進(jìn)口鐵礦石綜合到廠價(jià)效模型建立及應(yīng)用

霍 龍

（安陽鋼鐵股份有限公司）

0 前言

在H鋼鐵企業(yè)含鐵原料消耗中，進(jìn)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(jìn)口鐵礦石現(xiàn)貨。在選擇購買進(jìn)口鐵礦石時(shí)主要面臨三個(gè)問題：（1）礦石貨源的選擇。H鋼鐵企業(yè)必須根據(jù)自身的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，挑選出對(duì)自身企業(yè)冶金價(jià)效最好的進(jìn)口鐵礦石貨物。（2）礦石品質(zhì)的波動(dòng)。不同于一般招標(biāo)采購產(chǎn)品，鐵礦石產(chǎn)品是天然含鐵元素礦石經(jīng)過選礦工藝后形成的初級(jí)產(chǎn)品，存在元素指標(biāo)質(zhì)量不穩(wěn)定的情況。因此，企業(yè)需要結(jié)合自身工藝特點(diǎn)，剔除鐵礦石元素波動(dòng)帶來的價(jià)效差異，選擇出價(jià)效最好的礦石產(chǎn)品。（3）港口物流成本的差異。H鋼鐵企業(yè)距港口距離較遠(yuǎn)，物流成本占礦石采購總成本的比重很大，在采購鐵礦石時(shí)，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(yōu)的礦石資源。

1 H鋼鐵企業(yè)進(jìn)口鐵礦石采購背景

近年來，隨著我國城市化、工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，作為國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的鋼鐵工業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段，國內(nèi)鐵礦石的需求也呈高速增長的趨勢。但國內(nèi)鐵礦資源稟賦差，存在開采量低、品位低、類型復(fù)雜、開采成本高等問題，所以不得不大量進(jìn)口國外鐵礦石來滿足本國的冶煉生產(chǎn)需求。

隨著國際鐵礦石市場的金融屬性越來越強(qiáng)，國際鐵礦石價(jià)格除受到供需影響波動(dòng)外，還受到國際巨額金融熱錢的影響而劇烈波動(dòng)。如何在劇烈波動(dòng)的鐵礦石市場中，發(fā)掘礦石品種的價(jià)值洼地、搶抓市場機(jī)遇，是H鋼鐵企業(yè)進(jìn)口鐵礦石采購的新挑戰(zhàn)。

2 H鋼鐵企業(yè)綜合到廠價(jià)效影響因素

2.1 鐵礦石價(jià)格

鐵礦石價(jià)格是評(píng)價(jià)鐵礦石價(jià)效的最基本指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。同品種相同品質(zhì)的鐵礦石相比較，價(jià)格低的鐵礦石要比價(jià)格高的鐵礦石價(jià)效更好，反之則較差。即在商品種類和品質(zhì)等其他要素相同的情況下，鐵礦石價(jià)格和鐵礦石價(jià)效成反比例關(guān)系。

根據(jù)交貨地點(diǎn)和所含物流服務(wù)不同，現(xiàn)貨進(jìn)口鐵礦石價(jià)格主要分為港口車板價(jià)格和運(yùn)輸?shù)綇S價(jià)格；根據(jù)價(jià)格含稅與否，鐵礦石價(jià)格可分為含稅價(jià)格和不含稅價(jià)格；根據(jù)結(jié)算方式不同，鐵礦石價(jià)格又分為濕噸結(jié)算價(jià)格和干噸結(jié)算價(jià)格。

2.2 鐵礦石質(zhì)量

2.2.1 鐵礦石品位（鐵元素指標(biāo)）

鐵礦石品位又稱全鐵，是指物料中以各種化合物形態(tài)存在的鐵的總和，以TFe%表示，是評(píng)價(jià)鐵礦石質(zhì)量的最主要指標(biāo)。鐵礦石的使用價(jià)值及其冶煉價(jià)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(chǎn)量。根據(jù)高爐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，礦石品位提高1%，焦比降低2%，產(chǎn)量提高3%。礦石品位越高，脈石數(shù)量越少，熔劑用量和渣量也相應(yīng)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(biāo)

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(zhì)。SiO2對(duì)鐵礦石品質(zhì)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(shí)高爐冶煉要求爐渣具有適當(dāng)?shù)膲A度（CaO/SiO2），當(dāng)SiO2含量過高時(shí)，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(jù)高爐煉鐵生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，1 kg SiO2在高爐內(nèi)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?fàn)t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(yīng)優(yōu)先使用SiO2含量低的，SiO2含量過高的礦石甚至沒有冶煉價(jià)值。

