日前，包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會成立。包（bāo）鋼稀土（tǔ）(铌、鈦)鋼推進工作委員的成立將有力地（dì）推（tuī）進（jìn）已有稀土在鋼中（zhōng）應用研究（jiū）和實踐成果的產業化，打造中國特色鋼材品牌，提升包鋼公司鋼鐵產品的（de）影響力和競爭力。據介紹，包鋼稀（xī）土(铌、鈦)鋼推進工作委員會同時還（hái）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、稀土加入工藝研究、稀土鋼產品開（kāi）發、稀土鋼標（biāo）準製定和稀土鋼品牌建設等工作（zuò）。
我們不缺鋼缺“精品（pǐn）鋼”
相關（guān）統（tǒng）計數據顯（xiǎn）示，2016年6月中國鋼材產量為10071.5萬噸，同比增長3.2%。2016年1~6月中國鋼材產（chǎn）量55992.1萬噸，同比增（zēng）長1.1%。2015年全年中（zhōng）國鋼材產量為112350萬（wàn）噸。單就數據而言，中國絕對是世界上（shàng）當之無愧的（de）鋼產量大（dà）國，總產量占世界的一（yī）半以（yǐ）上。但是，值得注（zhù）意的是，我國鋼產品品（pǐn）質（zhì）不高，優質（zhì）鋼很少。
相關研究資料顯示，在鋼的冶煉過（guò）程中，添加稀土元素可以顯著提高鋼的品質，因此，加大稀土鋼的（de）研發生產勢在必行。同時，由於稀土元素的不可分采性，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（jiě）決這一問題，應著重從稀土鋼領域加快開（kāi）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（tǔ）鋼，既可提高國（guó）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。由此可見，加快稀土鋼的開發應用具有積（jī）極（jí）的經濟意義。
就中國鋼（gāng）鐵工（gōng）業而言，中國鋼鐵工業發展主（zhǔ）要靠內需。目前來（lái）看,全球範圍內的鋼鐵工業產能過（guò）剩是多種產能、供給過剩背景下產生的。目前全球鋼鐵需求進入相對穩（wěn）定甚至緩慢下降階段，因此中國鋼鐵（tiě）工業靠外需來（lái）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（dà）鋼鐵下遊產品的使用，並且能夠擴大出口，這才是保持（chí）高產能的出路所（suǒ）在。但國際市場的容量就是那麽大，而且有強勁的競爭對手（shǒu），擴大市場並不容易。在這樣的背景下（xià），研發冶煉稀土鋼勢在必行。
相（xiàng）關數據（jù）顯示，1986~2015年的30年，全球（qiú）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（dūn），中國的貢獻分別為109.67%、87.60%，剔（tī）除中國的產量，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（jiā）了9150萬噸，年（nián）均增加微弱。
由此可見，過去30年（nián）全球生鐵產量主要是中國生產和供給，其他國（guó）家產量在減（jiǎn）少，而生（shēng）鐵的需求主要（yào）在中國，中國生鐵出口很少。這意味著過去30年世界其他國家對生（shēng）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99%是中國消費的。由此可見，如果中國鐵礦石進口需求不（bú）增加，世界鐵（tiě）礦石需求（qiú）就不會增加（jiā）。
世界粗鋼（gāng）產量在過去的30年平（píng）均每年增加（jiā）30萬噸左右，如果用35年的數（shù）據(1981~2015)，全球粗鋼產量增加7380萬噸，年均（jun1）增加隻有21萬噸左右。從2007年世界粗鋼產（chǎn）量(不包括中國（guó）)達到（dào）曆史最高水平8.51億（yì）噸之後，就再也沒有超（chāo）過這一紀錄。這說明，除（chú）中國之外，全球粗鋼需求（qiú）量進（jìn）入相對穩定甚至（zhì）緩慢下（xià）降階段（duàn），世界每年粗鋼（gāng）需（xū）求大體在（zài）8.1億噸~8.3億（yì）噸之間，目前（qián）是（shì）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（gāng）為主，高品質鋼材比較少。所謂（wèi）高品質鋼是指具有（yǒu）更高性能、更長壽命、環境友好的高技術含量（liàng）、高附加值的特殊鋼品種。特種鋼的生產是體現一個國（guó）家整體（tǐ）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（xiàng）對保障國家重大（dà）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術（shù）升級具有重要（yào）意義。
