進口鐵礦石綜合到廠價效模型建立及應用

霍 龍

（安陽鋼鐵股份有限公司）

0 前言

在H鋼鐵企業含鐵原料消耗中，進口鐵礦石占其總消耗量的大半以上，其中很大一部分是在港口直接采購的進口鐵礦石現貨。在選擇購買進口鐵礦石時主要面臨三個問題：（1）礦石貨源的選擇。H鋼鐵企業必須根據自身的生產工藝特點，挑選出對自身企業冶金價效最好的進口鐵礦石貨物。（2）礦石品質的波動。不同于一般招標采購產品，鐵礦石產品是天然含鐵元素礦石經過選礦工藝后形成的初級產品，存在元素指標質量不穩定的情況。因此，企業需要結合自身工藝特點，剔除鐵礦石元素波動帶來的價效差異，選擇出價效最好的礦石產品。（3）港口物流成本的差異。H鋼鐵企業距港口距離較遠，物流成本占礦石采購總成本的比重很大，在采購鐵礦石時，需要綜合考慮物流成本因素，在鐵礦石貨源有保證的情況下，盡可能選擇到廠物流成本最優的礦石資源。

1 H鋼鐵企業進口鐵礦石采購背景

近年來，隨著我國城市化、工業化進程的不斷加快，作為國民經濟基礎產業的鋼鐵工業進入高速發展階段，國內鐵礦石的需求也呈高速增長的趨勢。但國內鐵礦資源稟賦差，存在開采量低、品位低、類型復雜、開采成本高等問題，所以不得不大量進口國外鐵礦石來滿足本國的冶煉生產需求。

隨著國際鐵礦石市場的金融屬性越來越強，國際鐵礦石價格除受到供需影響波動外，還受到國際巨額金融熱錢的影響而劇烈波動。如何在劇烈波動的鐵礦石市場中，發掘礦石品種的價值洼地、搶抓市場機遇，是H鋼鐵企業進口鐵礦石采購的新挑戰。

2 H鋼鐵企業綜合到廠價效影響因素

2.1 鐵礦石價格

鐵礦石價格是評價鐵礦石價效的最基本指標和評價標準。同品種相同品質的鐵礦石相比較，價格低的鐵礦石要比價格高的鐵礦石價效更好，反之則較差。即在商品種類和品質等其他要素相同的情況下，鐵礦石價格和鐵礦石價效成反比例關系。

根據交貨地點和所含物流服務不同，現貨進口鐵礦石價格主要分為港口車板價格和運輸到廠價格；根據價格含稅與否，鐵礦石價格可分為含稅價格和不含稅價格；根據結算方式不同，鐵礦石價格又分為濕噸結算價格和干噸結算價格。

2.2 鐵礦石質量

2.2.1 鐵礦石品位（鐵元素指標）

鐵礦石品位又稱全鐵，是指物料中以各種化合物形態存在的鐵的總和，以TFe%表示，是評價鐵礦石質量的最主要指標。鐵礦石的使用價值及其冶煉價值，均取決于鐵礦石的含鐵量。鐵礦石含鐵量高有利于降低焦比，提高產量。根據高爐生產經驗可知，礦石品位提高1%，焦比降低2%，產量提高3%。礦石品位越高，脈石數量越少，熔劑用量和渣量也相應減少，既能降低熱量消耗，又有利于爐況順行。礦山開采出來的原礦，含鐵量一般在30%～60%之間。

2.2.2 硅元素含量指標

硅元素主要以SiO2的形式存在于鐵礦石中，是鐵礦石中含量最多的雜質。SiO2對鐵礦石品質的影響主要是鐵礦石品位，即SiO2含量高則礦石品位下降，同時高爐冶煉要求爐渣具有適當的堿度（CaO/SiO2），當SiO2含量過高時，需要額外加入一定量的CaO來滿足造渣要求，從而增加渣量和焦炭消耗量。根據高爐煉鐵生產經驗，1 kg SiO2在高爐內要形成2 kg爐渣，每噸生鐵消耗的含鐵礦石中，每增加1% 的SiO2，將使爐渣增加25～40 kg，這不僅使焦比升高，而且還降低了軟熔帶和滴落帶的透氣性和透液性，影響高爐順行和噴吹燃料。因此，相同鐵含量的礦石，應優先使用SiO2含量低的，SiO2含量過高的礦石甚至沒有冶煉價值。

