铁矿石经济性评价分析

秦立国

（山钢股份莱芜分公司，山东　莱芜271104）



铁矿石经济性评价分析

秦立国

（山钢股份莱芜分公司，山东莱芜271104）

摘要：从影响铁矿石性价比的因素入手，进行铁矿粉性价比分析与计算。确定基准状态参数及计算条件，推导出生铁成本计算公式，对铁矿石进行技术评价和经济评价，以便指导企业进行矿石采购。

关键词：铁矿石性价比；经济评价；技术评价

1　前　言

2014年以来，钢材产品价格不断走低，钢铁企业的利润空间被大幅度压缩，降低铁成本成为钢铁企业追求的主要目标。在这样的环境下，有必要对铁矿石进行性价比分析并指导采购一部分性价比较高的铁矿石，以降低原料成本。从铁矿石的成分、价格入手，进行定性分析和定量计算，较为准确的对铁矿石进行评价，可以指导矿石采购工作。

2　影响铁矿石性价比的因素

目前的高炉炉料结构一般为碱性烧结矿配酸性球团矿，烧结矿的比例为70%～75%，球团矿的比例10%～15%，块矿的比例为5%～10%。由于烧结矿的比例较高，烧结用铁矿粉的性价比高低对吨铁成本的影响较为重要，所以，主要对比烧结用铁矿粉对吨铁成本的影响。

首先是全铁品位，它是铁矿粉最重要的经济、技术指标，因为炼铁本身就是提取出其中的铁元素。另外，使用全铁品位高的铁矿粉可以提高综合入炉品位，进而提高铁水产量和降低高炉燃耗，但同时使用全铁品位高的铁矿粉也会导致原料成本的提高，最终铁成本是否升高，能否增加企业的效益，只有通过定量的计算才能得知。

其次，SiO2和Al2O3含量也是影响矿粉性价比的重要因素。铁矿粉中SiO2含量的高低影响到高炉炉渣二元碱度（R=CaO/SiO2）中的CaO含量，因为要满足高炉脱硫的要求，需二元碱度保持在一定范围内，一般考虑R=1.1～1.25［1］。当SiO2含量升高时，就需要提高炉渣中的CaO量，进而导致高炉入炉品位降低，焦比升高。同样，为保证炉渣的稳定性和流动性，要求MgO/Al2O3有一个合理的范围。当Al2O3含量升高时，需要提高炉渣中的MgO量，同样会导致高炉入炉品位降低，焦比升高等。

3　铁矿粉性价比分析与计算

3.1基准状态参数的确定

计算采用的参数以炼铁厂2×1 880 m3高炉某段时期的生产数据为基准。具体炉料及铁水、炉渣成分如表1所示。

表1　高炉入炉料、铁水、炉渣成分

准烧结矿模型的烧结含铁混匀矿成分：TFe 62.19%，SiO25.58%，CaO 1.21%，MgO 0.72%，Al2O31.85%，烧损3.34%，单耗0.91 t/t，单价440.00元。

根据烧结矿的碱度和MgO含量得出烧结熔剂用量见表2。

表2　吨基准烧结矿熔剂用量、成分及费用

高炉的炉料结构和吨铁入炉料消耗量见表3。

表3　高炉的炉料结构和吨铁入炉料消耗量

3.2工艺参数的选择及计算条件

1）根据基准状态的炉渣成分，选定炉渣的碱度为1.17；2）炉渣中MgO/Al2O3为0.67；3）固定球团矿、块矿、焦炭、喷吹煤的用量；4）对矿粉进行性价比分析时，使烧结矿中10%的铁元素来自对比矿粉；5）综合入炉品位对高炉炼铁的影响，采用综合入炉品位降低1.00%，高炉燃料比升高0.65%，铁水产量降低2.00%；6）吨铁水的加工费用为92.08元；7）计算最终吨铁成本并作比较，吨铁成本越低的矿粉性价比越高。

使用基准烧结的炼铁的吨铁成本为所有入炉原料的费用和吨铁水加工费，经计算为1 388.51元。吨铁水使用基准烧结矿的费用680.40元，其他入炉原料的费用和加工费为708.12元。

3.3生铁成本计算公式的推导

3.3.1矿粉及熔剂用量的计算

结合上述参数选择及计算条件，根据物料平衡原理［2］，计算对比矿粉用量X对比=6.9/TFe；结合高炉炉渣的镁铝比需求，计算吨铁炉渣中需要MgO的量；结合高炉炉渣的碱度需求，计算吨铁炉渣中需要CaO的量。

考虑入炉矿粉之外的MgO由白云石带入、CaO由白云石及生石灰带入，则需要配加白云石的量及生石灰的量：

3.3.2烧结矿成本的计算

结合矿料及熔剂的成本及使用量情况，测算吨铁使用的烧结矿的成本：

式中A为对比矿粉的单价，元。

3.3.3吨铁成本的计算

利用烧结矿含铁料用量计算吨铁烧结矿用量，进而计算综合入炉品位：

根据综合入炉品位同产量及燃料比的关系，计算品位变化对铁成本的影响，最终得出使用对比矿粉生产烧结矿进入高炉炼铁的吨铁成本，整理后得：

式中Ig为对比矿粉的烧损，%。

3.4生铁成本公式的应用

由生铁成本公式可以看出，生铁成本不仅与所购矿粉的全铁品位和价格有关，与矿粉的SiO2、CaO、Al2O3、MgO含量和烧损值也有关系。

比较两种或两种以上的矿粉的性价比时，将矿粉的指标值代入公式，可得到生铁成本P1、P2……。

当P1-P2＞0时，矿粉2的性价比较高；当P1-P2＜0时，矿粉1的性价比较高。这样，就可以得出性价比较高的矿粉进行采购。

4　结　论

1）对铁矿综合入炉品位的控制要适度。提高入炉品位确实可以改善高炉的一些指标，但同时也会带来较高的成本。所以，对铁矿综合入炉品位的控制，要以企业的效益为前提。

2）采用的“综合入炉品位降低1%，高炉燃料比升高0.65%，铁水产量减低2%”的关系，是结合莱芜分公司的实际生产水平统计的，今后或许会发生一些变化，有待进一步探究。

3）对矿石的经济评价应进一步细化，不能只考虑矿石的价格和铁品位。应综合考虑到SiO2、Al2O3等成分的含量对铁成本的影响。通过定量的计算，可以明确矿石的性价比优势，指导矿石采购，降低铁成本。

4）推导的吨铁成本公式只考虑了常见成分如全铁品位、SiO2、CaO、Al2O3、MgO含量和烧损等对吨铁成本的影响，未考虑V、Ti、S、P、碱金属等有害元素的影响。

参考文献：

［1］黄希祜.钢铁冶金学原理［M］.北京：冶金工业出版社，2004.

［2］薛俊虎.烧结生产技能知识问答［M］.北京：冶金工业出版社，2005.

中图分类号：TF521

文献标识码：B

文章编号：1004-4620（2016）02-0067-02

收稿日期：2015-12-28

作者简介：秦立国，男，1984年生，2006年毕业于中南大学矿物加工工程专业。现为山钢股份莱芜分公司生产管理部工程师，从事铁前工艺技术管理工作。