1 前言
合理的爐料結(jié)構(gòu)是高爐獲得最大經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ),它包括兩個(gè)概念,一是素采用的礦石是最經(jīng)濟(jì)的,二是各種礦石的搭配技術(shù)最優(yōu).對(duì)于燒結(jié)來(lái)說(shuō)也是一樣,它的原料結(jié)構(gòu)也要遵循這個(gè)原則.在目前鐵礦資源緊張,鐵礦種類(lèi)繁多的情況下,對(duì)于各種礦石進(jìn)行冶金性能評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)是非常必要的.選擇使用那些能夠給企業(yè)帶來(lái)效益的礦石,這是合理爐料結(jié)構(gòu)合理燒結(jié)原料的結(jié)構(gòu)前提.尤其是目前高爐使用塊礦已經(jīng)很少,所以必須給從礦石、燒結(jié)到高爐冶煉進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。本文通過(guò)介紹幾種傳統(tǒng)的鐵礦石評(píng)價(jià)方法，提出了一種新的評(píng)價(jià)方法。
2 目前常用的鐵礦石的評(píng)價(jià)方法
含鐵量是鐵礦石最重要的標(biāo)志，應(yīng)用噸礦價(jià)格與含鐵量的比值（即噸度價(jià)），即每1%鐵份的價(jià)格來(lái)比較礦石的貴賤，是目前采用的最主要方法。含鐵量的計(jì)算方法有以下幾種方法。
1） 鐵礦石品位法
該法是將鐵礦石品位直接視為鐵礦石的含量，既TFe。
2） 扣CaO、MgO鐵品位法
該法是將鐵礦石中CaO、MgO后計(jì)算出的品位視為鐵礦含量，即：TFe扣=TFe÷（100－CaO－MgO
3） 鐵礦石品位綜合評(píng)價(jià)法
以上兩種方式是目前最常用的，但都存在一定的局限，主要是沒(méi)有考慮酸性脈石的影響，這樣就難免失之片面，所以便出現(xiàn)了第三種方法，即鐵礦品位綜合評(píng)價(jià)法：
TF綜=TFe÷（100+2R4（SiO2+Al2O3）－2（CaO＋MgO）×100% （2）
TF綜=TFe÷（100+2R2×SiO2－2CaO）×100% （3）
式中：TF綜——鐵礦綜合品位（%）
TF——鐵礦品位
R4 R2——高爐渣的四元、二元堿度
SiO2——鐵礦SiO2含量（%）
Al2O3——鐵礦Al2O3含量（%）
CaO——鐵鐵礦礦CaO含量（%）
MgO——鐵礦MgO含量（%）
上兩式是綜合考慮了高爐造渣堿度加入的溶劑量所得出的鐵礦的含量；溶劑的有效性，即溶劑中（CaO＋MgO）含量按50%計(jì)算。其中式（2）為爐渣采用四元堿度時(shí)的計(jì)算式，式（3）為爐渣采用二元堿度時(shí)的計(jì)算式。
4） 考慮到鐵礦石中FeO含量的綜合評(píng)價(jià)法
考慮到鐵礦石中FeO含量的影響，應(yīng)將FeO的影響折算為對(duì)鐵品位的影響，影響程度按FeO中30%～50%的鐵不計(jì)入鐵含量，表達(dá)式分別為：
TF綜=（TFe－（0.3～0.5）FeO）×（100＋2R4（SiO2+Al2O3）－2（CaO＋MgO）－1×100% （4）
TF綜=（TFe－（0.3～0.5）FeO）×（100＋2R2×SiO2－2 CaO）－1×100% （5）
以上兩種鐵礦石的綜合評(píng)價(jià)方法不僅考慮了鐵礦石中堿性脈石對(duì)冶煉的影響，同時(shí)考慮了FeO含量對(duì)冶煉的影響，無(wú)疑在采購(gòu)礦石時(shí)用此法對(duì)礦石進(jìn)行評(píng)價(jià)比常規(guī)方法進(jìn)步了很多。但是由于對(duì)各種礦石的溶劑用量估算不準(zhǔn)，礦石的燒損以及高爐冶煉的焦比、實(shí)際渣量等不能在該式體現(xiàn)；而且，反映礦石價(jià)格的噸度價(jià)也不是礦石的真正價(jià)值，所以如能在前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)一個(gè)合理的、能結(jié)合實(shí)際鐵礦價(jià)值的評(píng)定方法，對(duì)高爐獲得最大經(jīng)濟(jì)效益是有幫助的。
