jiá）雜物(如MnS)延伸變形所導致的鋼材性能（néng）的各向（xiàng）異性，而（ér）使鋼材的縱向、橫向與（yǔ）厚度方向的（de）性能趨於一致（zhì）。稀土處理鋼材的這種變（biàn）質作用是目前稀土鋼添加劑最主要的應用內容（róng）。鋼中可能固溶微量稀土，特（tè）別是（shì）高碳鋼和合金含量較高的某些合金鋼固溶稀土量（liàng）較（jiào）高(萬分之幾)，可能產（chǎn）生某些（xiē）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（gòu），從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（shǐ）用的稀土鋼添加劑量所占的比例較少。為實現稀土對鋼的(微（wēi）)合金化作用，必須較嚴格地控製冶金條件。使用的稀（xī）土鋼添加劑主要是單一稀土（tǔ）金屬及其鐵合金，如Fe-Ce、Fe-Y等，有時也使用混合稀（xī）土金屬。
道路坎（kǎn）坷前景廣闊
上世紀（jì）七八十年代，稀（xī）土鋼曾經作為成熟產品出（chū）現在我國鋼（gāng）鐵產品名單上。但是，近年來，由於多種原因，稀土鋼這一具有中國資源特色的鋼材品種的研發生產陷（xiàn）入低穀。根據中國稀土學會的統計數據，2011年，我國稀（xī）土鋼（gāng）產量僅為60萬噸，產（chǎn）量急劇萎縮。稀土鋼的這一現狀，引發（fā）了相關（guān）專家學者的憂慮。那（nà）麽，稀土（tǔ）鋼（gāng）的開發現狀如何（hé）？發展稀土鋼的（de）作用在哪裏？
業內專家表示，稀土對鋼（gāng）鐵生產有三大作用：淨化鋼液、變質夾（jiá）雜、微（wēi）合金化。在鋼鐵生產（chǎn）過程中加入稀土可以提高鋼（gāng）材的強度、衝擊韌性、耐腐蝕（shí）性等性（xìng）能（néng）。因（yīn）此，稀土在普鋼、特（tè）鋼甚至不鏽鋼生產中都有著不可替代的作用（yòng）。相對於美國、日本等技術先進國（guó）家，我國稀土鋼研發（fā）起步較晚，但是進展迅速。上世紀90年代，我國已有可批量生產的稀土鋼品種9個，最高年產（chǎn）量達到168萬噸。不（bú）過，隨（suí）著爐外精煉技術的（de）普（pǔ）及，用稀土淨化鋼液的作用被（bèi）弱化。加（jiā）之稀土價格高企，在特殊鋼中加入稀（xī）土（tǔ）生產成本過高，企業研發生產稀土鋼的積極性受挫。在這種情況下，2011年，武鋼稀土鋼產量（liàng）由35萬噸降到10萬噸，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（chàng）導的稀土在鋼鐵（tiě）生產中應用工作的疲（pí）弱。“中國是世界鋼鐵大國，但是鋼鐵品種質量與國際（jì）先進水平相比還（hái）有相當大（dà）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（chóng）要意義。”中國稀土學會秘書長助理盧先（xiān）利說（shuō）。他用一組數據說明了國（guó）內（nèi）外在稀土鋼應用方麵存在的差（chà）距：美國鋼產量達到1億噸/年時，稀土鋼產量接（jiē）近800萬噸/年，而我國鋼鐵（tiě）產量已達到（dào）7億噸/年，稀土鋼產量卻不足100萬噸/年。
盧先利認為，如果我（wǒ）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（guò）剩的鑭、鈰為主）1.2萬噸。從這個角度來看，發展稀土鋼不但可以促進鋼鐵產業升級，還可以（yǐ）實現稀土元素（sù）的（de）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（ài）稀土在鋼鐵（tiě）生產中應用的巨大屏障。但是，今天這一阻力正在（zài）消除。”一直從事稀土鋼研究的北京鋼鐵研究（jiū）總院（yuàn）教授王龍妹表示。經過大量的研究實（shí）驗，稀土（tǔ）鋼的作（zuò）用機理目前已經十分明確（què），並在生產實踐中得到（dào）肯定。美國、日本、法（fǎ）國、瑞典、俄羅斯等國在生產特殊鋼時都（dōu）會加入稀土（tǔ），日本（běn）更是在稀土鋼方麵擁有大量專利。建議（yì）國內研究單位與生產企業緊（jǐn）密配合，將研發與市場結合（hé）起來，賦予（yǔ）稀土鋼研發新的動力。
