日前，包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委（wěi）員會成立（lì）。包鋼稀土（tǔ）(铌、鈦)鋼推（tuī）進工作委員的成立將有力地（dì）推進已有稀土在鋼中應用研究（jiū）和（hé）實踐成果的產業化，打造中國特色鋼材（cái）品牌，提升包鋼公司鋼鐵產品的影響力和競爭力。據（jù）介紹，包鋼（gāng）稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會同時還設立了推進（jìn）工作辦公室和6個（gè）推進（jìn）工作（zuò）小組（zǔ），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、稀土鋼標準製定和稀土鋼品牌建設等（děng）工作。
我（wǒ）們（men）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（wéi）10071.5萬（wàn）噸，同比增（zēng）長3.2%。2016年1~6月中國鋼材產量55992.1萬噸，同比增長1.1%。2015年全年中國鋼（gāng）材產量為（wéi）112350萬噸。單就數據而言，中國（guó）絕對（duì）是世界上當之無愧的鋼產（chǎn）量大國，總產量（liàng）占世界的一半（bàn）以上。但是，值得注意的是，我國鋼產品品質不高，優質鋼很（hěn）少。
相關研究資料（liào）顯（xiǎn）示，在鋼（gāng）的冶煉過程中，添加稀土元素（sù）可以顯著（zhe）提高鋼的品質，因此，加大稀土鋼的研發生產勢在必行。同時，由（yóu）於稀土元素的不可分（fèn）采性（xìng），造成稀土元素產量較大但應（yīng）用量相對較少，而且，近年來，受稀土氧化（huà）物價格因素影響，La、Ce及Y、Tm、Yb等稀土產品積壓。要解決（jué）這一（yī）問題，應著重從稀土鋼領域加快開發應用，將這些稀（xī）土,特別是以釔（Y）為代表的中（zhōng）、重稀土用於生產稀土（tǔ）鋼，既可提高（gāo）國產鋼的品質（zhì），開發具有中國特色的鋼材品種，又可消化（huà）積壓的稀土產品。由此可見，加快稀土鋼的開發應用具（jù）有積極的經濟意義。
就（jiù）中國鋼鐵工業而言，中國鋼鐵工業（yè）發展（zhǎn）主要（yào）靠內需。目前來（lái）看,全球範圍內的鋼鐵工業產能過剩是多種產能、供給過剩（shèng）背（bèi）景下產生的。目前全球鋼鐵需求進入相對穩定甚至緩慢下降（jiàng）階段（duàn），因此中（zhōng）國鋼（gāng）鐵工業靠（kào）外需來消化過剩產能是非常（cháng）困難的。所以，中國鋼鐵工業的出路（lù）在於提高和改善鋼鐵產品質量，擴大鋼鐵下遊產品的（de）使用，並且能夠擴大出口，這才是保持高產能（néng）的出路所（suǒ）在。但國際市場（chǎng）的容量就是那麽大，而且有強勁（jìn）的競爭對手，擴大市場並不容易。在這樣的（de）背景（jǐng）下，研發冶煉（liàn）稀土（tǔ）鋼勢在必行。
相關數據（jù）顯（xiǎn）示，1986~2015年的30年，全（quán）球生鐵和粗鋼產量分別增加6.237億噸、8.50億噸（dūn），其中中國（guó）分別增加6.84億噸（dūn）、7.445億噸，中（zhōng）國的貢（gòng）獻（xiàn）分別為109.67%、87.60%，剔（tī）除中（zhōng）國的產量，全球生鐵產量不僅沒有增加，還（hái）下降了3830萬噸，粗鋼產量增加了9150萬噸，年均增加微弱。
由此（cǐ）可見，過去30年全球生鐵產量主要是中國生產和供給（gěi），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（yì）味著過（guò）去30年世界（jiè）其他國家對生鐵需求總量（liàng）沒有增加而是在減少。事實（shí）上從2000~2014年的15年（nián），全球鐵礦石增量的99%是中國消費的。由此可見，如果中國（guó）鐵礦石進口需求不增加，世界鐵（tiě）礦石需求就不會增加。
世（shì）界粗鋼產（chǎn）量在過去的30年平均每年增加30萬噸左右，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（dào）曆史最高水平（píng）8.51億噸之後，就再（zài）也沒有超過這一紀錄。這說（shuō）明，除中國之外，全球粗鋼需求量進入相對穩定甚至緩慢下降階段，世界每年粗鋼需求大體在8.1億噸~8.3億噸之間，目前（qián）是高水平階段（duàn），今後的趨勢是下降（jiàng）而不是（shì）上升（shēng）。
