2017年稀土合金应用市场发展形势分析

文/中国稀土行业协会合金分会 孟庆江

稀土合金生产与供求关系的变化

1.2017年稀土硅铁合金生产平稳运行

行业调研统计情况表明，2017年我国稀土硅铁合金的生产平稳运行。中国铸造协会数据统计表明,2017年铸造行业消耗稀土硅铁合金40000吨（包括金属镧铈的部分替代），同比增长1.78%；稀土消耗量约12010吨（以REO计）。合金分会统计表明，国内四家稀土硅铁合金生产企业，三家轻稀土硅铁合金集中于西部能源丰富地区，只有龙南龙钇公司在重稀土产地，生产重稀土硅铁合金添加剂，产量8000吨左右。稀土硅铁合金几乎全部用于生产球化剂和孕育剂，基本满足了市场的正常需求。生产工艺主要是矿热炉一步还原法和电炉二步法硅铁还原。2017年国内全年产量约36000吨，其中包头华商稀土16000吨，包头企峰稀土12000吨，其他8000吨；合金稀土品位25%～30%，市场价格平均11000元/吨左右。在成本构成中能源消耗占首位,其次是劳动力成本，企业效益好于往年。稀土硅铁合金的消费量和生产量基本平衡。

2.镧铈金属取代稀土硅铁合金市场的动力不足

2017年由于包头稀土精矿价格提升，稀土镧铈氧化物的市场价格高涨，促使镧、铈金属的生产受限，同时，严格的环保核查叫停了部分电解生产线，产量呈下降趋势。全国产量低于10000吨/年。稀土金属特别是轻稀土金属取代稀土硅铁合金市场的趋势受阻。为稀土硅铁合金让出了部分市场空间。

值得注意的是，镧、铈稀土金属的生产集约化程度也是很低，以民营小企业为主体，大部分企业是3000A以下的小型电解槽，年产量1000吨左右。尽管小企业有成本优势和机动灵活的优势，但是，环境问题必然限制其生产。而稀土硅铁生产的环境问题并不突出。

3.稀土金属合金行业要为制造业的转型升级和高端制造业发展作贡献

稀土在铸造行业的应用是一个十分稳定和传统的应用领域。我国铸造领域中消费稀土情况见下表。随着我国高端制造业的发展，铸件形状越来越复杂、铸件质量要求不断提高，稀土元素在球化、变质效果和机理方面的研究不断深化，稀土金属对稀土硅铁合金市场的替代为此提供了较好的市场和技术环境。特别是稀土在有色金属合金精密铸造领域具有很强的优势和开发前景。稀土金属与合金行业要把握机遇，推进稀土在高端制造业和高端结构材料开发中的优势地位。为我国制造业的转型升级作出新贡献。

稀土在钢中应用研究开发形势喜人

近年来,通过中国稀土行业协会稀土合金分会、中国稀土学会稀土钢专业委员会和业内专家的大力推进，稀土在金属结构材料中的应用研究和开发逐步获得稀土业界的认同和稀土行业管理部门的重视。2017年第九届中国（包头）稀土产业论坛、中国稀土学会学术年会等大型稀土学术会议都设置了稀土金属结构材料分会场。可以看到，稀土在钢铁和有色金属材料中的应用将为稀土元素的均衡利用做出重要贡献。

1.稀土钢工程化应用的瓶颈问题正在获得突破

自上世纪九十年代末期至今，我国稀土在钢中的应用开发研究与生产逐步萎缩，从1000万吨规模下降至如今的100万吨规模，而粗钢产量由1亿吨跃升至7～8亿吨，反差之大可以想见。业内专家认为，稀土加入方法和工艺的粗放型严重影响连续化生产工艺的顺利进行，稀土钢性能的不稳定是稀土钢生产工程化应用的两个主要制约因素。有的专家这样形象的描述：稀土金属中几百个PPm的含氧量足以使稀土在钢中的作用由正变为负！尽管这种认识不一定准确，但却反映了稀土钢研发和生产转型升级的大趋势。研究表明，纯净度是制约稀土钢工程化的瓶颈。全流程控氧技术是解决瓶颈的钥匙。