2.2.3 鋁元素含量指標(biāo)

鋁元素是脈石的組成部分，當(dāng)Al2O3在燒結(jié)礦中的含量處于適當(dāng)比例時(shí)，會(huì)提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，降低其低溫還原粉化率,對(duì)高爐冶煉行程是有益的。當(dāng)燒結(jié)礦中的Al2O3含量太高時(shí)（Al2O3/SiO2＞0.35）,針狀結(jié)構(gòu)向板柱狀轉(zhuǎn)變,使其還原性變差；過多的Al2O3的存在有助于玻璃質(zhì)的形成,反而會(huì)降低燒結(jié)礦的強(qiáng)度和低溫還原粉化率。適量的Al2O3含量有助于燒結(jié)過程形成復(fù)合鐵酸鈣，提高燒結(jié)礦質(zhì)量，但過高時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響燒結(jié)礦質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)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(dāng)前H鋼鐵企業(yè)高爐渣中的Al2O3含量處于較高水平，已對(duì)高爐造渣產(chǎn)生了影響，因此進(jìn)口礦中的Al2O3含量越低越好。

2.2.4 含水量（水分指標(biāo)）

鐵礦石所含水分分為結(jié)晶水和游離水兩種。結(jié)晶水屬于礦石組成，影響礦石品位，但不會(huì)造成高爐渣量升高；游離水不是礦石組成部分，不會(huì)影響礦石品位，但會(huì)增加運(yùn)輸成本，在對(duì)鐵礦石價(jià)效的評(píng)測中，主要是對(duì)鐵礦石中的游離水進(jìn)行價(jià)效折算。

2.2.5 其他有害元素指標(biāo)

硫磷元素在鋼中會(huì)造成鋼的“熱脆”、“冷脆”，影響鋼的質(zhì)量，一般鋼種均對(duì)硫和磷含量有嚴(yán)格的要求；硫磷元素含量增加，會(huì)造成煉鐵、煉鋼成本增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鋼材質(zhì)量的下降。

2.3 鐵礦石到廠物流成本

H鋼鐵企業(yè)位居豫北內(nèi)陸，進(jìn)口鐵礦石都是通過河北省、山東省和江蘇省的幾個(gè)港口接卸，再由鐵路或者汽車運(yùn)輸至廠內(nèi)，平均運(yùn)輸距離高達(dá)700 km以上。這導(dǎo)致進(jìn)口鐵礦石物流成本占據(jù)礦石采購總成本的比例很大，同時(shí)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(huì)有抵消礦石本身價(jià)效優(yōu)勢的可能，在采購鐵礦石時(shí)必須考慮物流成本的因素，以及與礦石價(jià)效的互補(bǔ)性，統(tǒng)籌測評(píng)包含物流成本在內(nèi)的進(jìn)口鐵礦石到廠價(jià)效。

3 模型的設(shè)計(jì)與建立

3.1 設(shè)計(jì)模型

經(jīng)過上述對(duì)鐵礦石采購過程的剖析，在實(shí)際的進(jìn)行進(jìn)口鐵礦石采購工作中，不能僅依據(jù)鐵礦石的價(jià)格來計(jì)算價(jià)效，還要考慮礦石的質(zhì)量指標(biāo)及其帶給企業(yè)的冶金價(jià)效，最后進(jìn)口鐵礦石的到廠運(yùn)輸成本也是必須要考慮的項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)邏輯關(guān)系模型如圖1所示。

圖1 進(jìn)口鐵礦石邏輯關(guān)系模型

3.1.1 礦石價(jià)格

礦石價(jià)格是影響礦石綜合價(jià)效的基本因素，供應(yīng)商報(bào)盤中鐵礦石價(jià)格通常為港口車板交貨含稅濕噸價(jià)格。在進(jìn)行礦石價(jià)效評(píng)測時(shí)，由于要與鐵礦石品質(zhì)調(diào)價(jià)進(jìn)行一起評(píng)測，因此應(yīng)把報(bào)價(jià)折算為港口車板交貨干噸不含稅價(jià)格后，再參與礦石綜合價(jià)效評(píng)測。

3.1.2 礦石質(zhì)量調(diào)價(jià)

