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日前，包钢稀土(铌、钛)钢推进（jìn）工作（zuò）委员会成立。包（bāo）钢稀土(铌、钛)钢推进工（gōng）作委员的成立将有力地推（tuī）进已有稀土在钢中应用研究和实践成（chéng）果的产业化，打造中国特色钢材品牌，提升包钢公司钢铁产品的影响力和竞争力。据介绍，包钢稀（xī）土(铌、钛)钢推进工作委员会同时还设立了推进工作办公室和6个推进工作小组，分别负责稀土合（hé）金制备、稀土在钢中作用机（jī）理、稀土加入工艺（yì）研究、稀土钢产品开发、稀土钢标准制定和稀土钢品牌建设等工作。
我们不（bú）缺（quē）钢（gāng）缺“精品钢”
相关统计数据显示，2016年（nián）6月中国（guó）钢材产量为10071.5万吨，同比增长3.2%。2016年1~6月中国（guó）钢材产（chǎn）量55992.1万吨，同比（bǐ）增（zēng）长1.1%。2015年全年中国钢材产量为112350万（wàn）吨。单就数据而言，中国（guó）绝对是世界上当之无愧的钢产量大国，总产量占世界的一半以上。但是，值得注（zhù）意的是，我国钢产品品质不高，优质钢很少。
相关研究资料显示，在（zài）钢的冶炼过程中，添加稀土元素可以显着提高钢的品质，因此，加大稀土钢的（de）研发（fā）生产势（shì）在必行。同时，由于稀土（tǔ）元（yuán）素的不可分采性，造成稀土（tǔ）元素产量较（jiào）大但应用量相对较少，而且，近年来，受（shòu）稀土氧化物价（jià）格因素影响，La、Ce及（jí）Y、Tm、Yb等稀土产品积压。要解决这一问题，应着重从稀土钢领域加快开发应用，将这些（xiē）稀土,特别是以钇（Y）为代表的中、重稀土用于生产稀土钢，既可提高国产（chǎn）钢（gāng）的品质（zhì），开发具有中国特色的钢（gāng）材品（pǐn）种，又可消化积（jī）压的稀土产品。由（yóu）此（cǐ）可见，加快稀土钢的开发应（yīng）用具有积极的经济意义。
就中国钢铁工业而言，中国钢铁工业发（fā）展主要靠内需。目前（qián）来看（kàn）,全球范围内的钢铁工业产能过剩是多（duō）种产能、供给过剩背景下产（chǎn）生的。目前全球钢铁需求进（jìn）入相对稳定甚至缓慢下降阶段，因此中国钢铁工业靠外需来消（xiāo）化过剩产能是非常困难的。所以（yǐ），中国（guó）钢铁工业的出路在（zài）于提高和改善钢铁（tiě）产品质量，扩大钢铁下游产品的使用（yòng），并且能够扩大出口（kǒu），这才（cái）是保（bǎo）持高产能的出（chū）路所在。但（dàn）国（guó）际（jì）市场的容量（liàng）就是那么大，而且有强劲的竞争对手，扩大市场并不容易。在这样的背景下，研发冶炼稀（xī）土钢（gāng）势在必行。
相关数据显示，1986~2015年（nián）的30年，全球生铁和粗钢产量（liàng）分别增加6.237亿吨、8.50亿吨，其中中国分别增加6.84亿吨、7.445亿吨，中国的贡（gòng）献（xiàn）分别（bié）为109.67%、87.60%，剔除中国的（de）产量（liàng），全球生铁产量不仅没有增加，还下（xià）降了3830万吨，粗钢（gāng）产量增（zēng）加（jiā）了9150万吨，年均增加微弱。
由此可见，过去30年（nián）全球生铁产量主要（yào）是中国生产和（hé）供给，其（qí）他国家产量在减少，而生铁的需求主要在中国（guó），中国生铁出口很少。这意味着过去30年世界（jiè）其他国家对生铁需求总量没有增加而是在减少。事实（shí）上从2000~2014年的15年，全球铁矿石增（zēng）量的99%是中国消费的。由此（cǐ）可见（jiàn），如果中国铁矿石进口需（xū）求不增（zēng）加，世界（jiè）铁矿石需（xū）求就不会增（zēng）加。
