CN110634037A - 铁矿粉冶炼成本测算方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种铁矿粉冶炼成本测算方法，属于铁矿粉成本测算技术领域。一种铁矿粉冶炼成本测算方法，包括：根据冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本、燃料成本、熔剂成本、脱硫成本、脱锌成本以及产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本确定用铁矿粉冶炼出每吨铁水需要的总成本。本申请提供的铁矿粉冶炼成本测算方法兼顾了烧结和高炉冶炼过程中的多种影响因素，能够准确评价铁矿粉在烧结和高炉冶炼的综合成本。
Description
技术领域
本申请涉及铁矿粉成本测算技术领域，且特别涉及一种铁矿粉冶炼成本测算方法。
背景技术
随着钢铁行业成本压力的不断加大，低成本及高质量的产品是企业提高市场竞争力的法宝。如何经济合理地选购铁矿石，使之在现有生产条件下既能满足炼钢生产要求，又能最大限度地降低炼铁成本，是企业提高竞争力、增加经济收益的关键。
当前国际上主要以吨度价(表征铁矿石性价比，含义是铁矿石一个品位的价格)来评价铁矿石的性价比，其优点是计算简单，能直观反映铁矿粉铁元素的价值；缺点是不能反映铁矿粉脉石含量的影响。传统的铁矿粉单烧法是将单种铁矿粉按照一定碱度烧成烧结矿来比较它的单烧价值，其优点是描述了烧结过程含铁品位的变化，缺点是未考虑烧结时的燃料和熔剂成本、高炉冶炼时的脱S和脱Zn成本以及炉渣冶炼所需燃料消耗成本等对铁前综合生产成本的影响，因此，传统的测算方法不能作为科学评判铁矿石性价比的依据。
因此，在目前铁矿种类繁多的情况下，建立铁矿粉性价比评价体系、选择高性价比的铁矿石对降低炼铁成本至关重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种铁矿粉冶炼成本测算方法，以改善现有技术不能准确评价铁矿粉性价比的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种铁矿粉冶炼成本测算方法，包括：根据冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本、燃料成本、熔剂成本、脱硫成本、脱锌成本以及产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本确定用铁矿粉冶炼出每吨铁水需要的总成本。
冶炼出每吨铁水需要的脱硫成本根据如下关系式获得：Z3＝需要的铁矿粉重量×(S％-混匀矿粉标准中的S含量的临界值)×铁矿粉单烧时进入废气中的S的百分含量×脱硫剂的单价/(脱硫剂中MgO的含量×脱硫剂中MgO的利用率)，其中，Z3为冶炼出每吨铁水的脱硫成本，S％为铁矿粉中硫的质量百分含量，铁矿粉的重量的单位为吨，脱硫剂的单价的单位为元/吨。
冶炼每吨铁水脱锌成本根据如下关系式获得：Z4＝需要的铁矿粉重量×(Zn％-混匀矿粉标准中Zn含量的临界值)/0.1％×高炉中脱除0.1％的Zn需要的焦比公斤数/1000×焦粉单价，其中，Z4为冶炼出每吨铁水的脱锌成本，Zn％为铁矿粉中锌的质量百分含量，焦粉单价的单位为元/吨。采用铁矿粉单烧工艺获得相关计算参数。
本申请的铁矿粉单烧工艺路程为：原料配备-混合-制粒-布料-点火-烧结-破碎-冷却-烧结矿指标检测等，其具体操作步骤如下：
1)原料配备：单独使用铁矿粉进行烧结；熔剂和焦粉均为内配；
2)混合：将配备的铁矿粉、燃料和熔剂按质量百分比加水混合；
3)制粒：将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，制粒时间3min；
4)布料：将制粒后的原料颗粒均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料层的厚度控制在600mm的范围内；
5)点火：控制烧结机的点火温度为1050±50℃，点火时间2min，点火负压为8000Pa；
6)烧结：烧结机点火完毕后，原料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为14000Pa；
7)冷却：采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至200℃以下；
8)筛分：采用筛孔为5mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，筛下物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿。
9)烧结矿指标检测：对烧结矿的粒度组成、转鼓强度、RDI指标和熔滴性能指标进行检测和分析。
