鐵礦石價值評價與優(yōu)化配礦實用技術(shù)研究

王丹華　程廣田　張海明　艾碩　胡張旗

摘 要：目前，我國鐵礦石貧礦多、富礦少，鋼鐵廠生產(chǎn)大多以進(jìn)口鐵礦石為主，但近期進(jìn)口鐵礦石價格逐漸走高，鋼鐵廠成本升高，產(chǎn)能過剩，面對市場行情下行危機，降低鐵礦石采購成本成為關(guān)鍵舉措，公司放棄長協(xié)礦、主流礦，建立鐵礦石評價體系，主動選擇低價非主流礦，如高硅、高鋁、高磷、高硫的鐵礦石，通過優(yōu)化配礦，實現(xiàn)降本增效。

關(guān)鍵詞：鐵礦石；評價體系；配礦

A PRACTICAL STUDY ON THE EVALUATION AND OPTIMIZATION OF IRON ORE BLENDING

Wang Danhua? ? Cheng Guangtian? ? Zhang Haiming? ? Ai Shuo? ? Hu Zhangqi

（Henan Angang Zhoukou Company? ? ?ZhouKou? ? 466300，China）

Abstract：Currently， China has a high proportion of low-grade iron ore and a low proportion of high-grade ore. Many steel mills rely heavily on imported iron ore for production. However， the recent increase in imported iron ore prices has led to higher costs for steel mills and an oversupply of production capacity. Faced with a downturn in the market， reducing the procurement cost of iron ore has become a key measure. The company has abandoned long-term supply contracts and mainstream ore， and established an iron ore evaluation system. It actively selects low-cost non-mainstream ore， such as high-silicon， high-aluminum， high-phosphorus， and high-sulfur iron ore， and achieves cost reduction and efficiency improvement through optimized ore blending.

Keywords： iron ore; evaluation system; ore blending

0? ? 前? ? 言

中國鋼鐵行業(yè)快速發(fā)展，鐵礦石嚴(yán)重短缺，高品位鐵礦石數(shù)量少，依靠品位定價的模式已不適用。因此，需要確定科學(xué)合理的鐵礦石評價方法。常用的鐵礦石價值評價法眾多，但存在優(yōu)缺點。如，鐵礦石品位法能直觀反映每1%鐵品位的價格，但不能反映鐵礦粉脈石對價值的影響；扣CaO、MgO、鐵品位法考慮了堿性脈石對含鐵量的真實影響，但未考慮酸性脈石的影響；鐵礦石品位綜合評價法綜合考慮鐵礦石中堿性脈石、酸性脈石含量對高爐冶煉的影響，但不能反映燒結(jié)過程變化、高爐冶煉礦石品位變化對焦比的影響，及有害雜質(zhì)對品位的影響；鐵礦石冶金價值評價法考慮了鐵礦石的品位、焦炭、熔劑消耗、車間加工費的影響，但未考慮有害雜質(zhì)的影響；鐵礦石極限價值、實用價值評價法在鐵礦石冶金價值評價法的基礎(chǔ)上，考慮了有害雜質(zhì)的影響，但不適用安鋼周口公司使用。

1? ? ?建立鐵礦石評價模式

周鋼此前大多以價效評價鐵礦石價值，價效評價是將鐵礦石冶煉成生鐵，以生鐵成本高低作為評價鐵礦石價值的依據(jù)。主要分為單品種價效和結(jié)構(gòu)價效，采用單品種價效評價，不能客觀評價缺陷鐵礦石生產(chǎn)中實際效果；結(jié)構(gòu)價效適用于已確定主流礦但未確定個別礦種的情況。目前，高品質(zhì)鐵礦石價格高，生產(chǎn)成本高，低品位、個別有害元素高的礦石資源多、價格低，采購、配加低價礦成為必然選擇。但個別有害元素高的礦石不適用價效評價，探索科學(xué)合理的鐵礦石評價模式勢在必行。

質(zhì)量決定價值，鐵礦石的質(zhì)量[1]主要包括物理特性、化學(xué)成分、冶金性能，化學(xué)成分是礦石質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是價值的決定因素。周口公司通過限定鐵礦粉的化學(xué)成分公開招標(biāo)，以車板含稅價為基礎(chǔ)，依據(jù)當(dāng)日普氏指數(shù)、人民幣-美元匯率分別計算預(yù)計到廠成本、折62品位到廠成本、折62品位美元價，按照折62品位到廠成本最低的原則確定中標(biāo)單位，以此評價鐵礦石價值。依據(jù)當(dāng)日普氏指數(shù)緊跟市場行情，使采購的鐵礦石盡量低于或貼近時點價格；依據(jù)匯率將車板含稅價折62品位美元價，方便直觀比較各鐵礦石美元價差；折62品位到廠成本考慮了鐵礦石的品位、水分、運費等因素，能直觀反映缺陷非主流鐵礦石的價值。預(yù)計到廠成本、折62品位到廠成本、折62品位美元價計算公式分別如下所示：

P₁=P/1.13+F/1-M/100（1）

P₂=P₁/TFE×62（2）

P₃=（P-24）/R/1.13/（1-M/100）/TFe×62? ? ? ? ? ? （3）

式中： P 為車板含稅價，元/t；P₁為預(yù)計到廠成本，元/t；P₂為折62品位到廠成本，元/t；P₃為折62品位美元價，美元/t；M為礦石水分，%；F為運費，元/t；TFe為礦石品位，%；R為人民幣與美元匯率。

2? ? 優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)

