郭曉鵬

（德龍鋼鐵有限公司，河北邢臺054009）

0 引言

目前，在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中鐵前成本占總成本的70%左右，而在鐵前成本中，燒結(jié)礦成本核算到鐵水成本約呈1．3～1．4倍的增長，因此燒結(jié)礦成本的控制對鐵前成本的控制至關(guān)重要[1-3]。燒結(jié)工序的主要成本為原料成本，要想控制鐵前成本，必須要控制鐵礦石的采購成本，實(shí)現(xiàn)成礦率高、價格優(yōu)、品位高和理化指標(biāo)好，這樣才能實(shí)現(xiàn)鐵前成本的優(yōu)化[4-5]。通常情況下，鐵礦粉的采購過程中一直存在著價格與質(zhì)量之間的矛盾，礦粉的質(zhì)量越好，價格就越高，如何界定鐵礦石“質(zhì)量”的優(yōu)劣和“價格”的高低，以及如何來確定礦石的質(zhì)量同價格二者之間的匹配關(guān)系，成為目前所有鋼鐵企業(yè)所共同關(guān)注的問題。

燒結(jié)過程中各種礦粉的燒結(jié)性能主要包括同化性、液相流動性、黏結(jié)相自身強(qiáng)度、SFCA的生成特性、連晶固結(jié)強(qiáng)度等。除此之外，礦粉本身的燒損量還會影響配碳量的變化，因此配礦時要綜合考慮礦粉的燒結(jié)特性、燒損量以及對應(yīng)的配碳量，才能獲得理化性能指標(biāo)較優(yōu)的燒結(jié)礦[6-7]。在實(shí)際生產(chǎn)中，礦粉品位越低、燒損越大，所需的配碳量就越高，大幅影響得到的燒結(jié)礦和采購成本，最終影響鐵前成本的優(yōu)化。因此，對于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)來說，必須建立一套準(zhǔn)確的鐵礦石采購成本評價系統(tǒng)指導(dǎo)采購。

1 主流礦粉的燒損和配碳

大部分鋼鐵企業(yè)使用的物料為主流料。隨著主流料的使用，以及大量的生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，可以確定一些主流礦粉的燒損以及對應(yīng)的配碳量，具體對應(yīng)情況見表1。通過表1可以確定在某種礦粉燒結(jié)生產(chǎn)中單燒實(shí)際的配碳量，從而來評價該礦粉的生產(chǎn)成本是否有利于鐵前成本的優(yōu)化。

2 單燒噸度價的計算方法

2.1 常用噸度價計算

通常所說的鐵礦石噸度價是指表征鐵礦石單位價格的量，其意義是含有1%鐵的1 t鐵礦石的價格，即平時所說的多少錢一個品位[8]。最簡單的噸度價為鐵礦石1%品位的價格，就是用礦粉價格除以礦粉品位，從某種程度來說，這種算法也具有一定的“合理性”。根據(jù)冶煉生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)得出，入爐品位每提高1%，可降低焦比2%，提高產(chǎn)量3%的效果，即入爐礦石品位的提高可有降低冶煉成本、提高鐵水產(chǎn)量。但這種計算方法沒有考慮到鐵礦粉在燒結(jié)過程產(chǎn)生的“品位消耗”，即由于脈石等其它成分及礦粉燒損的影響，造成入爐燒結(jié)礦的品位和原礦粉品位并不能保持一致，因此僅僅依賴配礦時礦粉的品位來衡量，在實(shí)際操作中存在很大的缺陷。

