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高炉用料结构优化设计

何安政，徐　鸣

( 江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司, 江苏 淮安　223002)

摘  要: 介绍了江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司高炉实际用料结构。运用成本分析方法对不同品位、不同价格的矿及使用比例进行测算, 提出了低成本高炉用料结构优化方案。实践表明, 合理使用品位稍低、价格低的原料, 可实现低成本采购、低成本配料、低成本炼铁的目的。

关键词: 用料结构;成本分析; 优化设计

引　言

江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司(以下简称“淮钢特钢”)炼铁厂是公司长流程生产线的龙头。铁水在公司生产流程中所占成本比重约70%左右。因此,研究如何进一步降低铁水制造成本, 对提高淮钢特钢钢材产品的市场竞争力、提高经济效益有着重要意义。

淮钢特钢由于自产烧结矿、球团矿不足, 高炉还需要外购约10%～20% 比例的高价球团矿、块矿。如果能降低这一部分外购矿的采购、用料成本, 则可有效降低生铁成本。

1　高炉实际用料结构

淮钢特钢2010 年5 月份高炉实际用料结构及价格如表1 所示。由表1 可以看出, 高炉用料结构比较复杂, 外购矿使用比例近15%, 仅入炉的球团矿就有三种, 品位、价格差别较大。该用料结构过多的考虑了高炉指标的改善, 但没有考虑其经济性, 不同品位、不同价格的矿使用比例缺乏合理性。

2　用料结构优化设计

按照“价格低, 多用; 价格高, 少用或不用”的原则, 重新对用料结构进行模拟设计: ( 1) 挖掘生产潜力, 提高自产矿的使用比例至90% : 即烧结矿使用比例75%、自产球团矿使用比例15% , 不足部分用价格相对比较便宜的外购沿江球团矿弥补。(2)减少外购矿的使用比例至10% , 高价格的进口生矿、进口球团矿价格最高, 完全不用, 使用一部分价格比较便宜的国产沿江球团矿。(3)起护炉作用的钒钛矿用量不变。模拟低成本用料结构如表2 所示。

3　对比分析

3. 1　技经指标变化

2 种炉料结构高炉主要技经指标计算结果如表3 所示。由表3 可以看出, 模拟低成本用料结构入炉品位、矿比、干焦比等指标均较差。模拟低成本用料结构混合矿价格较低, 较实际用料结构降低15. 28元/ t。

3. 2　对生铁成本的影响

3. 2. 1　矿比升高对成本的影响

入炉矿比升高增加成本可通过下式计算[ 1]:入炉矿比升高增加成本= 入炉矿铁比变动×品位变动前混合矿价格×品位变动后理论出铁量。代入模拟低成本用料结构相关数据, 计算入炉矿比升高增加的成本为: 0. 007×1 188. 92×263353. 311 4= 1 951 716. 86 元。

3. 2. 2　混合矿价降低对成本的影响

混合矿价降低成本降低额可通过下式计算[ 1]:混合矿价降低成本降低额= 品位变动后入炉矿铁比×品位变动后总产量×入炉矿混合价格变化代入模拟低成本用料结构相关数据, 计算混合矿价降低成本降低额为1. 670×263 353. 311 4×15. 28= 6 720 144. 46元

3. 2. 3　产量降低对成本的影响

模 拟 用 料 结 构 减 少 出 铁 986. 935 ÷ 264340. 2463= 0. 37% , 生铁固定费用增加: 44. 55÷( 1- 0. 37% ) = 44. 72 元/ t, 生铁成本增加[ 1]: ( 44. 72- 44. 55) ×263 353. 311 4= 44 770. 06 元。

3. 2. 4　焦比升高对成本的影响

模拟低成本用料结构焦比升高 4. 264 kg/ t, 焦炭水分按照公司考核值6%、单价均价1 581. 50 元/ t计算, 增加成本[ 1]: 4. 264 ×263 353. 311 4×1. 5815/ ( 1- 6% ) = 1 889 284. 33 元。

3. 2. 5　总成本变化

总成本变化[ 1]= 1 951 716. 86- 6720144. 46+44 770. 06+ 1 889 284. 33= - 2 834 373. 21 元, 即生铁总成本减少约 283. 44 万元, 铁费用减少约10. 76 元/ t。模拟用料结构虽然高炉技经指标有所变差, 但由于矿价下降幅度大于指标变差增加的成本, 导致生铁总成本下降, 经济性较好。

3. 3　不同品位沿江球对成本的影响

上述计算方法综合考虑了矿比、矿价、焦比、固定费用变动等对成本的影响, 较其他成本测算方法更加合理。按照此方法, 根据采购部门提供的“沿江球每增加1 个品位, 加价50 元”询价结果, 测算出不同品位、价格的沿江球对入炉品位、生铁成本的影响( 见表4) 。由表4 可以看出: ( 1) 以62% 品位的沿江球团矿为基准, 品位越高, 高炉入炉品位越高, 生铁成本增加也越多; (2)同品位的进口球团矿, 吨铁成本增加幅度是沿江球的近4 倍; ( 3) 理论计算表明: 采购及使用62% 的沿江球有利于生铁成本的降低。

4　低成本用料结构的运用

2010 年 5 月中下旬淮钢特钢考察了西北 2 家钢厂的高炉, 其生产模式为: 强调成本第一, 以成本最低化组织生产。高价位、高品位的矿坚决不用, 而是大量采用一些低品位、低价格的原燃料, 由于其原燃料价格较低, 生铁成本也较低。淮钢特钢高炉与西北2 家钢厂部分指标、成本比较如表 5 所示。

根据计算结果, 高炉用料结构选取了“烧结矿75% + 自产球团矿 15% + 10% 外购矿( 沿江球+ 钒钛矿)”, 价格最高的进口球团矿、生矿停止采购及使用, 62%品位的沿江球使用比例逐渐增大(见图1) 。经过一段时间的实际运用, 取得了较好的成绩, 生铁成本从5月份的3 400 元/ t, 下降至7月份的3 271 元/ t。

5　结束语

从企业的实际出发, 合理使用品位稍低、价格低的原料, 实现了低成本采购、低成本配料、低成本炼铁的目的。

参考文献:

[ 1] 　马建强, 关萍, 乔新昌. 铁精矿品位对生铁成本影响的实例分析[J] . 冶金财会, 2004, (4): 40—41.

[ 2] 　胡俊鸽, 张东丽, 周文涛, 等. 新技术提高低质量原燃料利用率[J]. 中国冶金报, 2010, (095):C2.