3 礦石的冶金價(jià)值評(píng)價(jià)法
前蘇聯(lián)M.A.巴甫洛夫院士提出關(guān)于鐵礦石的冶金價(jià)值的計(jì)算方法。起公式為：
p1=（F÷f）×（p－C×p2－c×p3－g） （6）
式中：p1 —鐵礦石的冶金價(jià)值
F—鐵礦石的品位
f—生鐵含量（%）
P—生鐵控制成本（元/t）
C—焦比（t/t）
p2—焦碳價(jià)格（t/t）
c—生鐵溶劑消耗（t/t）
p3 —溶劑價(jià)格（t/t）
g—生鐵加工費(fèi)（元/t）
此方法評(píng)價(jià)直接入爐鐵礦市是比較實(shí)際的，它考慮了礦石的含鐵品位、溶劑的用量以及焦比的影響。并直接計(jì)算出礦石的利用價(jià)值，其含義就是這種礦石在現(xiàn)場(chǎng)工藝和控制參數(shù)的條件下，該鐵礦石達(dá)到廠區(qū)所允許的最高價(jià)。如果超過(guò)此價(jià)購(gòu)買(mǎi)鐵礦石就意味著要賠錢(qián)。
應(yīng)用此式來(lái)評(píng)價(jià)鐵礦石塊礦、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦都是非常合理的，但是它采用它來(lái)評(píng)價(jià)生產(chǎn)燒結(jié)礦、球團(tuán)礦的鐵礦石就存在一定的局限性，因?yàn)楦鞣N鐵礦的單燒性能不一樣，燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生的費(fèi)用就不同，另外公式中沒(méi)有考慮高爐噴煤與否以及生產(chǎn)大小對(duì)制造費(fèi)的影響。
4 鐵礦石冶金價(jià)值的修正
在巴甫洛夫的鐵礦石冶金價(jià)值評(píng)價(jià)方法中，可以將焦比分為兩項(xiàng)：一項(xiàng)是焦比，另一項(xiàng)是噴煤比，同時(shí)在計(jì)算時(shí)考慮品位升高對(duì)產(chǎn)量以及加工費(fèi)和焦比的影響，按品位提高1%，增產(chǎn)2%，節(jié)焦1.5%計(jì)算高爐渣堿度取值1.15，公式（6）就變成了如下形式：
p1=（F÷f）（p－C1(1－0.15δ)p2－C2×p3－g(1－0.2δ)－(1.15×SiO2礦－CaO礦)÷CaO溶劑）)p4） （7）
式中：C1—基準(zhǔn)期焦比（t/t）
δ—鐵礦品位與入爐品位之差（%）
p2—焦碳價(jià)格（元/t）
C2—噴煤比（t/t）
p3—煤粉價(jià)格（元/t）
SiO2礦—鐵礦中SiO2含量（100%）
CaO礦—礦石中CaO含量（100%）
CaO溶劑—溶劑中CaO含量（100%）
p4－溶劑價(jià)格（元/t）
g —基準(zhǔn)期制造費(fèi)用（元/t）
（其他符號(hào)與（6）式同）
如果是自熔性塊礦或自熔性球團(tuán)礦，公式（7）就變成：
p1=（F÷f）（p－C1(1－0.015δ)p2－C2×p3－g(1－0.02δ)）（8）
上式中各符號(hào)代表的意義和前式一致。
5 對(duì)燒結(jié)（球團(tuán)）用鐵礦粉的評(píng)價(jià)
對(duì)于燒結(jié)原料的評(píng)價(jià)，應(yīng)采用其單燒值來(lái)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。即在一定堿度下單獨(dú)對(duì)一種礦石進(jìn)行燒結(jié)，再用產(chǎn)出的燒結(jié)礦成分與燒結(jié)礦成本作為入爐礦進(jìn)行分析，來(lái)確定該礦產(chǎn)的冶金價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