2.2.3 鋁元素含量指標

鋁元素是脈石的組成部分，當Al2O3在燒結礦中的含量處于適當比例時，會提高燒結礦強度，降低其低溫還原粉化率,對高爐冶煉行程是有益的。當燒結礦中的Al2O3含量太高時（Al2O3/SiO2＞0.35）,針狀結構向板柱狀轉變,使其還原性變差；過多的Al2O3的存在有助于玻璃質的形成,反而會降低燒結礦的強度和低溫還原粉化率。適量的Al2O3含量有助于燒結過程形成復合鐵酸鈣，提高燒結礦質量，但過高時會嚴重影響燒結礦質量，同時還會造成高爐爐渣熔化溫度升高及粘度增加，使高爐透氣性下降、燃耗升高；當前H鋼鐵企業高爐渣中的Al2O3含量處于較高水平，已對高爐造渣產生了影響，因此進口礦中的Al2O3含量越低越好。

2.2.4 含水量（水分指標）

鐵礦石所含水分分為結晶水和游離水兩種。結晶水屬于礦石組成，影響礦石品位，但不會造成高爐渣量升高；游離水不是礦石組成部分，不會影響礦石品位，但會增加運輸成本，在對鐵礦石價效的評測中，主要是對鐵礦石中的游離水進行價效折算。

2.2.5 其他有害元素指標

硫磷元素在鋼中會造成鋼的“熱脆”、“冷脆”，影響鋼的質量，一般鋼種均對硫和磷含量有嚴格的要求；硫磷元素含量增加，會造成煉鐵、煉鋼成本增加，嚴重時會造成鋼材質量的下降。

2.3 鐵礦石到廠物流成本

H鋼鐵企業位居豫北內陸，進口鐵礦石都是通過河北省、山東省和江蘇省的幾個港口接卸，再由鐵路或者汽車運輸至廠內，平均運輸距離高達700 km以上。這導致進口鐵礦石物流成本占據礦石采購總成本的比例很大，同時不同港口之間的物流成本相差也較大，而物流成本的差異會有抵消礦石本身價效優勢的可能，在采購鐵礦石時必須考慮物流成本的因素，以及與礦石價效的互補性，統籌測評包含物流成本在內的進口鐵礦石到廠價效。

3 模型的設計與建立

3.1 設計模型

經過上述對鐵礦石采購過程的剖析，在實際的進行進口鐵礦石采購工作中，不能僅依據鐵礦石的價格來計算價效，還要考慮礦石的質量指標及其帶給企業的冶金價效，最后進口鐵礦石的到廠運輸成本也是必須要考慮的項目。

設計邏輯關系模型如圖1所示。

圖1 進口鐵礦石邏輯關系模型

3.1.1 礦石價格

礦石價格是影響礦石綜合價效的基本因素，供應商報盤中鐵礦石價格通常為港口車板交貨含稅濕噸價格。在進行礦石價效評測時，由于要與鐵礦石品質調價進行一起評測，因此應把報價折算為港口車板交貨干噸不含稅價格后，再參與礦石綜合價效評測。

3.1.2 礦石質量調價

鐵礦石品質調價是指對鐵礦石所含鐵、硅、鋁、磷、硫和水等成分指標高低優劣的判斷，進而對鐵礦石冶金價效成本進行實際增減調整的做法。具體以該品種鐵礦石典型值為基準，再與鐵礦石實際裝港指標作比較，然后計算出裝港指標與典型值的差距，最后結合H鋼鐵企業自身的冶金工藝情況，確定鐵礦石實際成分差距對冶金工藝價效的貢獻或損失，進而參與對鐵礦石的綜合價效評測。