世界粗（cū）钢产量在过去的30年（nián）平均每年增加30万吨（dūn）左（zuǒ）右，如果用35年的数据(1981~2015)，全球粗（cū）钢产量增加7380万吨，年均增加只有21万吨左右。从2007年世界粗钢产量(不包括中国（guó）)达到历史最高水平8.51亿吨之后，就再也没有超过（guò）这一纪录（lù）。这说明，除中国之外，全球粗钢需求量进入相对稳定甚至缓慢下降阶段，世界（jiè）每年粗钢需求大（dà）体在8.1亿吨~8.3亿吨之间，目前是高水平阶段，今后的趋势是下降而不是上升（shēng）。
但是，值得注意的是，中国（guó）的钢产量主要是以粗钢（gāng）为主，高品质钢材比较少。所谓高品（pǐn）质钢（gāng）是指具有更高性能、更长寿命、环境友好（hǎo）的高技术含量、高附加值的特殊钢品种。特种钢的生产是体现一个国家整体工业发展水平（píng）的重要标志（zhì）。其代表了特殊钢材料（liào）的发展方向对（duì）保障国家重大工程建设、提升装备制造水平、促（cù）进节能减（jiǎn）排和相关应用领域技（jì）术升级具有（yǒu）重要意义。
国内特钢消费市场中潜力较大的领（lǐng）域是工程机械、石（shí）油（yóu）化（huà）工、电站(核电、火电)、运输机械(含高（gāo）速列车、汽车等)、航（háng）空及军（jun1）工等行业。从目前来看。工（gōng）信部《新材料产业“十二五（wǔ）”发展规划》中提到建立高品质钢的基地。山西太原、湖（hú）北武汉、河南舞阳、天津等地建设若干专业化高品（pǐn）质特殊钢生产基地。重点建（jiàn）设华东高品质特殊钢综合生产基地。依（yī）托鞍山、大（dà）连等老（lǎo）工业基地（dì）。国家政策对高品质钢的扶（fú）持态度可见一斑。
而稀土元素在钢冶炼中的应用可以很好（hǎo）地（dì）解决钢材品质难（nán）题，钢中有了稀（xī）土后，其性能（néng）得以提高，表现在深冲性能、抗腐蚀性、耐磨性、拉拔性（xìng）等。稀土（tǔ）与钢液中的氧、硫等杂质的化学亲和力大，在炼钢温度(约1873K)下稀土（tǔ）能同钢液中的氧、硫等杂质反应生（shēng）成稀（xī）土氧化物、硫化物（wù）或（huò）氧硫化物。这些反应的脱氧平衡常数或脱（tuō）硫平衡常数低于或（huò）接（jiē）近于常用的脱氧剂和脱硫剂。因此稀（xī）土钢添加剂可作为钢液的强脱氧剂和脱硫剂而起净化作用。常用的稀（xī）土（tǔ）钢（gāng）添加剂主要为混合稀土金属或高品位(RE>27%)稀土硅（guī）铁合金，有（yǒu）时也使用混合还原剂（jì）的稀土氧化物。稀土与钢液（yè）中的氧、硫（liú）反应生成的氧（yǎng）化物、硫化物或氧硫化物可部分残留在钢液中，成为（wéi）钢中的夹杂物。由于这些夹杂物的熔点高，可作为钢（gāng）液凝（níng）固时的非匀质成核中（zhōng）心，起细化钢（gāng）的凝固组织作用；又由（yóu）于这些夹杂物（wù）在轧钢温度下不易变形，仍（réng）保持细（xì）小的球形或纺锤形，使钢中的夹（jiá）杂物形态得到控制（zhì），从而（ér）避免或（huò）克（kè）服钢材在热压力加工时由于其他种类夹（jiá）杂物（wù）(如MnS)延伸变形所导致的钢材性能的各向（xiàng）异性，而使钢材的纵向、横向与厚度方向的性能趋于一致（zhì）。稀土处理钢材的这（zhè）种变质作用是目前（qián）稀土钢（gāng）添加剂最主要的应用内容。钢中可能固溶微量稀土，特别（bié）是高碳钢和合金含量较高的某些合金钢固溶稀土量较高(万分之几)，可能产生某些合金化（huà）作（zuò）用。这种合金化（huà）作用表现为稀土影响（xiǎng）钢（gāng）的相变过程（chéng），改变相变产（chǎn）物的组成与结（jié）构，从而（ér）使钢的疲劳性（xìng）能和耐腐蚀性能变好（hǎo），以及提高钢的显（xiǎn）微硬度。目前以(微（wēi）)合金化为目的而使用的（de）稀土钢添加剂量所占的比例较少（shǎo）。为实现稀土对钢的(微)合金化作用（yòng），必（bì）须较严格地（dì）控制冶金（jīn）条件。使用的稀（xī）土钢添加剂主要（yào）是单一稀土金属及其铁合金（jīn），如Fe-Ce、Fe-Y等，有时也使（shǐ）用混合稀（xī）土金属。