長期從事稀土鋼研究工作的東北大（dà）學教授戢景文認（rèn）為，我國鋼材產品（pǐn）均勻性差、穩定性差，加入稀土對這些（xiē）問（wèn）題的改善有極大幫助（zhù）。在潔淨鋼條件下，稀土鋼開發前（qián）景同樣廣闊。他建議（yì），企業應針對實際問題開展研發，要注重新（xīn）品種（zhǒng）和新裝備的推廣（guǎng）應用。
事實上，盡管遭遇諸多困難，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種稀土（tǔ）鋼產品；太鋼在不鏽鋼生產（chǎn）中加入（rù）稀土，以提高產品性能，降低生產成（chéng）本（běn）。尤為可喜的是，在學術（shù）界（jiè）對稀土鋼不置可否的時候，本鋼采用（yòng）傳統的稀土喂絲（sī）法成功生（shēng）產出氣瓶鋼，成為本鋼重要的創效產品（pǐn）。但是，企業的研發工作多（duō）為單兵作戰，不能形（xíng）成合力，這（zhè）使得稀土在鋼鐵生產中的應用難以取得突破（pò）性進展（zhǎn）。
盧先利說：“目前，我（wǒ）國稀土在鋼鐵生產中的應用工作已到了關鍵時期，稀土加入工藝及設備落後、稀土鋼的品種和產量少（shǎo）、稀土在各類鋼中的作用（yòng）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（miàn）麵的配合支持，特別需要國家層麵上的政策扶持和引導。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
將稀土元素加入鋼中，提高鋼的強（qiáng）度、耐磨性能和抗氧化性能，改善（shàn）和優化鋼材的質（zhì）量，這已經成為業界共識。我國稀土在鋼（gāng）中應用的曆史已有三十多年，牌號達幾十個。迄今，我國的稀土鋼（輕稀土鋼）主要分兩大類：一是含Cu、P類（lèi）稀土低合金鋼，利用稀土改善鋼的（de）耐蝕性（xìng）；二是含Mn、Nb、V、Ti稀土低合金鋼，利用稀土除改善鋼的耐蝕性外，更主要是改善鋼的強度（dù）和（hé）耐磨性。
我國稀土（tǔ）鋼（輕稀土（tǔ）鋼）的主（zhǔ）要生產基地是武鋼、包鋼（gāng）、本鋼、太鋼、攀鋼等企業。2011年，我國輕稀土（tǔ）鋼（gāng）的產量約60萬噸，最高年產量是20世紀（jì）90年代（dài），曾達168萬噸。我國輕稀土鋼占鋼總產（chǎn）量的比例不足0.5%（2004年），而美國在20世紀七、八（bā）十年代稀土鋼產量已達700萬~900萬噸，占鋼總（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，尚未消費及形成正規牌號的中、重稀土（tǔ）鋼種。眾多（duō）的研（yán）究（jiū）和試驗表明，尤以重稀土為對象冶煉的鋼（gāng）材，其（qí）性（xìng）能與指標，是輕稀土（tǔ）鋼（gāng）難以比（bǐ）擬的。例如，以（yǐ）Y基重稀土鋼材製（zhì）作的火車（chē）輪轂，其性能明顯地優於以輕稀土鋼材製作的火車（chē）輪轂。
當（dāng）前，稀土在高科技與社會發展中的作（zuò）用廣為人知。但（dàn）世人並不清楚，迄（qì）今並（bìng）不是全部（bù）的稀土元素都（dōu）能得到充（chōng）分的利用（yòng），還有許多稀（xī）土（tǔ）元素的應用（yòng）麵與（yǔ）應用量十分有限。目前，應（yīng）用量較大的稀土元素，隻是其（qí）中的一部分（fèn），例如La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等；而另一（yī）些稀土元（yuán）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，盡管有一定的應（yīng）用量，但應用量與產量相比，相對較小（xiǎo），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（sù）的積壓（yā）。