表1 各種礦粉的燒損及對應(yīng)的配碳量

2.2 單燒品位噸度價法

在噸度價的計算方式上存在許多不確定的因素，還沒有一種固定有效的方式進(jìn)行評價，在實(shí)際生產(chǎn)中，除了考慮各種礦粉的燒結(jié)性能外，還要將燒結(jié)礦的燒損和配碳量考慮進(jìn)來，另外，在實(shí)際生產(chǎn)中需要根據(jù)礦粉中脈石成分配加一定的熔劑，因熔劑的加入導(dǎo)致最終成品燒結(jié)礦的品味與礦粉的品味有所差距。通過單燒獲得燒結(jié)礦的噸度價來衡量某種礦粉的性價比，進(jìn)而完善品位評價方法。單燒法則是以一種含鐵原料，按燒結(jié)礦技術(shù)要求，配加適當(dāng)?shù)娜蹌┖腿剂?，使其堿度或MgO的含量達(dá)到預(yù)定的規(guī)格，這樣所得出的燒結(jié)礦的含鐵量稱為該種含鐵原料的單燒值。將實(shí)際燒結(jié)礦看作是各種含鐵原料的單燒燒結(jié)礦的機(jī)械混合物，從而優(yōu)化燒結(jié)礦配礦成本。形成下面的計算公式：

式中，M殘存為單燒燒結(jié)礦預(yù)測殘存百分比，%；mi為某一種物料的配比百分比，%；hi為某一種物料的燒損量百分比，%。

式中，C單燒為單燒燒結(jié)礦預(yù)測成本，元；yi為某一種物料的干基不含稅到廠價格，元；Z加工為每噸單耗燒結(jié)礦加工費(fèi)用，元。

式中，P噸度價為單燒燒結(jié)礦礦粉噸度價，元/1%品位；mFe為單燒中含鐵料礦粉的配比，%；TFe為單燒中含鐵料礦粉的品位，%。

通過上面計算公式（1）、（2）、（3）可以計算出任意一種礦粉的單燒噸度價，從而將所有礦粉按品位和噸度價進(jìn)行排序，按照高、中、低品位范圍進(jìn)行選擇，從中選擇適合生產(chǎn)使用的礦粉，確保燒結(jié)礦質(zhì)量和價格的最佳。

3 燒結(jié)礦成本的合成

本文所述的評價方法不僅局限于用單燒方法來確定某種礦石的“采購價值”，如果考慮各種礦粉的燒結(jié)特性，結(jié)合實(shí)際高爐生產(chǎn)，以高爐順行穩(wěn)定為基礎(chǔ)，以最終的鐵水成本為目標(biāo)，建立計算模型，期間將涉及的燒結(jié)礦配料、高爐的入爐配比，以燒結(jié)礦品位、燒結(jié)礦堿度、高爐入爐料結(jié)構(gòu)、高爐爐渣堿度、鎂鋁比等作為約束條件進(jìn)行計算，可以將各個單燒結(jié)果按照所需配比進(jìn)行機(jī)械的混合，即可得到某個混合配比下的燒結(jié)礦成本，通過多個配比的比較就可以確定在確保燒結(jié)礦理化指標(biāo)的前提下所需要的品位、成本的燒結(jié)礦配比。

式中，P燒結(jié)礦為燒結(jié)礦綜合成本，元；Pi為單燒中含鐵料礦粉的噸度價，元/1%品位；TFe為單燒中含鐵料礦粉的品位，%；xi為機(jī)械混合時鐵礦粉的比例，%。

通過上述計算方法，可以獲得不同燒結(jié)礦配比方案下不同鐵水成本的對應(yīng)情況，在選擇燒結(jié)礦方案時提供參考依據(jù)。為此，在確保燒結(jié)礦質(zhì)量的前提下，對燒結(jié)礦在相同品位、堿度和含鎂量基礎(chǔ)上，進(jìn)行了各個方案的計算，具體見表2。

4 結(jié)語

對于鐵礦石目前還沒有一種行之有效的評價方法，簡單的測算方法不能和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，對鐵礦石的評價沒有實(shí)際應(yīng)用效果。單燒是一種比較貼近實(shí)際的鐵礦石的評價方法，可以有效的指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際，為降低鐵前成本奠定基礎(chǔ)。通過模擬計算，可以得到不同礦粉在不同配比下獲得的鐵水成本，從而可以根據(jù)不同的噸度價進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，獲得最佳的燒結(jié)礦質(zhì)量的同時確保成本的最優(yōu)。

表2 模擬計算后燒結(jié)礦和鐵水成本對應(yīng)情況