國內特鋼消（xiāo）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（liè）車、汽車等)、航空及（jí）軍工等（děng）行業。從目前（qián）來看。工（gōng）信部《新材料產業“十二五”發展規劃》中提到建立高（gāo）品（pǐn）質鋼的基地。山西太原、湖北武（wǔ）漢、河南舞陽（yáng）、天津等地建設若幹專業化高品質特殊鋼生產基地（dì）。重點建設華（huá）東高品質特殊鋼綜合生產基地。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一斑（bān）。
而稀土元素在鋼冶煉中的應用可以（yǐ）很好地（dì）解決鋼材（cái）品質難題，鋼中（zhōng）有了稀土（tǔ）後，其性能得以提高，表現在深（shēn）衝性能、抗腐蝕性、耐磨性、拉拔性等。稀（xī）土與鋼液中的氧（yǎng）、硫等雜質的化學親和力大，在煉鋼溫（wēn）度(約1873K)下稀土（tǔ）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（yǎng）硫化物。這些反應的脫氧平（píng）衡常數或（huò）脫硫平衡常數低於或接近於常用的脫氧劑和脫硫劑。因（yīn）此稀土鋼添加劑可作為鋼液的強脫氧劑和脫（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或高品位(RE>27%)稀土矽鐵合金，有（yǒu）時也（yě）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（zhōng），成為鋼中的夾雜物。由於這些夾雜（zá）物的熔點高（gāo），可作（zuò）為（wéi）鋼液凝固時的非（fēi）勻質成核中心，起細（xì）化鋼的凝固組織作用；又由於這些夾雜物在（zài）軋鋼溫度下不易變形，仍保持細小的球（qiú）形或紡錘（chuí）形，使鋼中的夾雜物形態得到控製，從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（rú）MnS)延伸變形所導致的鋼材性能的各（gè）向異性，而（ér）使鋼材的縱向、橫向與厚度方向的性能趨於一致。稀土處理（lǐ）鋼材的（de）這（zhè）種變質作用是目前稀土鋼添（tiān）加劑最主要的應用內容。鋼中可能固溶（róng）微量稀土，特別是高碳鋼（gāng）和合金含量較高的某些合金鋼固溶稀（xī）土（tǔ）量（liàng）較高(萬分之幾)，可能產生某些合金（jīn）化作用。這（zhè）種合金化作用表現為稀土影響鋼的相變過程，改變相變產物的組成與結構，從而使鋼的疲勞性能和耐腐蝕性能（néng）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（liàng）所（suǒ）占的比例較少。為實現稀土對鋼的(微)合金化作用，必須較嚴格地控製冶（yě）金條件。使用（yòng）的稀土鋼添加劑主要是單一稀土金（jīn）屬及其鐵（tiě）合金，如Fe-Ce、Fe-Y等，有時也使用混合稀土金屬。
道路坎（kǎn）坷前景廣闊
上世紀七八十年代，稀土鋼（gāng）曾經作為成熟產品出現在我國鋼鐵產品（pǐn）名單上。但是（shì），近年來，由於多種原因，稀土鋼這一具有中（zhōng）國資源特色的鋼材品種的研發生產陷入低穀。根據（jù）中國稀土學（xué）會的統計數據，2011年（nián），我（wǒ）國稀土鋼產量僅為60萬噸，產量急劇萎（wěi）縮。稀土鋼的這（zhè）一（yī）現狀，引發了（le）相關專家學者的憂慮。那麽，稀土鋼的開發現（xiàn）狀如何？發展（zhǎn）稀土（tǔ）鋼的作用在哪裏？
業內專家表示，稀土對鋼鐵生（shēng）產有三大作用：淨（jìng）化鋼（gāng）液、變質夾雜、微（wēi）合金化。在鋼鐵生產過程（chéng）中加入稀土可以提高鋼材的強度、衝擊韌性、耐腐蝕性等（děng）性能。因此，稀土在普鋼、特鋼甚（shèn）至不鏽鋼生（shēng）產中都有著不可替代的作用。相對於美國、日本等技（jì）術先進國家（jiā），我國稀土鋼研（yán）發起（qǐ）步（bù）較晚，但是進展（zhǎn）迅速。上世紀90年代，我國已有可批量生產的稀土（tǔ）鋼品種9個，最高年產量達到168萬噸。不過，隨著爐外精煉技術的（de）普及，用稀土淨化鋼液的作（zuò）用被弱化。加之稀土價格高企，在特殊鋼中加入稀土生產（chǎn）成本過高，企（qǐ）業研發生產稀土鋼的積極性受挫。在這種（zhǒng）情況下，2011年（nián），武（wǔ）鋼稀土鋼產量由35萬噸降到10萬噸（dūn），本鋼則從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（chí）續低迷，折射出由國家倡導的稀土在鋼鐵（tiě）生產中應用工作的疲弱。“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比還有相當大的距離。我國是稀土大國，用稀土材料強化和提升（shēng）鋼鐵傳統（tǒng）產業具有重要意（yì）義。”中國稀土學會（huì）秘（mì）書長助理盧先利（lì）說。他用一組數據說明了（le）國內外在稀土鋼應用方麵存在的差距：美國鋼產量達到1億噸/年時（shí），稀土鋼（gāng）產量接近800萬噸/年，而我（wǒ）國鋼（gāng）鐵產量已達（dá）到7億噸/年，稀土鋼產量卻不足100萬噸/年（nián）。
