———創(chuàng)建鐵礦粉綜合品位性價(jià)比計(jì)算法

2014年初以來(lái)，由于鐵礦資源供大于求的局面出現(xiàn)，鐵礦石價(jià)格大幅度下滑，迅速由賣(mài)方市場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橘I(mǎi)方市場(chǎng)。在這一情況下，鋼鐵企業(yè)如何采購(gòu)鐵礦資源，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)？筆者認(rèn)為，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)降低煉鐵成本應(yīng)該轉(zhuǎn)變?yōu)榻⑿碌闹鞯V體系和實(shí)行鐵礦資源性價(jià)比的最優(yōu)化。

面對(duì)我國(guó)鋼鐵企業(yè)布局的現(xiàn)實(shí)，沿海港口企業(yè)和內(nèi)地企業(yè)在配礦結(jié)構(gòu)和鐵礦資源優(yōu)化問(wèn)題上，應(yīng)有所區(qū)別。沿海港口企業(yè)基本零運(yùn)費(fèi)，內(nèi)地企業(yè)要考慮運(yùn)費(fèi)對(duì)成本的影響，其與鐵礦資源高價(jià)時(shí)代相比，運(yùn)費(fèi)占成本的比例大大升高了，內(nèi)地企業(yè)更需要精料，不能把成本花費(fèi)在負(fù)價(jià)值的酸性脈石和水分上。但不論港口企業(yè)還是內(nèi)地企業(yè)，都應(yīng)該用鐵礦資源冶金價(jià)值的性價(jià)比作為降低煉鐵成本的主要措施。配礦結(jié)構(gòu)的優(yōu)化應(yīng)讓位于性價(jià)比的優(yōu)化，但不等于沒(méi)有配礦結(jié)構(gòu)優(yōu)化的問(wèn)題了，優(yōu)化配礦仍然是降低煉鐵成本的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

優(yōu)化鐵礦粉性價(jià)比和配礦結(jié)構(gòu)的思路

一些企業(yè)的采購(gòu)和配礦部門(mén)，直接采用進(jìn)礦單位比上表觀品位。例如，購(gòu)進(jìn)鐵礦粉的價(jià)格為干噸480元，表觀品位為62%，單位品位的性價(jià)比即為480/62＝7.74元/百分比。這樣的計(jì)算方法與實(shí)際差別很大，它缺少了兩大步：一是沒(méi)有根據(jù)其脈石含量和有害元素評(píng)定和計(jì)算綜合品位，二是沒(méi)有依據(jù)表觀品位價(jià)與綜合品位價(jià)計(jì)算岀綜合品位性價(jià)比。而這兩者恰是優(yōu)化鐵礦粉性價(jià)比的新思路和新概念。

現(xiàn)在與2014年以前相比，鐵礦石價(jià)格的大幅下滑造成配礦結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化：內(nèi)地企業(yè)運(yùn)輸費(fèi)占礦價(jià)的比重大大增加了，低價(jià)礦等經(jīng)濟(jì)爐料在混合礦中的性價(jià)比大大降低了。配礦結(jié)構(gòu)的這種狀態(tài)變化說(shuō)明，SiO2和Al2O3等脈石含量和有害元素高的鐵礦粉占燒結(jié)、煉鐵成本的比例大大升高了，即礦價(jià)大幅下滑后配礦結(jié)構(gòu)的思路和理念須要調(diào)整，高品質(zhì)礦的品位性價(jià)比已呈現(xiàn)相對(duì)合理的狀態(tài)，低品質(zhì)礦的性價(jià)比已不如高品質(zhì)礦。如此，優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)就回到高品位、低SiO2和Al2O3的赤鐵礦或磁鐵礦與高、中水化程度的褐鐵礦的合理搭配上。

鐵礦粉綜合品位性價(jià)比評(píng)價(jià)更科學(xué)