道路坎坷前景广阔
上世纪七八十年代，稀土钢曾（céng）经作（zuò）为成熟产品出现在我国钢铁产品名单上（shàng）。但是，近年来（lái），由于（yú）多种原因，稀土钢这一具有中国资源特色的钢材品种的研发生产陷入低谷。根据中国稀土学会的统（tǒng）计（jì）数据，2011年，我国稀土钢产量仅为60万吨，产量急剧萎缩。稀土钢的这一现状，引发（fā）了相关专家学者的忧虑。那么，稀土钢的开发现状如何？发展稀土钢的（de）作（zuò）用在哪里？
业内专家（jiā）表示，稀土对钢铁生产有三大作用：净化钢液、变（biàn）质（zhì）夹杂、微合金化。在钢铁生产过程中加入稀土（tǔ）可以提高钢材的强度、冲（chōng）击韧性、耐腐蚀性等性能。因此，稀土在普钢、特钢甚至不锈钢生产中都有着不可替代的作用。相对于美国、日本等技术先进国家，我国稀土钢研发（fā）起（qǐ）步较晚，但是进展迅速。上世纪90年代，我国已有可批量生产的稀（xī）土钢品种9个，最高年产量达到168万（wàn）吨。不过，随着炉外精炼技术（shù）的普及，用稀土净化钢液的（de）作用被弱化。加之稀土价格高企，在特殊钢中加入稀土生产成本过（guò）高（gāo），企业研发（fā）生产稀（xī）土钢的积（jī）极性受挫。在这种情况下，2011年，武钢稀土钢产量由35万吨降到10万吨，本钢则从40万吨降到20万吨，太钢也从30万吨降到10万（wàn）吨。
当前，我国稀土钢研发生产的持续低迷，折（shé）射出由国家倡导的稀土在钢铁（tiě）生产中应用工作的疲（pí）弱。“中国是世界钢铁大国，但是钢铁品种质量与国际先进水平（píng）相比还有相当大的距离。我国是稀土（tǔ）大国，用稀（xī）土材料强化和提升钢铁传统产业具有（yǒu）重要（yào）意义。”中国稀土学会（huì）秘书长助理卢先利说。他用（yòng）一组数据说明了国内外在稀土钢应用方面存在的差距：美国钢产量达到1亿吨/年时，稀土钢产量接近800万吨/年，而我国钢铁产量已达到（dào）7亿吨/年，稀土钢产（chǎn）量却不足100万吨/年（nián）。
卢先利认为，如果我国的稀（xī）土钢产量能够达到2000万吨/年，那么，每年（nián）可消耗混合稀土（以过剩（shèng）的镧、铈为主）1.2万吨。从这个角度（dù）来看，发展稀土钢不但可以促进钢铁产业升级（jí），还可以实（shí）现稀土元素的综合利用，对促进稀土行业健康发展同样具有积极作（zuò）用。
“作用机理曾是阻碍稀土在钢铁生产中应用的巨大屏障。但是，今天这一阻力正在消除。”一直从事稀土（tǔ）钢（gāng）研究的北京钢铁研究总院（yuàn）教授王龙妹（mèi）表示。经（jīng）过大量（liàng）的研究实验，稀土钢的作用机理目前已经十分明确，并在生产实践（jiàn）中得到（dào）肯定。美国、日本、法国、瑞典、俄罗斯等国在生产特殊钢时（shí）都会（huì）加入稀土，日（rì）本更是在稀土钢方面拥有大（dà）量专利。建议国内（nèi）研究单位与生产企业紧密配合，将研发与市场结合起（qǐ）来，赋予（yǔ）稀土钢研发新的动力。
长期从（cóng）事稀土钢（gāng）研究工（gōng）作的东北大学教授戢景文认为（wéi），我国钢（gāng）材产品均匀性差、稳定性差，加入稀土对这些问题的改善（shàn）有极大帮助。在洁净钢条件下，稀土钢开（kāi）发前景（jǐng）同样广阔。他建（jiàn）议，企业应针对实际问题开展研发，要注重新（xīn）品种（zhǒng）和新装备的推（tuī）广应用。