盧先（xiān）利認為，如果我國的稀土鋼產量能夠達到2000萬（wàn）噸/年，那（nà）麽，每年可消耗混合稀土（以過剩的鑭、鈰為（wéi）主）1.2萬噸。從這個角度（dù）來看，發展稀土鋼不但可以促進鋼鐵產業升級，還可以實現稀土元素的綜合利用，對促（cù）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（tiě）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（gāng）鐵研究總院教授王龍妹表示。經過大量的研究（jiū）實驗，稀土鋼的作用機理目前已經十分明（míng）確，並在生產（chǎn）實踐中得（dé）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（zài）稀土鋼方麵擁有大量專利。建議國（guó）內研（yán）究單位與生產企業緊密配合，將研發與市場結合起來，賦予稀土鋼研（yán）發新的動力。
長期從事稀土鋼研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，加入稀土對這些問題的（de）改善有（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（yì），企業應針對實（shí）際問題開展研（yán）發，要注（zhù）重新品種和新（xīn）裝備的推廣應用。
事實上，盡管（guǎn）遭遇諸多困難，我國的稀土鋼研發工作一直在頑強地推進著。近年來，包鋼開發了深受市場歡迎（yíng）的稀土耐磨板、稀（xī）土特（tè）殊油井管等多種（zhǒng）稀土鋼產品；太鋼在不鏽鋼生產中加入稀土，以提高產品性能，降低生產成本。尤為可喜的是，在學術界（jiè）對稀（xī）土鋼（gāng）不置可否（fǒu）的時候，本鋼采用傳統的稀土喂絲法成功（gōng）生產出氣瓶鋼，成為本（běn）鋼重要的創效產品。但是，企（qǐ）業的研發工作多（duō）為單兵作戰，不能形成合力，這使得稀土在鋼鐵生產中的應用難以取得突破性進展（zhǎn）。
盧先利說：“目前，我國稀土（tǔ）在鋼鐵生產中的應用工作已（yǐ）到了關鍵（jiàn）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（zài）各類鋼中的作（zuò）用機理研究還不深入等方（fāng）麵（miàn）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持和引導。建（jiàn）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（jí）專（zhuān）項。”
開發稀土鋼工藝是關鍵
將稀土元素加入鋼中，提高鋼的強度、耐磨性能和抗氧化性能，改善和優化鋼材的質量，這已經成為業界共識。我國稀土在鋼中應用的曆史已有三十多年，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Mn、Nb、V、Ti稀土（tǔ）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（qiáng）度和耐磨（mó）性（xìng）。
我（wǒ）國稀土鋼（gāng）（輕稀土鋼）的主要生產基（jī）地是武鋼、包鋼（gāng）、本鋼、太鋼、攀鋼等企業。2011年，我國（guó）輕稀土鋼的產量約（yuē）60萬噸（dūn），最高年產量是20世紀90年代，曾達168萬噸。我國輕（qīng）稀土鋼占鋼總產量的比例不（bú）足0.5%（2004年），而美國在20世紀七、八十年代稀土鋼（gāng）產量已（yǐ）達700萬~900萬噸，占（zhàn）鋼（gāng）總產量的9%左右。
在我國稀土鋼的各鋼種中，迄今消費的主要是輕（qīng）稀土，尚未消（xiāo）費及形（xíng）成正規牌（pái）號的中、重稀土鋼種。眾多的研究和試驗（yàn）表明，尤以重稀土為對象（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基重稀土鋼材製作的（de）火車輪轂，其性能明顯地優（yōu）於以輕稀土鋼材製作的火車輪轂。