鐵礦粉綜合品位評(píng)價(jià)與計(jì)算。眾所周知，鐵礦粉的不同脈石含量和S、P、K2O、Zn等有害元素對(duì)其造塊和高爐冶煉都有不同程度的消耗和影響。所謂鐵礦粉綜合品位價(jià)，即扣除不同脈石含量、燒損和有害元素后的實(shí)際品位，鐵礦粉綜合品位評(píng)價(jià)法是根據(jù)前蘇聯(lián)科學(xué)院院士M.A.巴洛夫提出的鐵礦石冶金價(jià)值的計(jì)算方法經(jīng)修正得出的用于粉礦的計(jì)算方法：TFe<綜粉>=TFe/(1-LOI)×[100+2R2(SiO2+Al2O3)/(1-LOI)-2(CaO+MgO)/(1-LOI)+2(S+P)/(1-LOI)+5×(K2O+Na2O+Pb+Zn+Cu+As+CL)/(1-LOI)]-1×100%。式中，R2為爐渣二元堿度，其余均為鐵礦粉的化學(xué)成分，LOI為燒損值。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，買(mǎi)進(jìn)表觀55.7%品位的馬來(lái)西亞礦粉，由于其含酸性脈石和有害元素，經(jīng)綜合計(jì)算后的品位僅為41.84%。41.84%品位的鐵礦粉用于燒結(jié)和高爐煉鐵，依據(jù)不同品位鐵礦石冶金價(jià)值理論，不但沒(méi)有效益，而且會(huì)造成負(fù)的經(jīng)濟(jì)損失，這就是鐵礦粉綜合品位評(píng)定的價(jià)值。

鐵礦粉綜合品位性價(jià)比的計(jì)算法。鐵礦粉用于造塊和高爐冶煉，由于品位高低不同和鐵礦石的酸堿度不同，會(huì)造成高爐煉鐵渣鐵比、噸鐵用礦量和燃料比不同。品位低的鐵礦石，用于高爐煉鐵，不僅噸鐵用礦量大，而且渣鐵比大，造成高爐冶煉的效率低、產(chǎn)量低和燃料比高。因此，不同品位鐵礦石的冶金價(jià)值是不一樣的，不同含鐵品位鐵礦石的冶金價(jià)值列于表2。65%品位的鐵礦粉，單位品位的價(jià)值為9.23元，而50%品位的價(jià)值為2.22元，當(dāng)品位低于46%后不僅沒(méi)有價(jià)值而且成了負(fù)值。

1%品位價(jià)格低不等于綜合品位性價(jià)比高，企業(yè)采購(gòu)鐵礦粉應(yīng)選擇綜合品位性價(jià)比高的采購(gòu)。同時(shí)還應(yīng)遵循不同品位的冶金價(jià)值和配礦結(jié)構(gòu)的合理性，由于綜合品位≤45%的冶金價(jià)值為負(fù)值，企業(yè)采購(gòu)品位低于45%的鐵礦粉不會(huì)給企業(yè)帶來(lái)降低成本的效果，反而由于高爐指標(biāo)的惡化和燃料比的升高，會(huì)提高生產(chǎn)成本。

由表3和表4各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)：

企業(yè)采購(gòu)鐵礦粉決定成本的依據(jù)不是到廠價(jià)和1%品位的價(jià)格最低（俗話說(shuō)最便宜）。硫酸渣的到廠價(jià)最低，但由于硫酸渣的綜合品位僅有48.12%，在15種鐵礦粉中性價(jià)比排名第10位，也就是說(shuō)綜合品位性價(jià)比是很低的，不值得采購(gòu)。以此類(lèi)推，水洗粉、馬來(lái)西亞粉和巴西粗粉（低）也是由于它們的綜合品位性價(jià)比低，企業(yè)采購(gòu)這些礦粉，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)很低，甚至?xí)秦?fù)效益。特別是水洗粉和馬來(lái)西亞粉，它們扣去了酸性脈石和有害元素的影響，綜合品位均低于45%，不會(huì)給企業(yè)創(chuàng)造效益。

決定鐵礦粉綜合品位的因素主要是其酸性脈石（稱負(fù)價(jià)元素）、堿性脈石（稱有價(jià)元素）和有害元素（也是負(fù)價(jià)元素）的含量。如外蒙粗粉本身品位并不高（58%），但其酸性脈石（SiO2+Al2O3）低，兩項(xiàng)之和僅為3.2%，而其有價(jià)元素含量高，CaO+MgO之和為7.2%，形成實(shí)際品位高于表觀品位，它的性價(jià)比達(dá)到＞1.00的程度，其性價(jià)比排序?yàn)榈?；若其硫含量不是3%，而是＜0.3%，它的性價(jià)比就更高了。而同樣為外蒙礦礦的外蒙精粉，表觀品位很高（＝65.47%）到廠價(jià)也很高（804.62元/干噸），但由于其有價(jià)元素相對(duì)低（＝3.12%），其性價(jià)比就排到了第4位，楊迪粉表觀品位價(jià)不低，其排序?yàn)榈?，但由于負(fù)價(jià)元素含量的優(yōu)勢(shì)，綜合品位性價(jià)比躍居到第2位。同樣兩種巴西粗粉，由于它們的酸性脈石含量差別大，SiO2含量品位高的為3.36%，品位低的為10.59%，形成它們的性價(jià)比的排序高品位的為第6，低品位的排到了第13，大大降低了其采購(gòu)價(jià)值。