事实上，尽管遭遇（yù）诸多困难（nán），我国的稀土钢研发工作一直在顽强地推进着。近年来，包钢开发了深受市场欢迎的（de）稀土耐磨板、稀土（tǔ）特殊油井（jǐng）管等多种稀土钢产品（pǐn）；太钢在不锈钢生产中加（jiā）入稀土，以提高（gāo）产品性能，降低生产成本。尤为可喜的是，在学术界对稀土钢不置可否的时候，本钢采（cǎi）用传统的稀土喂丝（sī）法成功生产（chǎn）出（chū）气瓶钢，成为（wéi）本钢重要的创效产品。但是，企业的研（yán）发工（gōng）作多为（wéi）单兵作战，不能形成合力，这使得稀土在钢铁生产中的应用难（nán）以（yǐ）取（qǔ）得突破性进展。
卢先利说：“目前，我国稀土在钢铁生（shēng）产中的应用（yòng）工作已（yǐ）到了关键（jiàn）时期，稀土加入工艺及设（shè）备落后、稀土钢的品种和（hé）产量少、稀土（tǔ）在各类钢中的作用机理研究还不深入等方面问题亟待解决。同时，这些问题的解（jiě）决，急需（xū）方方（fāng）面面的配合支持（chí），特别需要国家层面上的政策（cè）扶持和引导（dǎo）。建议工业和信息化部将稀土在钢铁（tiě）生产中的应用工作列入到稀土产业调整升级专项（xiàng）。”
开（kāi）发稀土钢工（gōng）艺是关键
将稀土元素加入钢中，提高钢的强度、耐磨性（xìng）能和抗（kàng）氧化性能，改善和优化钢材（cái）的质量，这已经成为业界共识。我国稀土在钢中（zhōng）应用的历史已有三十多年（nián），牌号达几十个。迄今，我国的稀土钢（轻稀土钢）主要分两大类：一是含Cu、P类稀（xī）土低合金钢，利用稀土改善钢的耐蚀性；二是含Mn、Nb、V、Ti稀土低合（hé）金钢，利用稀（xī）土除改善钢的耐蚀性外，更主要是改善（shàn）钢的强度和耐磨（mó）性。
我国稀土钢（轻（qīng）稀土钢）的主要生产基地是武钢、包钢、本钢、太钢、攀钢等企业。2011年，我国（guó）轻稀土钢的产量约60万吨，最高年产量是20世纪（jì）90年代，曾达168万吨（dūn）。我国（guó）轻稀土钢占钢总产量的比例（lì）不足0.5%（2004年），而美国在（zài）20世纪七、八十年（nián）代（dài）稀土钢产量已达700万~900万吨（dūn），占钢总（zǒng）产（chǎn）量的9%左右。
在我国稀土钢的各（gè）钢种（zhǒng）中，迄今消费的主要是轻稀土，尚未消费及形成正（zhèng）规牌号的中、重稀（xī）土钢种。众多（duō）的研究和试验表明，尤以重稀（xī）土为对象（xiàng）冶炼的（de）钢材，其性能与（yǔ）指标，是轻稀土钢难以比拟的。例如，以Y基重稀土钢材制作的火（huǒ）车轮毂，其性（xìng）能明显地优（yōu）于以轻稀土钢材制（zhì）作的火车轮毂。
当前（qián），稀土在高科技与社会发展中的（de）作用广为人（rén）知。但世人并不清楚，迄（qì）今（jīn）并不（bú）是（shì）全部的稀土元素都能得到充分的利用，还有许（xǔ）多稀土元素的应用面与应（yīng）用（yòng）量十分有限。目前，应用量较大的稀土元素，只（zhī）是其中的一部分，例如La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等；而另一些稀土元素（sù）却尚未进入量大面广的应（yīng）用阶段，例如Tm、Yb、Lu等；Y元素则（zé）因配（pèi）分含量（liàng）高，产量大（dà），尽管有一定的应用量，但（dàn）应用量与产量相比，相对较小，导致产品积压；由于价格及应用量减少等原因，也导致La、Ce等元素的积压。