當前，稀土在高科技與社會發（fā）展中的作用（yòng）廣為人知。但世人並不清（qīng）楚，迄今並不是全部的稀土元素都能（néng）得到充（chōng）分的利用，還（hái）有許多稀土元素的應用（yòng）麵與應用量十（shí）分有限。目前，應用量較大的稀土元素，隻是其中的一部分，例如（rú）La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等；而另一些稀土元素卻尚未進入量大（dà）麵廣的（de）應用（yòng）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（yòng）量減少等原因，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（quán），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（chóng）稀土礦床，其Y2O3配分含量高達60%以上。礦床中的稀土礦（kuàng）物，是包含著整個稀土族15（或17）個元素共生在一起、不（bú）可分割的自（zì）然界共（gòng）生體（tǐ）。也就是說，在這種礦床中，每一個單獨的稀（xī）土元素，都不可能以（yǐ）獨立的（de）礦物形態而賦存，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。而若需將每一稀土元（yuán）素（sù）逐個分開，則需通過後麵（miàn）的濕法冶煉加工工藝，才能將其分離，從（cóng）而獲得單一的（de）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（kāi），則這些稀土元素的積壓是必然的（de），例如前麵提到的Y、Tm、Yb等稀土元素，這是礦物、礦床賦存特征自然（rán）規律所決定（dìng）的。
有鑒於此，國家近年來出台的稀土“收儲”政（zhèng）策，即是解決上述困局的措施之一（yī）。所以，我國稀（xī）土產業若要獲（huò）得更大的發展，從源頭（tóu）上減少或（huò）消滅滯銷、積壓現象，真正（zhèng）使每個稀土元素（sù）都能得到綜合利用，隻有從技術層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、有效的途徑。
而（ér）在冶煉（liàn）過程中（zhōng），工藝技術是稀土在（zài）鋼中應用的關鍵。如果說十幾年前鋼鐵行業對稀（xī）土在鋼中應用還頗為認可（kě）的話，那（nà）麽，隨著爐外精煉技術的普及，稀土的脫氧、脫硫作用被取（qǔ）代，目前這（zhè）一認同已蕩然無存。在調（diào）查了（le）國內多家鋼鐵企業之後，業內專家認為，其（qí）中原因有三：一是由於（yú）稀（xī）土容易與（yǔ）鋼中的其他元素（sù）產生不良反應，不好固熔、不好加（jiā）入；二是鐵水預處理技術使得鋼水成分變化，稀土的加入缺乏適當的量化標準；三是采用連鑄工藝後（hòu），已經在模鑄工藝中成熟的喂絲、吊掛（guà）等加入方法失效。這三個原因使得（dé）稀土在鋼中應用鮮有成功範例，更缺乏批量生產。
稀土在鋼中應（yīng）用困難，不是稀土本身的問題，而（ér）是與（yǔ）之相匹配的工藝問（wèn）題。作為稀土鋼研究工藝的專家，成國光和他的課題小組從5年前開始關注稀土鋼工藝。借鑒國外在鋼（gāng）水（shuǐ）中加入（rù）複合合金的做法，他（tā）們研（yán）製出（chū）一（yī）種稀土鋁鐵合金，以（yǐ）解決連鑄生（shēng）產中稀土加入的麻煩。成國光認（rèn）為，這一做法是在傳統鋁係脫氧基礎上添（tiān）加一定量的稀（xī）土元素，起到複合脫氧和高效去除夾雜物（wù）的作用，同時避免了過去加入稀土矽鐵合金導致矽含量超標的弊端，可顯著提高鋼水潔（jié）淨度。由於（yú）稀土加入量（liàng）適當，業內人士擔心的水口堵塞的現象並沒有出（chū）現。
製造稀（xī）土鋼包鋼已（yǐ）先（xiān）行
稀土鋼的研發製造，既（jì）能（néng）增加稀土（tǔ）的消費，又能提（tí）高鋼的品質（zhì），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，包鋼重要（yào）結構調整項目——稀土鋼板材廠冷（lěng）軋工程連續退火機組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做精的重（chóng）要支點，也是（shì）打造（zào）稀土鋼品牌的（de）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（hào）線設計（jì）年產能分別為90萬噸和63萬噸，其中2號線已於（yú）2015年11月熱（rè）負荷試車，生產的退火商品卷已經實現銷售。
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