但是，值得注意的是，中國的鋼產量主要（yào）是以粗鋼為主，高（gāo）品質鋼材（cái）比較少。所謂高品質鋼是指具有（yǒu）更高性能、更長壽命、環境友好的高技術含量、高附加值的特殊鋼（gāng）品種。特（tè）種鋼的生產是體現一個國家整體工業發展水平的重要標誌。其代表（biǎo）了特殊（shū）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（yù）技術升級具有重要意義。
國內特鋼消費（fèi）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、汽車等)、航空及軍（jun1）工等行業。從目前來看（kàn）。工信部《新材料（liào）產業“十二五”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（tiān）津等地建設若幹專業化高品質（zhì）特（tè）殊鋼生產基地（dì）。重點建設華東高品（pǐn）質特殊鋼綜合生產（chǎn）基地。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（xī）土元素在鋼冶煉中的應用可以很好地解決鋼材品（pǐn）質難題，鋼中有了稀土後，其性（xìng）能得以（yǐ）提高，表現（xiàn）在（zài）深衝性能、抗腐蝕性、耐磨性、拉拔性等。稀土（tǔ）與鋼液中的氧、硫等雜質的化（huà）學親和力大，在煉鋼溫度(約1873K)下稀（xī）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（huà）物。這些反應的脫氧平衡常數（shù）或脫硫平衡（héng）常數低於或接近於常用的脫氧（yǎng）劑和脫（tuō）硫劑。因此稀土鋼添加劑可（kě）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（zhǔ）要為混合稀（xī）土金屬或高品位(RE>27%)稀土矽（guī）鐵合金，有（yǒu）時也使用混合還原劑的（de）稀土氧化物。稀土與鋼液中的氧、硫反應生成的氧化物、硫（liú）化物或氧硫化物可部分殘留在鋼液中，成（chéng）為（wéi）鋼中的（de）夾雜物。由（yóu）於這（zhè）些夾雜物的熔點高，可作（zuò）為（wéi）鋼液凝固（gù）時的非勻質成核中心（xīn），起（qǐ）細化鋼（gāng）的凝（níng）固組織作用；又由於這些夾雜物在軋鋼溫度下不易變形，仍保持細小的球形或紡錘形，使鋼中的夾雜物（wù）形態得到控製，從而避免或克服鋼材在（zài）熱壓力加工時由於其他種類夾雜物(如MnS)延（yán）伸變形所導致的鋼材性能（néng）的各向異性，而使（shǐ）鋼材的（de）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（xī）土鋼添加劑最主要的應用（yòng）內容。鋼中可（kě）能固溶微量稀（xī）土，特別是高碳鋼和（hé）合金含（hán）量較高的某些合金鋼固溶稀土量較（jiào）高(萬分之幾)，可能產生某些合金化作用（yòng）。這種（zhǒng）合金（jīn）化（huà）作用表現為稀（xī）土影響鋼（gāng）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變好，以及提高鋼的顯微硬度。目前以(微)合金化為目的而使用的（de）稀土鋼添加劑量所占的比例較少。為實現稀土對鋼的(微)合金化作用，必須較嚴格地控製冶金條件。使用的稀土鋼添（tiān）加劑主要是單一（yī）稀土金屬及其鐵合金，如Fe-Ce、Fe-Y等，有時也使用混合稀土金屬。
道路坎坷前景廣闊
上世（shì）紀七八十年代，稀土鋼曾經作為成熟產品出現（xiàn）在我國鋼鐵產品名單（dān）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入低穀。根據中國（guó）稀土（tǔ）學會的（de）統計數據，2011年，我國（guó）稀土（tǔ）鋼產量僅為60萬噸，產量急劇萎縮。稀土鋼的這一（yī）現狀，引發了（le）相關專家學者的憂慮。那麽，稀土鋼的開發現狀如何？發展稀土鋼的作用在哪裏？
業內專家表示，稀土對鋼鐵（tiě）生產有三大作用：淨化（huà）鋼液、變（biàn）質夾雜、微合金化。在鋼鐵生產過程中加（jiā）入稀土可以提高（gāo）鋼材的強度、衝擊韌性、耐腐蝕性等性能。因此，稀土在普鋼、特鋼甚（shèn）至不鏽鋼（gāng）生產中都有著不可替代的作用。相對於美國、日本等（děng）技術先進國家，我國稀（xī）土鋼研發起步較晚，但是進展迅速。上世紀90年（nián）代，我國已有可批量生產的稀土鋼品種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，在特殊鋼中加入（rù）稀土生產（chǎn）成本過高，企業研發生產（chǎn）稀土鋼的積極性受挫。在這種情況（kuàng）下，2011年，武鋼稀土（tǔ）鋼產量由35萬噸降到10萬噸，本鋼則（zé）從40萬噸降到20萬噸，太鋼也從30萬噸降到10萬（wàn）噸。