由以上分析可見(jiàn)，綜合品位性價(jià)比不僅反映了表觀的品位和到廠價(jià)，同時(shí)還包含了其綜合品位及其價(jià)格，它是評(píng)價(jià)鐵礦粉性價(jià)比的一種科學(xué)計(jì)算法。

如何優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)

在低礦價(jià)的現(xiàn)狀下，燒結(jié)、高爐煉鐵再吃低價(jià)礦和經(jīng)濟(jì)爐料，應(yīng)采用科學(xué)的計(jì)算方法，算算它們的綜合品位和性價(jià)比去采購(gòu)。這樣采購(gòu)來(lái)的鐵礦粉，燒結(jié)不能采用單一的鐵礦粉生產(chǎn)，而需要建立主礦體系和配礦結(jié)構(gòu)。企業(yè)建立主礦體系和配礦結(jié)構(gòu)應(yīng)有合理的戰(zhàn)略舉措和實(shí)施方案。

優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)的兩大戰(zhàn)略舉措。燒結(jié)是高爐的主料，降低煉鐵成本首先要抓降低鐵料采購(gòu)和燒結(jié)的成本。降低鐵料的采購(gòu)成本，其戰(zhàn)略舉措：一是降低采購(gòu)成本，不降低入爐料的質(zhì)量，建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的主礦體系，確保燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定；二是堅(jiān)持低燃料比的戰(zhàn)略舉措。雖然鐵礦石的價(jià)格大幅度回落了，但燃料的價(jià)格變化不大，焦炭的價(jià)格還在1100元/噸徘徊，燃料比占煉鐵成本的比重已由以往的30%上升到目前的40%。同時(shí)，高燃料比不符合節(jié)能減排的大方針，也不符合低成本和環(huán)境保護(hù)要求。

優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)的3項(xiàng)實(shí)施方案。執(zhí)行降低采購(gòu)成本、不降低入爐料質(zhì)量的戰(zhàn)略舉措，依據(jù)新日鐵的經(jīng)驗(yàn)，建立企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的主礦體系，可采用以下3個(gè)實(shí)施方案：

一是以高水化程度褐鐵礦（楊迪礦和羅布河礦）作為原料（其用量為40%~70%），其余部分配入高品位、低SiO2、低Al2O3的赤鐵礦（巴西礦或南非礦）或相應(yīng)的國(guó)產(chǎn)磁鐵礦粉相配合，所得到的燒結(jié)礦與采用全優(yōu)質(zhì)赤鐵礦粉具有同樣優(yōu)良的成品率和性能。

二是以中等水化程度的馬拉曼巴褐鐵礦粉（西安吉拉斯粉、麥克粉、何普當(dāng)斯粉）作主要原料時(shí)，由于其粒度細(xì)，料層透氣性差，可以采用比生石灰更優(yōu)的黏結(jié)劑強(qiáng)化制粒，改善料層透氣性和提高成品礦強(qiáng)度。

三是同時(shí)以高水化程度的褐鐵礦和馬拉曼巴礦為主要原料的燒結(jié)技術(shù)，以粗粒作制粒的核心，以幾種微粒作包裹料強(qiáng)化制粒，改善燒結(jié)料層的透氣性，確保生產(chǎn)率不下降。

實(shí)施以上3個(gè)方案，提高褐鐵礦的使用比例，可降低采購(gòu)成本，不降低入爐料的質(zhì)量。

堅(jiān)持低燃料比的原則。燒結(jié)和高爐煉鐵的低燃料比戰(zhàn)略，既是低成本戰(zhàn)略，也是節(jié)能減排、改善環(huán)境保護(hù)的戰(zhàn)略。依據(jù)國(guó)外和我國(guó)寶鋼的經(jīng)驗(yàn)，降低高爐煉鐵的渣鐵比，主要通過(guò)優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)和改善燒結(jié)礦質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)實(shí)施。當(dāng)前，優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)應(yīng)適當(dāng)提高燒結(jié)礦堿度，增加高品位球團(tuán)礦和塊礦的入爐比例，而不是降低燒結(jié)礦堿度，增加燒結(jié)礦的比例；改善燒結(jié)礦的質(zhì)量首先應(yīng)掌控?zé)Y(jié)礦1.9～2.4的最佳堿度范圍和提高燒結(jié)礦的含鐵品位，將影響燒結(jié)礦的主要化學(xué)成分掌控在合理的范圍內(nèi)，合理的爐料結(jié)構(gòu)和高而穩(wěn)定的燒結(jié)礦質(zhì)量是高爐煉鐵低燃料比的重要基礎(chǔ)。