但采用單燒結(jié)值進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)注意的是在進(jìn)行燒結(jié)配料中要考慮該重礦石燒結(jié)性能，同時(shí)還要通過(guò)調(diào)整溶劑和燃料來(lái)滿足其燒結(jié)性能，并要按照自熔性燒結(jié)礦來(lái)進(jìn)行比較。在計(jì)算該種礦石的價(jià)格時(shí)，可以套用目前高堿度燒結(jié)礦的加工成本或球團(tuán)礦的加工成本，加上噸燒結(jié)礦所需要的該礦粉的到廠價(jià)格以及溶劑消耗費(fèi)用。
各種礦石的燒結(jié)性能一般應(yīng)當(dāng)以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)來(lái)進(jìn)行單燒值計(jì)算，這樣計(jì)算是比較妥當(dāng)?shù)摹Ｈ绻麤](méi)有這些數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)燒結(jié)配料計(jì)算公式計(jì)算，并用燒結(jié)加工成本以及溶劑消耗量計(jì)算其冶金價(jià)值。
1） 燒結(jié)用鐵礦粉冶金價(jià)值評(píng)價(jià)公式
利用鐵礦精礦單燒成自熔性燒結(jié)礦的化學(xué)成分以及鐵料、溶劑消耗綜合計(jì)算其冶金價(jià)值其計(jì)算公式如下：p=(F燒÷f)(p－C1（1－0.015δ）p2－C2×p3－g（1－0.02δ） （9）
式中：p1—單一鐵礦粉單燒為燒結(jié)礦的冶金價(jià)值（元/t）
F燒—鐵礦單燒為自熔性燒結(jié)礦含鐵量（%）
f—生鐵含量（%）
p—煉鐵工序允許的最高生產(chǎn)成本（元/t）
C1—基準(zhǔn)期焦比（t/t）
δ—燒結(jié)礦品位與入爐品位之差（%）
p2—焦碳價(jià)格（元/t）
C2—噴煤比（t/t）
p3—煤粉價(jià)格（元/t）
g—基準(zhǔn)期制造費(fèi)用（元/t）
2）燒結(jié)鐵料換算為燒結(jié)礦的價(jià)格（元/t）
p0=D×p礦＋H×p生石灰＋S×p生石灰＋G燒 （10）
式中：p0—鐵礦粉單燒為燒結(jié)礦的價(jià)格（元/t）
D—單燒成一噸燒結(jié)礦的鐵礦石消耗量（t/t）
p礦—鐵礦分4到廠價(jià)格（元/ t）
H—燒結(jié)礦生石灰單耗（t/t）
p生石灰—生石灰價(jià)格（元/ t）
S—燒結(jié)礦石灰石單耗（t/t）
p生石灰—石灰石粉價(jià)格（元/ t）
G燒 —燒結(jié)礦加工成本（元/ t）
6 經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算方法
通過(guò)巴甫洛夫方法可以算出鐵礦的最高到廠價(jià)格，但是實(shí)際的價(jià)格，但是實(shí)際的價(jià)格可能也可能低，帶來(lái)的效益也不一樣，為此我們引入了一個(gè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的概念，礦石的經(jīng)濟(jì)價(jià)值就是冶金價(jià)值減去到廠價(jià)格：

P=p1－p0 （11）
式中：P—礦石的經(jīng)濟(jì)價(jià)值
p0—礦石的到廠價(jià)格
p1—利用公式（7）計(jì)算得到的礦石冶金價(jià)值
此方法對(duì)直接入爐的礦石評(píng)價(jià)是比較合理的，而對(duì)于燒結(jié)球團(tuán)鐵料可利用其單燒計(jì)算結(jié)果公式（9）（10）之差進(jìn)行計(jì)算。其基本含義是：若鐵礦石經(jīng)濟(jì)價(jià)值大于零，則使該鐵礦，生鐵成本將超支。，鐵礦石經(jīng)濟(jì)價(jià)值越大，說(shuō)明購(gòu)買(mǎi)該鐵礦石可為企業(yè)帶來(lái)更大的利潤(rùn)。
