铁矿石采购成本评价

郭晓鹏

（德龙钢铁有限公司，河北邢台054009）

0 引言

目前，在钢铁联合企业中铁前成本占总成本的70%左右，而在铁前成本中，烧结矿成本核算到铁水成本约呈1．3～1．4倍的增长，因此烧结矿成本的控制对铁前成本的控制至关重要[1-3]。烧结工序的主要成本为原料成本，要想控制铁前成本，必须要控制铁矿石的采购成本，实现成矿率高、价格优、品位高和理化指标好，这样才能实现铁前成本的优化[4-5]。通常情况下，铁矿粉的采购过程中一直存在着价格与质量之间的矛盾，矿粉的质量越好，价格就越高，如何界定铁矿石“质量”的优劣和“价格”的高低，以及如何来确定矿石的质量同价格二者之间的匹配关系，成为目前所有钢铁企业所共同关注的问题。

烧结过程中各种矿粉的烧结性能主要包括同化性、液相流动性、黏结相自身强度、SFCA的生成特性、连晶固结强度等。除此之外，矿粉本身的烧损量还会影响配碳量的变化，因此配矿时要综合考虑矿粉的烧结特性、烧损量以及对应的配碳量，才能获得理化性能指标较优的烧结矿[6-7]。在实际生产中，矿粉品位越低、烧损越大，所需的配碳量就越高，大幅影响得到的烧结矿和采购成本，最终影响铁前成本的优化。因此，对于钢铁生产企业来说，必须建立一套准确的铁矿石采购成本评价系统指导采购。

1 主流矿粉的烧损和配碳

大部分钢铁企业使用的物料为主流料。随着主流料的使用，以及大量的生产实践和实验室试验，可以确定一些主流矿粉的烧损以及对应的配碳量，具体对应情况见表1。通过表1可以确定在某种矿粉烧结生产中单烧实际的配碳量，从而来评价该矿粉的生产成本是否有利于铁前成本的优化。

2 单烧吨度价的计算方法

2.1 常用吨度价计算

通常所说的铁矿石吨度价是指表征铁矿石单位价格的量，其意义是含有1%铁的1 t铁矿石的价格，即平时所说的多少钱一个品位[8]。最简单的吨度价为铁矿石1%品位的价格，就是用矿粉价格除以矿粉品位，从某种程度来说，这种算法也具有一定的“合理性”。根据冶炼生产经验得出，入炉品位每提高1%，可降低焦比2%，提高产量3%的效果，即入炉矿石品位的提高可有降低冶炼成本、提高铁水产量。但这种计算方法没有考虑到铁矿粉在烧结过程产生的“品位消耗”，即由于脉石等其它成分及矿粉烧损的影响，造成入炉烧结矿的品位和原矿粉品位并不能保持一致，因此仅仅依赖配矿时矿粉的品位来衡量，在实际操作中存在很大的缺陷。

表1 各种矿粉的烧损及对应的配碳量

2.2 单烧品位吨度价法

在吨度价的计算方式上存在许多不确定的因素，还没有一种固定有效的方式进行评价，在实际生产中，除了考虑各种矿粉的烧结性能外，还要将烧结矿的烧损和配碳量考虑进来，另外，在实际生产中需要根据矿粉中脉石成分配加一定的熔剂，因熔剂的加入导致最终成品烧结矿的品味与矿粉的品味有所差距。通过单烧获得烧结矿的吨度价来衡量某种矿粉的性价比，进而完善品位评价方法。单烧法则是以一种含铁原料，按烧结矿技术要求，配加适当的熔剂和燃料，使其碱度或MgO的含量达到预定的规格，这样所得出的烧结矿的含铁量称为该种含铁原料的单烧值。将实际烧结矿看作是各种含铁原料的单烧烧结矿的机械混合物，从而优化烧结矿配矿成本。形成下面的计算公式：

式中，M残存为单烧烧结矿预测残存百分比，%；mi为某一种物料的配比百分比，%；hi为某一种物料的烧损量百分比，%。

式中，C单烧为单烧烧结矿预测成本，元；yi为某一种物料的干基不含税到厂价格，元；Z加工为每吨单耗烧结矿加工费用，元。

式中，P吨度价为单烧烧结矿矿粉吨度价，元/1%品位；mFe为单烧中含铁料矿粉的配比，%；TFe为单烧中含铁料矿粉的品位，%。

通过上面计算公式（1）、（2）、（3）可以计算出任意一种矿粉的单烧吨度价，从而将所有矿粉按品位和吨度价进行排序，按照高、中、低品位范围进行选择，从中选择适合生产使用的矿粉，确保烧结矿质量和价格的最佳。

3 烧结矿成本的合成

本文所述的评价方法不仅局限于用单烧方法来确定某种矿石的“采购价值”，如果考虑各种矿粉的烧结特性，结合实际高炉生产，以高炉顺行稳定为基础，以最终的铁水成本为目标，建立计算模型，期间将涉及的烧结矿配料、高炉的入炉配比，以烧结矿品位、烧结矿碱度、高炉入炉料结构、高炉炉渣碱度、镁铝比等作为约束条件进行计算，可以将各个单烧结果按照所需配比进行机械的混合，即可得到某个混合配比下的烧结矿成本，通过多个配比的比较就可以确定在确保烧结矿理化指标的前提下所需要的品位、成本的烧结矿配比。

式中，P烧结矿为烧结矿综合成本，元；Pi为单烧中含铁料矿粉的吨度价，元/1%品位；TFe为单烧中含铁料矿粉的品位，%；xi为机械混合时铁矿粉的比例，%。

通过上述计算方法，可以获得不同烧结矿配比方案下不同铁水成本的对应情况，在选择烧结矿方案时提供参考依据。为此，在确保烧结矿质量的前提下，对烧结矿在相同品位、碱度和含镁量基础上，进行了各个方案的计算，具体见表2。

4 结语

对于铁矿石目前还没有一种行之有效的评价方法，简单的测算方法不能和生产实际相结合，对铁矿石的评价没有实际应用效果。单烧是一种比较贴近实际的铁矿石的评价方法，可以有效的指导生产实际，为降低铁前成本奠定基础。通过模拟计算，可以得到不同矿粉在不同配比下获得的铁水成本，从而可以根据不同的吨度价进行有机的结合，获得最佳的烧结矿质量的同时确保成本的最优。

表2 模拟计算后烧结矿和铁水成本对应情况