3.1.3 礦石物流成本

礦石物流成本主要指供應商在港口車板交貨后，H鋼鐵企業收到貨物后所要承擔的鐵礦石由港口車板運輸到企業所在地的物流費用。由于要與礦石價格和鐵礦石品質調價進行一起評測，因此應把物流費用折算為干噸不含稅價格，再參與礦石綜合價效評測。

3.2 參數設置

根據模型中的數據需要，將模型中的參數分為基本參數、元素標準參數、元素調價參數和物流成本參數四大類。

3.2.1 基本參數設置

鐵礦石綜合到廠冶金價效（Total Cost-benefit）=TCB

鐵礦石價格（Price of Iron Ore）=P

綜合冶金價效（Summation Metallurgical Costbenefit）=SMCB

物流成本（Logistics Cost）=LC

鐵礦石水分（Moisture）=M

稅率（Tax Rate）=TR:13%

3.2.2 元素標準值參數

鐵品位基準值（Standard of Iron Grade）=S_Fe:60%

二氧化硅含量基準值（Standard of Silica）=S_SiO2:7%

三氧化二鋁含量基準值（Standard of Alumina）=S_Al2O3:1.5%

3.2.3 元素調價參數

依據H鋼鐵企業自身的冶金工藝特點，設置元素調價如下：

鐵品位調價（Adjustment of Iron Grade）=A_Fe:-30元/1%

二氧化硅含量調價（Adjustment of Silica）=A_SiO2:15元/1%

三氧化二鋁含量調價（Adjustment of Alumina）=A_Al2O3:10元/1%

3.2.4 物流成本參數

Q港物流成本（Logistics cost-Q）=LC_Q：110元/噸

R港物流成本（Logistics cost-R）=LC_R：115元/噸

L港物流成本（Logistics cost-L）=LC_L：118元/噸

D港物流成本（Logistics cost-D）=LC_D：120元/噸

H港物流成本（Logistics cost-H）=LC_H：105元/噸

3.3 建立模型

通過上述鐵礦石綜合到廠價效影響分析結果，初步建立模型如下：

鐵礦石綜合到廠價效=鐵礦石干噸不含稅價格+鐵礦石元素指標質量調價+鐵礦石干噸到廠不含稅物流成本

依據上述參數設置情況，建立進口鐵礦石綜合到廠價效模型如下：

4 模型的運算

以2019年H鋼鐵企業準備在港口采購20 000 t進口巴西粗粉現貨為例，共有三家公司報盤， A公司報R港貨物，鐵品位（TFe）為62.12%，報價735元/噸（港口車板含稅價格）；B公司報Q港貨物，鐵品位（TFe）為62.03%，報價740元/噸（港口車板含稅價格）；C公司報H港貨物，鐵品位（TFe）為62.06%，報價745元/噸（港口車板含稅價格）。報盤詳情見表2。

從表2可以看出，三個公司所報盤的貨物為分布在三個港口的同一種貨物，這就意味著三種貨物的到廠運輸成本有高低差異，伴隨著三個貨物的報價不同，三個貨物還有著不同的元素指標。首先，如果從報價上比較，A公司貨物報價最低，優勢明顯；但從鐵品位上比較，C公司貨物品位最高，優勢最大；B公司貨物則在硅鋁磷硫等有害元素上含量相對較少，也具有優勢。

對于以上三個貨物，究竟哪一個貨物對H鋼鐵企業具有最優綜合到廠價效，用所建立的模型進行運算及評測，測算結果見表3。

表2 巴粗粉報價情況

表3 綜合價效測評

從表3可以看出， B公司所報貨物的綜合到廠價效為最優。

5 結語

在H鋼鐵企業鐵礦石采購例子中，結合該企業煉鐵生產工藝和不同采購港口物流成本差異，將鐵礦石價格、品位質量和物流成本設置為相關影響參數，并設計計算公式，建立評價模型。在面對A、B、C三公司所報盤的不同價格、品位和不同到廠運輸成本的巴西礦石貨物采購選擇時，利用所建模型進行計算評測，選出綜合到廠價效最優的鐵礦石資源。為鐵礦石采購選擇提供了辦法和依據，最終實現了采購效益最大化。