我國優勢的南方離子型稀土資源（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表的離子型重稀土礦床，其Y2O3配分含量高達60%以上。礦床中的（de）稀（xī）土礦物，是包含著整個稀土族15（或17）個元素共生（shēng）在一起、不可分割的自然界共生體。也就是說，在這種礦床中，每（měi）一個單獨的稀土元素，都不可能以獨（dú）立的（de）礦物形態而賦（fù）存，因此（cǐ）不可能在（zài）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，消除積壓。而若需將每（měi）一稀土元素逐個分開，則需通過後麵的濕法冶煉加工工藝，才能將其分離，從而獲得單一的稀土產品。可見，隻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必（bì）然的，例如前麵提到的Y、Tm、Yb等稀土元素，這是礦物、礦床賦（fù）存（cún）特征自然規律所決定的。
有鑒於此，國家近年來出台的稀土“收儲”政策，即是解（jiě）決上述困局的措施之一。所以，我（wǒ）國稀土產業若要獲（huò）得（dé）更大的發展，從源頭（tóu）上減少或（huò）消滅滯（zhì）銷、積壓現象，真正使（shǐ）每個稀土元素都能得到綜合利用，隻有從技術層（céng）麵上來解決真正擴大每（měi）個稀土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。
而在冶（yě）煉過程中，工藝技術（shù）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頗為認可的（de）話，那麽，隨著（zhe）爐外精煉技術的（de）普及，稀土的脫氧、脫硫作（zuò）用被取代，目前這一認同已蕩然無存。在調查了國內多家（jiā）鋼鐵企（qǐ）業之後，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；二是鐵水預處理技術使得鋼水（shuǐ）成分變化，稀土的加（jiā）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喂絲、吊掛等加入方法失效。這三個原因使得稀土在鋼中應用（yòng）鮮有（yǒu）成功範例，更缺乏批（pī）量生產。
稀土（tǔ）在鋼中（zhōng）應用困難，不是（shì）稀土本身的問題，而是（shì）與之相匹（pǐ）配的工藝問題。作為稀土鋼研究（jiū）工藝的專家（jiā），成國光和他的課題小組從5年前開始關注稀土鋼工藝（yì）。借鑒國外在鋼（gāng）水中加入複合合金的做法，他們研製出一種稀土（tǔ）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（fǎ）是在傳（chuán）統鋁係脫氧基礎上添加（jiā）一定量的稀土元素，起到複合脫氧和高（gāo）效去（qù）除夾雜（zá）物的（de）作用，同（tóng）時（shí）避免了過去（qù）加入稀（xī）土矽鐵合金導致（zhì）矽含量超標的弊端，可顯著提高鋼水潔淨度。由於稀土加入量適當，業內人（rén）士（shì）擔心的水口堵（dǔ）塞的現象並沒有出現（xiàn）。
製造稀土鋼包鋼已先行
稀土鋼的研發製造，既（jì）能增加（jiā）稀土的（de）消（xiāo）費，又能提高鋼的（de）品質，可謂一舉多得。
值得慶賀的是，在稀（xī）土鋼製造領域，包鋼已（yǐ）經（jīng）成為先行者。
8月（yuè）18日，包（bāo）鋼重要結構調整項目——稀土鋼板材廠冷軋工程連續退火機組1號線熱負（fù）荷試車，包鋼稀土鋼板材廠冷軋工程是該公司做強做精的重要支點，也是（shì）打（dǎ）造稀土鋼品（pǐn）牌的重點項目，由中國五冶集（jí）團承建。連續退火機組1號線和2號線設計年產能分別為90萬（wàn）噸和63萬噸，其中2號線已於2015年11月熱負荷試車，生產的退火商品卷已經實現銷售。
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