當前，我國（guó）稀土鋼研發生產的持續低（dī）迷，折射（shè）出由國（guó）家（jiā）倡導的稀土在鋼鐵生產中應用工作的疲弱。“中國是（shì）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（guó）是稀（xī）土大國，用稀土（tǔ）材料強化和提升鋼鐵傳（chuán）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（yòng）一組數據說明了國（guó）內外在稀土鋼應用方麵存在的（de）差距：美國鋼產（chǎn）量達到（dào）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（lú）先利認為，如果我國的稀（xī）土鋼產量能夠（gòu）達到2000萬噸/年，那麽，每年可消耗混合稀（xī）土（以過剩的鑭、鈰為主）1.2萬噸。從這個（gè）角度來看，發展（zhǎn）稀土鋼不但可以（yǐ）促進（jìn）鋼鐵產業升級，還可以（yǐ）實現稀土元素的綜合利用，對促進稀土行業健康發展（zhǎn）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（dà）屏障。但是，今（jīn）天這一阻力正在消除。”一直（zhí）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（yán）究（jiū）實驗，稀土鋼的作用機（jī）理目前已經十分明確，並在生產實踐中得到（dào）肯定（dìng）。美國、日本、法國（guó）、瑞典、俄羅斯等國在生產特殊鋼時（shí）都會加入稀土，日本更是在稀土鋼方麵擁有大量專利。建議國內研究（jiū）單位與生產企業緊密配合，將研發與市場結合起來，賦予稀土鋼研發新的動力。
長期從（cóng）事稀土鋼研究工作的東北大學教授戢景文認為，我國（guó）鋼材產品均勻性差（chà）、穩定性差，加入（rù）稀土對這些問（wèn）題（tí）的改善有極大幫助（zhù）。在（zài）潔淨（jìng）鋼條件下，稀土鋼開發前景同樣廣闊。他建（jiàn）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用。
事實上，盡管遭遇諸多困（kùn）難，我國的稀土（tǔ）鋼研發工作一直在頑強地推進著。近（jìn）年來，包鋼開發了深受市場歡迎的稀土耐磨板、稀土特殊油井管等多種稀土鋼產（chǎn）品；太（tài）鋼在不鏽鋼生產中加入稀土，以（yǐ）提高產品性能，降低生產成本。尤為可喜的是，在學術界對稀（xī）土鋼不置可否的時候，本鋼采用傳統的稀土喂絲法成功生產出氣瓶鋼，成為本鋼重要的創（chuàng）效產品。但是，企業的（de）研發工作多為單兵作戰，不能形成（chéng）合力，這使得稀土（tǔ）在鋼鐵生產中的應用難（nán）以取得突破性（xìng）進展。
盧先利說：“目（mù）前，我國稀土在鋼鐵生產中的應用工作已到了關鍵時期，稀（xī）土（tǔ）加入工藝及設備落後、稀土（tǔ）鋼的品（pǐn）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（dài）解決。同時，這些問（wèn）題（tí）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。建議工業和信（xìn）息化（huà）部將稀土在鋼鐵生產中的應用工作列入到稀土（tǔ）產業調整升級專項。”
開發稀土（tǔ）鋼工（gōng）藝是關鍵
將稀土元素加入鋼（gāng）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（wǒ）國稀（xī）土在（zài）鋼中（zhōng）應用的曆史（shǐ）已有三十多（duō）年，牌（pái）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類稀土低合金鋼，利用稀土（tǔ）改善鋼的耐蝕性；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，更主要是改善鋼的強度和耐磨性。
我國稀土鋼（輕稀土鋼）的主要生產基地是武鋼、包鋼、本鋼、太鋼、攀鋼等企業。2011年，我（wǒ）國輕稀土鋼的產（chǎn）量約60萬噸，最高年產量是20世紀90年代，曾達168萬噸（dūn）。我國輕稀土鋼占鋼總產量的比例不足0.5%（2004年），而美（měi）國在20世紀七、八十年代稀土鋼產量已達700萬~900萬噸，占鋼（gāng）總（zǒng）產量的9%左右。
在我國稀土鋼的各鋼種中，迄今消費的主要是輕稀土，尚未消費及形成正規牌號的（de）中、重稀土（tǔ）鋼種。眾多的研究和試驗表明，尤以重稀土為對（duì）象冶煉的鋼材，其性能與指標，是（shì）輕稀土鋼難以比（bǐ）擬的。例如，以Y基重稀土鋼材製作的火車輪轂，其性（xìng）能明顯（xiǎn）地優於以輕稀土鋼材製作的火車輪轂。
