稀土耐蚀螺纹钢撑起产业发展的“钢筋铁骨”

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作为稀土耐蚀螺纹钢的示范工程项目，河北龙凤山铸业有限公司的精品制粉厂项目采用由上海大学高性能钢铁材料团队、上海大学新材料（泰州）研究院有限公司与盐城市联鑫钢铁有限公司联合研发生产的稀土耐蚀螺纹钢HRB400ERE进行工程建设。图1所示是项目施工现场的稀土耐蚀螺纹钢HRB400ERE。

素有冀南宝地、太行明珠美称的武安县是河北省邯郸市唯一的县级市。武安冶炼历史久远，战国时即开采铁矿，汉、宋、元时的炼铁遗址犹存，据《后汉书·郡国志》载，汉武帝时全国设铁官49处，武安为其一。武安县矿产资源丰富，是全国58个重点产煤县（市）和全国四大富铁矿基地之一，是河北的传统老工业和基础原材料基地。河北龙凤山铸业有限公司始建于1999年，位于武安县青龙山工业园，是全球规模最大的铸造用高纯生铁、超高纯生铁和特种金属新材料生产企业，龙凤山采用精料、精炼、精处理“三精法”生产工艺自主研制生产的高纯生铁，填补了国家空白，实现了替代进口。在生产过程中，执行多项严格的细化标准，进行全过程质量控制。以此种方法生产的高纯生铁，有害元素含量极低，成分波动范围极小，是生产高端铸件不可替代的材料。精品制粉厂项目的建设，是为解决河北龙凤山铸业有限公司产业自给自足的难题。

龙凤山铸业有限公司精品制粉厂项目采用的稀土耐蚀螺纹钢规格为Ø12mm，大部分稀土耐蚀螺纹钢加工成板筋和箍筋。其中箍筋用于主厂房和制粉车间固定框架柱与框架梁，板筋用于主厂房、制粉车间和中心楼的制顶和楼梯。本项目使用了近百吨稀土耐蚀螺纹钢，其中，中心楼建设使用约28吨，主厂房和制粉车间建设使用约70吨。

中国钢材消费特点明显，建筑业和工业约占总钢材消费量的90%左右，其中建筑用钢所占比重为50%。由于中国正处于城镇化快速发展的历史阶段，对于建筑钢材需求旺盛。螺纹钢作为中型以上建筑构件必须用到的钢材，一直占据着中国钢材生产的较大比重。

然而，螺纹钢一般是裸装捆扎交货，存放时要注意防潮，锈蚀对螺纹钢的性能将产生不利影响。解决螺纹钢的腐蚀问题将会大幅度提高钢材的服役寿命。通过稀土合金化技术在保证螺纹钢的力学性能基础上了赋予其优异的耐大气腐蚀性能。如图2所示，将经过户外放置15天的普通螺纹钢和稀土耐蚀螺纹钢进行对比发现，经过阳光暴晒和雨水冲刷的稀土耐蚀螺纹钢锈蚀情况明显优于普通螺纹钢。

通过镧铈稀土合金化技术生产的稀土耐蚀螺纹钢，耐腐蚀性能提高30%-50%。稀土在钢中的作用分别体现在变性夹杂物、稀土界面偏聚和稳定锈层等方面。如图3所示，未添加稀土元素的试样中夹杂物以长条状大尺寸的MnS为主。加入稀土元素后可观察到球状或类球状稀土夹杂物，直径和长度均在10μm以内。EDS面扫描显示，稀土和Si、O元素聚集在夹杂物的内部，呈球状分布，夹杂物外围元素主要是Mn、S元素。

近两年我国螺纹钢年产量均超过2.5亿吨，占我国钢铁年总产量的1/4。在目前激烈竞争的市场形势下，开发耐蚀螺纹钢，对提升产品档次、增强产品竞争力、提高效益非常必要。目前稀土耐蚀螺纹钢已经相继开发了HRB400ERE、HRB500ERE等系列新型螺纹钢产品，吨钢稀土合金化成本为30-50元，仅为传统耐候钢合金化成本的1/10左右。稀土耐蚀螺纹钢相比传统螺纹钢耐腐蚀性能显著提高，达到传统耐候钢水平，大大降低了成本和环境污染。

稀土耐蚀螺纹钢是中国特色资源利用、社会钢材应用减量化发展、钢铁科技和生产工艺进步相互结合的产物，是社会发展需求的必然。它的出现将极大推动我国新型钢铁材料技术的进步。  （廉心桐）