2.稀土在钢中作用效果毋容置疑

近年来，中科院金属研究所、包头稀土研究院、北京科技大学、北京钢研总院、东北大学等科研单位的研究表明，稀土在钢中的作用主要体现在细化变质夹杂物，深度净化钢水和强烈的微合金化等方面，对钢的性能影响主要体现在提高钢的韧塑性、耐热性、耐蚀性和耐磨性等四个方面。稀土钢性能的一致性和稳定性，取决于稀土对钢中夹杂物形态、大小、数量和分布的影响，原位纳米级夹杂物的生成是关键，合理的稀土加入工艺与合适加入量（0.01%～0.05%）是保障。

3.稀土钢关键核心技术的突破

中科院金属研究所稀土钢加工模拟研究团队从2007年以来持续开展稀土钢关键技术的研究，通过实地考察，实验室研究和工业化试验，揭示了稀土高纯净度的加入对稀土改性钢的决定性作用。稀土加入前钢水的纯净度和高纯稀土金属、稀土铁合金的制备，稀土的保护性加入，稀土钢水的保护性浇注是稀土钢生产的关键控制工艺。亚微米稀土钢技术在10余家钢厂的20余个钢种的模铸或连铸坯料制备的示范表明，提升性能，减少镍、钼、铌、钒、锰等贵金属用量，降低成本的效果非常显著。稀土在核电转子、轴类、大模块等大型锻件，模具钢、轴承钢、弹簧钢等特殊钢，耐蚀钢、海工钢、汽车板、压力容器板等精品钢中的应用前途光明。目前上述钢种在我国的市场消费量在2.8～3亿吨左右。据业内专家统计，2017年稀土特钢的生产规模达到100万吨，稀土高强钢、耐候钢等优钢产量也在100万吨规模，总规模200万吨，较2016年有较大的进展，可以预计，我国千万吨级稀土特钢产能指日可待了。

稀土镁铝合金市场的发展和趋势分析

稀土在有色金属材料中的应用,目前主要是集中在稀土铝合金和稀土镁合金的开发与应用方面，随着我国新能源汽车、轨道交通和航天航空工业的发展，对轻合金的需求量快速增长，同时对品种、质量的要求不断提升，为稀土在轻合金中的应用研发创造了需求空间，稀土镁合金、稀土铝合金在产能和品种上发展都很快。但是准确的产能、产量数据很难统计。

1.稀土在铝、镁合金中的作用

业内专家指出，稀土在铝合金中具有除气、除杂、固溶强化、细化晶粒和变质作用，目前主要的应用领域包括轨道交通、汽车工业、建筑用铝、发动机活塞、飞机齿轮箱、电线电缆、飞机仪表盘、生活用铝等。

稀土在镁合金中具有熔体保护作用：可在熔体表面形成致密复合氧化膜提高熔体起燃点，改善合金抗氧化性。例如：在ZM5合金中加入0.12%的镧铈混合稀土，起燃点可以从654℃上升至820℃;还有弥散强化、固溶强化、细晶强化作用；稀土镁合金除了具有传统镁合金的质量轻、减震防噪声、抗电磁辐射、回收无污染等特点外，还有耐热耐蚀、高强度高韧性、阻燃耐磨、易成形加工、抗高温蠕变等综合性能。是目前国际上最先进的新型轻质结构材料，也是工业结构件轻量化，已成为提高节能性环保性的首选材料。

2.稀土镁合金、铝合金生产与研发继续发力

目前，中国稀土行业协会稀土合金分会会员企业有七家稀土镁铝合金生产企业，它们是龙南龙钇重稀土科技股份、临江市东锋有色公司、飞腾轻合金科技公司、深圳创金美科技公司、岳阳昱华稀土合金新材料公司、贵州安吉精铸公司，包头开升稀土镁合金科技公司和包头稀土院稀土合金中试基地。业内专家提供的数据表明，2017年，我国稀土镁、铝应用合金的生产规模估计达60万吨规模，其中稀土铝合金50万吨（约占原铝产量的3%），稀土应用镁合金8～10万吨（约占原镁产量的10%），不同合金稀土加入量不同，从0.3%到17%，加入的稀土品种包括铈、镧、钇、钐、钕、钆等。

从国内铸造领域生产现状分析稀土的消耗量