當前，稀土在高科（kē）技與社會發展中的作用廣為人知。但世人並不清楚，迄（qì）今並不是全部的稀土元素（sù）都能得到充分的利用，還有許多稀土元素的應用麵（miàn）與應用量十分有限。目前，應用（yòng）量較大的稀土元素（sù），隻是其中的一（yī）部分，例如（rú）La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等；而另一些稀土元（yuán）素卻尚未進入（rù）量大麵廣的應用階段，例（lì）如Tm、Yb、Lu等；Y元素則因配分（fèn）含量高，產量大，盡管有一（yī）定的應用量（liàng），但應用量（liàng）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（nán）方離子型稀土資源，配分齊全，尤其是中、重稀土含量高，特別是以龍南為典型代表的離子（zǐ）型重稀土礦床（chuáng），其Y2O3配分（fèn）含量高達60%以上。礦床中的稀土礦物，是包（bāo）含著整個稀土（tǔ）族15（或17）個（gè）元（yuán）素共生（shēng）在一起、不可分割的自然界共生體。也就（jiù）是（shì）說，在這種礦床（chuáng）中，每一個（gè）單獨的（de）稀土元素，都不可能以獨立的礦物形態而賦存，因此不可能在礦山（shān）開采時（shí）將每一（yī）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素逐個（gè）分（fèn）開（kāi），則需通過後麵的濕法冶煉加工工（gōng）藝，才能將其分離，從而獲得單一的（de）稀土（tǔ）產品。可（kě）見，隻（zhī）要某些稀土元（yuán）素的應用麵與應（yīng）用量未予（yǔ）拓（tuò）開，則這（zhè）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（wù）、礦床賦存特征自然（rán）規律所決定的。
有（yǒu）鑒（jiàn）於（yú）此，國家近年（nián）來出台的稀土“收（shōu）儲”政策，即是解決上述困（kùn）局的（de）措施之一。所以，我國稀土產業若要（yào）獲得更大的發展，從源頭上減少或消滅滯銷、積壓現象，真正使每個稀土元素都能得到綜合利用，隻有從技術層麵上來解決真（zhēn）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（xī）土在鋼中應用的關鍵。如果說十幾年前鋼鐵行業（yè）對稀土在鋼中應用還頗為認可的話，那麽，隨著（zhe）爐外精煉技術的普及，稀土的脫氧（yǎng）、脫硫作用被取代（dài），目前這一認（rèn）同已蕩然無存（cún）。在調查了國內多家鋼（gāng）鐵企（qǐ）業之後，業內專家認為，其中原因（yīn）有三：一是由於稀土容易與（yǔ）鋼中的（de）其他元素產生不（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，已經在模鑄工藝中成熟的喂絲、吊掛等加入方法失效。這（zhè）三個原因使得稀土在鋼中應用鮮有成功範例，更缺（quē）乏批量生產。
稀土在鋼中應用困難，不是稀土本身的問題，而是與之相匹配的工藝問題。作為稀土鋼研究工藝（yì）的專家，成國光和他的課（kè）題小（xiǎo）組從5年前（qián）開始關注稀土鋼工（gōng）藝（yì）。借（jiè）鑒國外（wài）在鋼水中加入（rù）複合合金的做法，他們（men）研製出一種稀土鋁鐵合金，以解決連鑄（zhù）生產中稀土加入的麻（má）煩（fán）。成國光認為，這一做法是在傳統鋁係脫氧基礎（chǔ）上添加一定量的稀土元素，起到複合（hé）脫氧和高效（xiào）去除夾雜物的作用（yòng），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（zhe）提高鋼水潔（jié）淨度。由於稀土加入量適當，業內人士擔（dān）心的水口堵塞的現象並沒有出現。
製造稀土鋼包鋼已先行
稀土鋼的（de）研發製造，既能增（zēng）加稀土（tǔ）的消費，又能提高鋼（gāng）的品質，可謂一舉（jǔ）多得。
值得慶賀的是，在稀土鋼製造領域，包鋼已經成為先（xiān）行者。
8月18日，包鋼重要結構調整項目——稀（xī）土鋼板材廠冷軋工程連續退火機組1號線熱負荷（hé）試車，包鋼（gāng）稀土鋼板材廠冷軋（zhá）工程是該公（gōng）司（sī）做（zuò）強做精的重要（yào）支點，也是打造稀土鋼品牌的重（chóng）點項（xiàng）目，由中國五冶集團承建。連續退火機組1號（hào）線和2號線設計年產能分別為90萬噸和63萬噸，其中2號線已於2015年11月熱負荷試車，生（shēng）產的（de）退火（huǒ）商品卷已經實現銷售。
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