7 影響鐵礦評(píng)價(jià)的其他因素
1） 有害元素的影響，如S、P、堿金屬元素的含量等。一般來(lái)講，對(duì)這些元素的含量，都有嚴(yán)格的上限限定，可依據(jù)其含量和等級(jí)來(lái)進(jìn)行定量評(píng)定
2） 鐵礦石粒度指標(biāo)是影響下一道工序使用的重要指標(biāo)之一。對(duì)于高爐入爐塊礦來(lái)講其具體粒度指標(biāo)將影響高爐料柱的透氣性，對(duì)于燒結(jié)生產(chǎn)所用粉礦來(lái)講，粒度將影響燒結(jié)過(guò)程的透氣性，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)率以及燃料消耗有著重要影響；對(duì)于豎爐球團(tuán)所用的磁鐵精礦來(lái)講，粒度指標(biāo)對(duì)球團(tuán)礦產(chǎn)量及質(zhì)量將產(chǎn)生很大影響。這些都可以按照等級(jí)來(lái)評(píng)定。
3） 關(guān)于其他冶金性能，需要通過(guò)冶金性能實(shí)驗(yàn)來(lái)確定并要經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)來(lái)檢驗(yàn)和論證。但由于上述冶金價(jià)值計(jì)算公式中采用了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中該計(jì)算方法應(yīng)當(dāng)可以充分發(fā)揮其成本控制的優(yōu)勢(shì)。
4） 對(duì)于各鐵礦中的MgO，Al2O3,可分別等同于CaO，SiO2加入前述的公式計(jì)算中。
5） 對(duì)于所購(gòu)球團(tuán)用的磁鐵精礦，計(jì)算方式與燒結(jié)礦鐵料方式相同；在計(jì)算鐵料的到廠價(jià)格時(shí)，應(yīng)利用球團(tuán)礦生產(chǎn)的加工成本和噸球團(tuán)礦所消耗的精礦量進(jìn)行計(jì)算，不考慮溶劑消耗費(fèi)用；在計(jì)算冶金價(jià)值時(shí)，不能換算為自熔性球團(tuán)礦，應(yīng)按公式（7）計(jì)算，數(shù)值取自鐵料單燒的球團(tuán)礦化學(xué)成分。
6） 本文所采用的燒結(jié)、球團(tuán)單燒數(shù)值均取自理論計(jì)算，而化學(xué)成分及成本數(shù)值取自生產(chǎn)實(shí)踐，有一定誤差，但誤差范圍在±2%。從目前掌握的信息來(lái)看，次方式是目前最合理的一種評(píng)價(jià)方式。由于冶煉是一個(gè)系統(tǒng)龐大、工藝復(fù)雜的過(guò)程，影響因素繁多，加之高爐需要科學(xué)合理的爐料搭配，所以應(yīng)用上述公式，對(duì)于同類(lèi)礦石更具有可比較性。
7） 在對(duì)燒結(jié)礦石進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，除了以上述經(jīng)濟(jì)價(jià)值作為重要指標(biāo)以外，若能將有害元素含量、粒度指標(biāo)、冶金性能按照內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)分別打分，再乘以各自的權(quán)重，也不失為一種合理的綜合評(píng)價(jià)方法。
8 結(jié) 語(yǔ)
整體來(lái)講上述6種鐵礦石價(jià)格體系按照先后順序，其科學(xué)性和合理性依次有所提高，對(duì)于燒結(jié)球團(tuán)使用鐵料，建議按照公式（9）、（10）、之差值來(lái)評(píng)價(jià)，更具有合理性。此評(píng)價(jià)方法不僅可以指導(dǎo)鐵礦石采購(gòu)的定價(jià)策略，而且還可以指導(dǎo)生鐵成本的控制。