进口铁矿石综合到厂价效模型建立及应用

霍 龙

（安阳钢铁股份有限公司）

0 前言

在H钢铁企业含铁原料消耗中，进口铁矿石占其总消耗量的大半以上，其中很大一部分是在港口直接采购的进口铁矿石现货。在选择购买进口铁矿石时主要面临三个问题：（1）矿石货源的选择。H钢铁企业必须根据自身的生产工艺特点，挑选出对自身企业冶金价效最好的进口铁矿石货物。（2）矿石品质的波动。不同于一般招标采购产品，铁矿石产品是天然含铁元素矿石经过选矿工艺后形成的初级产品，存在元素指标质量不稳定的情况。因此，企业需要结合自身工艺特点，剔除铁矿石元素波动带来的价效差异，选择出价效最好的矿石产品。（3）港口物流成本的差异。H钢铁企业距港口距离较远，物流成本占矿石采购总成本的比重很大，在采购铁矿石时，需要综合考虑物流成本因素，在铁矿石货源有保证的情况下，尽可能选择到厂物流成本最优的矿石资源。

1 H钢铁企业进口铁矿石采购背景

近年来，随着我国城市化、工业化进程的不断加快，作为国民经济基础产业的钢铁工业进入高速发展阶段，国内铁矿石的需求也呈高速增长的趋势。但国内铁矿资源禀赋差，存在开采量低、品位低、类型复杂、开采成本高等问题，所以不得不大量进口国外铁矿石来满足本国的冶炼生产需求。

随着国际铁矿石市场的金融属性越来越强，国际铁矿石价格除受到供需影响波动外，还受到国际巨额金融热钱的影响而剧烈波动。如何在剧烈波动的铁矿石市场中，发掘矿石品种的价值洼地、抢抓市场机遇，是H钢铁企业进口铁矿石采购的新挑战。

2 H钢铁企业综合到厂价效影响因素

2.1 铁矿石价格

铁矿石价格是评价铁矿石价效的最基本指标和评价标准。同品种相同品质的铁矿石相比较，价格低的铁矿石要比价格高的铁矿石价效更好，反之则较差。即在商品种类和品质等其他要素相同的情况下，铁矿石价格和铁矿石价效成反比例关系。

根据交货地点和所含物流服务不同，现货进口铁矿石价格主要分为港口车板价格和运输到厂价格；根据价格含税与否，铁矿石价格可分为含税价格和不含税价格；根据结算方式不同，铁矿石价格又分为湿吨结算价格和干吨结算价格。

2.2 铁矿石质量

2.2.1 铁矿石品位（铁元素指标）

铁矿石品位又称全铁，是指物料中以各种化合物形态存在的铁的总和，以TFe%表示，是评价铁矿石质量的最主要指标。铁矿石的使用价值及其冶炼价值，均取决于铁矿石的含铁量。铁矿石含铁量高有利于降低焦比，提高产量。根据高炉生产经验可知，矿石品位提高1%，焦比降低2%，产量提高3%。矿石品位越高，脉石数量越少，熔剂用量和渣量也相应减少，既能降低热量消耗，又有利于炉况顺行。矿山开采出来的原矿，含铁量一般在30%～60%之间。

2.2.2 硅元素含量指标

硅元素主要以SiO2的形式存在于铁矿石中，是铁矿石中含量最多的杂质。SiO2对铁矿石品质的影响主要是铁矿石品位，即SiO2含量高则矿石品位下降，同时高炉冶炼要求炉渣具有适当的碱度（CaO/SiO2），当SiO2含量过高时，需要额外加入一定量的CaO来满足造渣要求，从而增加渣量和焦炭消耗量。根据高炉炼铁生产经验，1 kg SiO2在高炉内要形成2 kg炉渣，每吨生铁消耗的含铁矿石中，每增加1% 的SiO2，将使炉渣增加25～40 kg，这不仅使焦比升高，而且还降低了软熔带和滴落带的透气性和透液性，影响高炉顺行和喷吹燃料。因此，相同铁含量的矿石，应优先使用SiO2含量低的，SiO2含量过高的矿石甚至没有冶炼价值。

2.2.3 铝元素含量指标

铝元素是脉石的组成部分，当Al2O3在烧结矿中的含量处于适当比例时，会提高烧结矿强度，降低其低温还原粉化率,对高炉冶炼行程是有益的。当烧结矿中的Al2O3含量太高时（Al2O3/SiO2＞0.35）,针状结构向板柱状转变,使其还原性变差；过多的Al2O3的存在有助于玻璃质的形成,反而会降低烧结矿的强度和低温还原粉化率。适量的Al2O3含量有助于烧结过程形成复合铁酸钙，提高烧结矿质量，但过高时会严重影响烧结矿质量，同时还会造成高炉炉渣熔化温度升高及粘度增加，使高炉透气性下降、燃耗升高；当前H钢铁企业高炉渣中的Al2O3含量处于较高水平，已对高炉造渣产生了影响，因此进口矿中的Al2O3含量越低越好。

2.2.4 含水量（水分指标）

铁矿石所含水分分为结晶水和游离水两种。结晶水属于矿石组成，影响矿石品位，但不会造成高炉渣量升高；游离水不是矿石组成部分，不会影响矿石品位，但会增加运输成本，在对铁矿石价效的评测中，主要是对铁矿石中的游离水进行价效折算。

2.2.5 其他有害元素指标

硫磷元素在钢中会造成钢的“热脆”、“冷脆”，影响钢的质量，一般钢种均对硫和磷含量有严格的要求；硫磷元素含量增加，会造成炼铁、炼钢成本增加，严重时会造成钢材质量的下降。