鐵礦石品質(zhì)調(diào)價(jià)是指對(duì)鐵礦石所含鐵、硅、鋁、磷、硫和水等成分指標(biāo)高低優(yōu)劣的判斷，進(jìn)而對(duì)鐵礦石冶金價(jià)效成本進(jìn)行實(shí)際增減調(diào)整的做法。具體以該品種鐵礦石典型值為基準(zhǔn)，再與鐵礦石實(shí)際裝港指標(biāo)作比較，然后計(jì)算出裝港指標(biāo)與典型值的差距，最后結(jié)合H鋼鐵企業(yè)自身的冶金工藝情況，確定鐵礦石實(shí)際成分差距對(duì)冶金工藝價(jià)效的貢獻(xiàn)或損失，進(jìn)而參與對(duì)鐵礦石的綜合價(jià)效評(píng)測。

3.1.3 礦石物流成本

礦石物流成本主要指供應(yīng)商在港口車板交貨后，H鋼鐵企業(yè)收到貨物后所要承擔(dān)的鐵礦石由港口車板運(yùn)輸?shù)狡髽I(yè)所在地的物流費(fèi)用。由于要與礦石價(jià)格和鐵礦石品質(zhì)調(diào)價(jià)進(jìn)行一起評(píng)測，因此應(yīng)把物流費(fèi)用折算為干噸不含稅價(jià)格，再參與礦石綜合價(jià)效評(píng)測。

3.2 參數(shù)設(shè)置

根據(jù)模型中的數(shù)據(jù)需要，將模型中的參數(shù)分為基本參數(shù)、元素標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、元素調(diào)價(jià)參數(shù)和物流成本參數(shù)四大類。

3.2.1 基本參數(shù)設(shè)置

鐵礦石綜合到廠冶金價(jià)效（Total Cost-benefit）=TCB

鐵礦石價(jià)格（Price of Iron Ore）=P

綜合冶金價(jià)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(biāo)準(zhǔn)值參數(shù)

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

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

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

3.2.3 元素調(diào)價(jià)參數(shù)

依據(jù)H鋼鐵企業(yè)自身的冶金工藝特點(diǎn)，設(shè)置元素調(diào)價(jià)如下：

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

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

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

3.2.4 物流成本參數(shù)

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(jià)效影響分析結(jié)果，初步建立模型如下：

鐵礦石綜合到廠價(jià)效=鐵礦石干噸不含稅價(jià)格+鐵礦石元素指標(biāo)質(zhì)量調(diào)價(jià)+鐵礦石干噸到廠不含稅物流成本

依據(jù)上述參數(shù)設(shè)置情況，建立進(jìn)口鐵礦石綜合到廠價(jià)效模型如下：

4 模型的運(yùn)算

以2019年H鋼鐵企業(yè)準(zhǔn)備在港口采購20 000 t進(jìn)口巴西粗粉現(xiàn)貨為例，共有三家公司報(bào)盤， A公司報(bào)R港貨物，鐵品位（TFe）為62.12%，報(bào)價(jià)735元/噸（港口車板含稅價(jià)格）；B公司報(bào)Q港貨物，鐵品位（TFe）為62.03%，報(bào)價(jià)740元/噸（港口車板含稅價(jià)格）；C公司報(bào)H港貨物，鐵品位（TFe）為62.06%，報(bào)價(jià)745元/噸（港口車板含稅價(jià)格）。報(bào)盤詳情見表2。

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

對(duì)于以上三個(gè)貨物，究竟哪一個(gè)貨物對(duì)H鋼鐵企業(yè)具有最優(yōu)綜合到廠價(jià)效，用所建立的模型進(jìn)行運(yùn)算及評(píng)測，測算結(jié)果見表3。

表2 巴粗粉報(bào)價(jià)情況

表3 綜合價(jià)效測評(píng)

從表3可以看出， B公司所報(bào)貨物的綜合到廠價(jià)效為最優(yōu)。

5 結(jié)語

在H鋼鐵企業(yè)鐵礦石采購例子中，結(jié)合該企業(yè)煉鐵生產(chǎn)工藝和不同采購港口物流成本差異，將鐵礦石價(jià)格、品位質(zhì)量和物流成本設(shè)置為相關(guān)影響參數(shù)，并設(shè)計(jì)計(jì)算公式，建立評(píng)價(jià)模型。在面對(duì)A、B、C三公司所報(bào)盤的不同價(jià)格、品位和不同到廠運(yùn)輸成本的巴西礦石貨物采購選擇時(shí)，利用所建模型進(jìn)行計(jì)算評(píng)測，選出綜合到廠價(jià)效最優(yōu)的鐵礦石資源。為鐵礦石采購選擇提供了辦法和依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)了采購效益最大化。