面對成本大幅上升，企業(yè)處于微利甚至虧損的境地，入爐品位的提高帶來成本的上升已大于優(yōu)化操作指標(biāo)和燃料比下降帶來的成本降低，周口公司降低入爐品位，使用低品位、有害元素成分鐵礦石。通過配礦結(jié)構(gòu)的優(yōu)化[2-6]，有害元素礦石的“高低”、酸性脈石如高硅高鋁搭配使用，對降本增效有積極作用。

2.1? ? 含硫、磷礦石的使用

硫、磷等有害元素充分對沖消化，在保證燒結(jié)煙氣排放達(dá)標(biāo)的前提下，最大比例使用缺陷礦石[7]，降低采購成本。高硫礦粉如：硫酸渣的硫含量1.03%、如皋混合粉的硫含量0.8；高磷礦粉如：徐州自選粉的磷含量較高（磷含量0.2以上）其成分如表1所示。鐵水中硫≤0.05%，主要來自燒結(jié)礦，這取決于燒結(jié)脫硫脫銷系統(tǒng)處理量，現(xiàn)有脫硫脫硝設(shè)計的濃度（1 500 mg/m³）。通過配礦計算高硫礦粉與其他鐵礦石帶入燒結(jié)的硫含量，加修正系數(shù)后，得到燒結(jié)煙氣入口硫濃度，以此推出高硫礦粉的配比。燒結(jié)礦中磷控制在≤0.09%，同理，利用配礦程序，調(diào)整高磷礦粉的最佳配比，滿足燒結(jié)礦質(zhì)量要求。

將含硫、磷礦石與熔劑等原料混勻，提高燒結(jié)礦成分穩(wěn)定性。由于含硫、磷礦石的配比較小，配料秤量程大，使用料倉下料會影響下料量的準(zhǔn)確性，因此，采用地下料槽將高硫礦粉、徐州自選精礦、石灰石粉和重力除塵灰進(jìn)行預(yù)配料，增加燒結(jié)工序降本資源的使用品種。預(yù)配料在燒結(jié)工序配比4%，可降低燒結(jié)礦成本10元/t左右，折合噸鐵成本降低13元/t左右。

2.2? ? 高硅礦石的使用

硅在礦石中以酸性脈石[8]形式存在，是燒結(jié)礦中的硅的主要來源，含量不能過高也不能過低，合理區(qū)間在5.5%～6.6%。硅低的話會影響燒結(jié)過程中貼酸鈣的生成，進(jìn)而影響燒結(jié)礦質(zhì)量；過高的話難以燒結(jié)，成品燒結(jié)礦品位降低，高爐渣量增大。市場上礦粉鐵含量相同，硅含量每高一個百分點價格降低10元左右。將高硅礦粉與低硅礦粉搭配使用，有利于降低采購成本，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。

常用高硅礦粉是高硅巴粗，SiO₂大約12%，Al₂O₃大約2.0%，到廠成本大約703元/t，配比10%左右，羅伊山MB粉、金寶粉、超特粉的硅含量較低大概6.1%～6.6%，分別與高硅巴粗搭配使用，配礦表見表2，燒結(jié)礦成分中SiO₂6.5%左右，成分如表3所示。

塞拉利昂粉的SiO₂含量2.16%，Al₂O₃含量6.36，由于Al₂O₃較高，到廠成本較低，大約740元/t，成分與高硅巴粗高硅低鋁互補，成分如表4所示。兩者可搭配使用，塞礦配比9%左右，高硅巴粗配比11%左右，配比如表5所示。燒結(jié)礦成分滿足質(zhì)量要求，如表6所示。

2.3? ? 高鋁礦石的使用

高鋁礦石[9-11]同化溫度高、需要燃料多，液相流動差、成品礦強度低，礦石價格較低。低品印粉鋁含量高，5.91%左右，燒結(jié)配比10%左右，庫利粉磷0.12%，含量高、鋁大約2.26%，含量較低，燒結(jié)配比27%左右。兩者的Al一高一低，搭配使用，滿足燒結(jié)礦中Al在2.7%+/-0.1%的要求。兩者按照低品印粉20%、庫利粉80%混合，簡稱為混合礦A，與金寶粉成分接近，混合礦A的Al₂O₃較金寶粉更低。由于普氏指數(shù)的影響，不能直觀比較混合礦A價格與金寶粉價格差異，故以普氏指數(shù)120為基準(zhǔn)折算到廠成本。經(jīng)計算，混合礦A以普氏指數(shù)120為基準(zhǔn)折算到廠成本是831元/t，金寶粉以普氏指數(shù)120為基準(zhǔn)折算到廠成本是900.90元/t，前者比后者低69.9元/t，如表7所示。印粉、庫利粉使用比例可以達(dá)到25%左右，燒結(jié)礦成本可降低16元左右，折合噸鐵成本降低20元左右。

3? ? 結(jié)? ? 論

1）將礦石的化學(xué)成分作為評價價值的基礎(chǔ)，以折62品位到廠成本最低原則確定中標(biāo)單位。這種鐵礦石價值評價原則考慮了鐵礦石的品位、水分、運費等因素，客觀評價了非主流鐵礦石的價值，有利于降低采購成本。

2）通過調(diào)整配礦結(jié)構(gòu)，使用低品位、含有害元素成分的鐵礦石。在滿足燒結(jié)、高爐生產(chǎn)條件下，將含有害元素礦石的有害成分相互“高低”搭配，如高硅與低硅礦粉、高鋁與低鋁礦粉、高硫與低硫礦粉、高磷與低磷礦粉搭配使用，對降本增效有積極作用。

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