2.3 铁矿石到厂物流成本

H钢铁企业位居豫北内陆，进口铁矿石都是通过河北省、山东省和江苏省的几个港口接卸，再由铁路或者汽车运输至厂内，平均运输距离高达700 km以上。这导致进口铁矿石物流成本占据矿石采购总成本的比例很大，同时不同港口之间的物流成本相差也较大，而物流成本的差异会有抵消矿石本身价效优势的可能，在采购铁矿石时必须考虑物流成本的因素，以及与矿石价效的互补性，统筹测评包含物流成本在内的进口铁矿石到厂价效。

3 模型的设计与建立

3.1 设计模型

经过上述对铁矿石采购过程的剖析，在实际的进行进口铁矿石采购工作中，不能仅依据铁矿石的价格来计算价效，还要考虑矿石的质量指标及其带给企业的冶金价效，最后进口铁矿石的到厂运输成本也是必须要考虑的项目。

设计逻辑关系模型如图1所示。

图1 进口铁矿石逻辑关系模型

3.1.1 矿石价格

矿石价格是影响矿石综合价效的基本因素，供应商报盘中铁矿石价格通常为港口车板交货含税湿吨价格。在进行矿石价效评测时，由于要与铁矿石品质调价进行一起评测，因此应把报价折算为港口车板交货干吨不含税价格后，再参与矿石综合价效评测。

3.1.2 矿石质量调价

铁矿石品质调价是指对铁矿石所含铁、硅、铝、磷、硫和水等成分指标高低优劣的判断，进而对铁矿石冶金价效成本进行实际增减调整的做法。具体以该品种铁矿石典型值为基准，再与铁矿石实际装港指标作比较，然后计算出装港指标与典型值的差距，最后结合H钢铁企业自身的冶金工艺情况，确定铁矿石实际成分差距对冶金工艺价效的贡献或损失，进而参与对铁矿石的综合价效评测。

3.1.3 矿石物流成本

矿石物流成本主要指供应商在港口车板交货后，H钢铁企业收到货物后所要承担的铁矿石由港口车板运输到企业所在地的物流费用。由于要与矿石价格和铁矿石品质调价进行一起评测，因此应把物流费用折算为干吨不含税价格，再参与矿石综合价效评测。

3.2 参数设置

根据模型中的数据需要，将模型中的参数分为基本参数、元素标准参数、元素调价参数和物流成本参数四大类。

3.2.1 基本参数设置

铁矿石综合到厂冶金价效（Total Cost-benefit）=TCB

铁矿石价格（Price of Iron Ore）=P

综合冶金价效（Summation Metallurgical Costbenefit）=SMCB

物流成本（Logistics Cost）=LC

铁矿石水分（Moisture）=M

税率（Tax Rate）=TR:13%

3.2.2 元素标准值参数

铁品位基准值（Standard of Iron Grade）=S_Fe:60%

二氧化硅含量基准值（Standard of Silica）=S_SiO2:7%

三氧化二铝含量基准值（Standard of Alumina）=S_Al2O3:1.5%

3.2.3 元素调价参数

依据H钢铁企业自身的冶金工艺特点，设置元素调价如下：

铁品位调价（Adjustment of Iron Grade）=A_Fe:-30元/1%

二氧化硅含量调价（Adjustment of Silica）=A_SiO2:15元/1%

三氧化二铝含量调价（Adjustment of Alumina）=A_Al2O3:10元/1%

3.2.4 物流成本参数

Q港物流成本（Logistics cost-Q）=LC_Q：110元/吨

R港物流成本（Logistics cost-R）=LC_R：115元/吨

L港物流成本（Logistics cost-L）=LC_L：118元/吨

D港物流成本（Logistics cost-D）=LC_D：120元/吨

H港物流成本（Logistics cost-H）=LC_H：105元/吨

3.3 建立模型

通过上述铁矿石综合到厂价效影响分析结果，初步建立模型如下：

铁矿石综合到厂价效=铁矿石干吨不含税价格+铁矿石元素指标质量调价+铁矿石干吨到厂不含税物流成本

依据上述参数设置情况，建立进口铁矿石综合到厂价效模型如下：

4 模型的运算

以2019年H钢铁企业准备在港口采购20 000 t进口巴西粗粉现货为例，共有三家公司报盘， A公司报R港货物，铁品位（TFe）为62.12%，报价735元/吨（港口车板含税价格）；B公司报Q港货物，铁品位（TFe）为62.03%，报价740元/吨（港口车板含税价格）；C公司报H港货物，铁品位（TFe）为62.06%，报价745元/吨（港口车板含税价格）。报盘详情见表2。

从表2可以看出，三个公司所报盘的货物为分布在三个港口的同一种货物，这就意味着三种货物的到厂运输成本有高低差异，伴随着三个货物的报价不同，三个货物还有着不同的元素指标。首先，如果从报价上比较，A公司货物报价最低，优势明显；但从铁品位上比较，C公司货物品位最高，优势最大；B公司货物则在硅铝磷硫等有害元素上含量相对较少，也具有优势。

对于以上三个货物，究竟哪一个货物对H钢铁企业具有最优综合到厂价效，用所建立的模型进行运算及评测，测算结果见表3。

表2 巴粗粉报价情况

表3 综合价效测评

从表3可以看出， B公司所报货物的综合到厂价效为最优。

5 结语

在H钢铁企业铁矿石采购例子中，结合该企业炼铁生产工艺和不同采购港口物流成本差异，将铁矿石价格、品位质量和物流成本设置为相关影响参数，并设计计算公式，建立评价模型。在面对A、B、C三公司所报盘的不同价格、品位和不同到厂运输成本的巴西矿石货物采购选择时，利用所建模型进行计算评测，选出综合到厂价效最优的铁矿石资源。为铁矿石采购选择提供了办法和依据，最终实现了采购效益最大化。