我国优势的南方离子（zǐ）型稀土资源，配分齐全，尤其是中、重稀土含量高，特别是以（yǐ）龙南为典型代表的离子型重稀土矿床，其Y2O3配分含量高达60%以上。矿床中的稀土矿物，是包含着整个稀土族15（或17）个元素共生在一（yī）起、不可分割的自然界共（gòng）生体。也就是说（shuō），在这种矿床中，每一个单独的稀土元素，都不可能以独立的矿物形态而赋存，因此不可能（néng）在矿山开采时将每一个稀土元（yuán）素单独（dú）地分采，实现以销（xiāo）定产，消除积压。而若需将每一（yī）稀土元素逐个分开，则需通过后面的湿法冶炼（liàn）加工工艺，才能将其分离，从而获得单一的稀土产品。可见（jiàn），只要某些稀土元素（sù）的应用面与应用量未予拓开，则这些稀土元素（sù）的积压是必然的，例如前面提到的（de）Y、Tm、Yb等稀土元素，这是矿物（wù）、矿（kuàng）床赋存特征自然规律所决定的。
有鉴（jiàn）于此，国（guó）家近年来出台的稀土“收储”政策，即是解决上述困局的措施之一。所以，我国（guó）稀土产业若要获得更大（dà）的发展，从源头上减少或消灭滞销、积压现象，真正使每个（gè）稀土元素（sù）都能得到综（zōng）合利用，只（zhī）有从技术层（céng）面上来解决（jué）真正扩大每个稀土元素的应用面和应用量问题（tí），才是“治本（běn）”的根本、有效的途径。
而（ér）在冶炼过程中，工艺技术是（shì）稀土在（zài）钢中应用的关（guān）键。如果说十几年前（qián）钢铁行业对稀土在钢（gāng）中应用还颇为认可的话，那么，随着炉外精炼技术的普及，稀土的脱氧、脱硫作用被取代，目前这一认（rèn）同（tóng）已荡然无存。在（zài）调查了国内多家钢铁（tiě）企业之后，业内专家认为，其中原因有三：一是由于稀土（tǔ）容易与钢中的其他元素（sù）产生不（bú）良反应，不好固熔、不好加入；二是铁水预处理技术（shù）使得钢水成分变化，稀土的加入缺乏适当（dāng）的量化标准；三（sān）是采用连铸工艺后，已经在模铸工艺中成熟的喂丝、吊挂等加入方法失效。这三个原因使得稀土（tǔ）在钢中应用鲜有成功范例，更缺（quē）乏批量生产。
稀土（tǔ）在钢中应用困难，不是稀土本身的问题，而（ér）是与之相（xiàng）匹配的工艺问题。作为稀土钢研究工艺的（de）专家，成国光和他的课（kè）题小组从5年前开始关注稀土钢工艺（yì）。借鉴国外在钢水中加入复合合（hé）金的做法，他们研制出一种稀土铝铁合金，以解决连铸生（shēng）产中（zhōng）稀土加入的麻烦。成国光认为，这一做法是在传统铝（lǚ）系脱氧基础上添加一定量的稀土元素，起到复合（hé）脱氧和高效去除夹杂物的作用，同时避免了过（guò）去加（jiā）入（rù）稀土硅铁合（hé）金导致硅含量超标的弊（bì）端，可显着提高钢水洁净度。由于（yú）稀土加入量适当，业内人士担心的水口堵塞的现象并没有出现。
制造稀土钢包钢已先（xiān）行
稀土钢的研发制造（zào），既能增加稀（xī）土的消费，又能提高钢的品质，可谓一举多得。
值得庆贺的是，在稀土钢制（zhì）造领域，包钢（gāng）已经（jīng）成为先行者。
8月18日，包钢（gāng）重要结构调整项目——稀土（tǔ）钢板材厂（chǎng）冷轧工程连续退（tuì）火机组1号线热负（fù）荷试车，包钢稀土钢板材厂冷（lěng）轧工程是该公司做强做（zuò）精的重要支（zhī）点，也是打造稀土钢品牌的（de）重（chóng）点项目，由中国五冶集团承建。连续退火机组1号线和2号线设（shè）计年产（chǎn）能分别为90万吨（dūn）和63万吨，其中2号线已于2015年11月热负荷试车，生产的退火商品卷已经实（shí）现销售。
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