本申请提供的铁矿粉冶炼成本测算方法兼顾了烧结和高炉冶炼过程中的多种影响因素，通过计算冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉、燃料和熔剂的成本、产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本、冶炼出每吨铁水的脱硫成本以及冶炼出每吨铁水的脱锌成本确定用铁矿粉冶炼出每吨铁水需要的总成本，能够准确评价铁矿粉在烧结和高炉冶炼的综合成本，进而科学合理地测算铁矿粉的冶炼成本。
在本申请的部分实施例中，混匀矿粉标准中的S含量的临界值为0.08％，铁矿粉单烧时进入废气中的S的百分含量为80％，脱硫剂中MgO的百分含量为92％-95％，脱硫剂中MgO的利用率为40％-42％。
在本申请的部分实施例中，高炉中脱除0.1％的Zn需要的焦比公斤数为11公斤，混匀矿粉标准中Zn含量的临界值为0.03％。
通过具体限定脱硫成本和脱锌成本的计算关系式，能够准确评价铁矿粉在烧结和高炉冶炼的综合成本，进而科学合理地测算铁矿粉的冶炼成本。
在本申请的部分实施例中，冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本根据如下关系式获得：
Y1＝X4×铁矿粉配比×铁矿粉单价，
X4＝铁水纯度×1000/X1/高炉金属收得率×100/1000。
其中，Y1为冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本，X4为冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量，X1为100公斤烧结混合料中的含铁量，冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量的单位为吨。可选的，铁水纯度(即铁水含铁量)为94％-95％，高炉金属收得率为0.965-0.98。
根据铁水纯度、高炉金属收得率、100公斤烧结混合料中的含铁量能够确定冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量，在此基础上再根据铁矿粉配比和铁矿粉单价能够准确计算得到冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本。
在本申请的部分实施例中，采用焦粉作为燃料并根据焦粉的用量及单价计算燃料的成本，采用生石灰、石灰石和中镁白云石作为熔剂并根据固定配比的生石灰的用量及单价、石灰石的用量及单价和中镁白云石的用量及单价计算熔剂的成本，固定配比的生石灰的用量根据铁矿粉单烧工艺按熔剂质量的3％-5％确定。该方法能够提高铁矿粉、燃料和熔剂成本计算的准确性。
在本申请的部分实施例中，铁矿粉和熔剂的用量根据铁矿粉单烧工艺过程中烧结矿的镁铝比为0.9-1.3、烧结矿单烧碱度为1.9-2.1确定，根据铁矿粉和熔剂的用量及成本计算总成本。该方法能够提高铁矿粉、燃料和熔剂成本计算的准确性。
在本申请的部分实施例中，铁矿粉单烧工艺中，通过调水碳平衡确定焦粉的配比，烧结矿的水分为6.9％-7.3％、烧结矿的含碳量为4.4％-4.6％，通过调水调碳确定燃料的配比。该方法能够提高铁矿粉、燃料和熔剂成本计算的准确性。
在本申请的部分实施例中，产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本根据如下关系式获得：
Z2＝Y6×1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本，
Y6＝[X5×(高炉炉渣碱度+1)+X6×(炉渣的镁铝比+1)]/炉渣中钙镁铝硅的氧化物在总渣中的百分含量。
其中，Z2为产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本，Y6为冶炼出每吨铁水所带来的总渣量，X5为冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量，X6为冶炼出每吨铁水所带来的Al2O3重量。
在本申请的部分实施例中，所高炉冶炼铁水的过程中高炉炉渣碱度为1.2-1.3、炉渣的镁铝比为0.5-0.7。该方法能够提高铁矿粉、燃料和熔剂成本计算的准确性。
在本申请的部分实施例中，冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量和Al2O3重量根据如下关系式获得：
X5＝X2/100×X4×1000，X6＝X3/100×X4×1000；
其中，X2为100公斤烧结混合料中的SiO2总重量，X3为100公斤烧结混合料中的Al2O3总重量，X4为冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量。
通过具体限定产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本的计算关系式，能够准确评价燃料在烧结和高炉冶炼的综合成本，进而科学合理地测算铁矿粉的冶炼成本。
本申请的有益效果包括：
(1)本申请包含了烧结和高炉冶炼过程中的多种影响因素，通过计算冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本、燃料成本、熔剂成本、脱硫成本、脱锌成本以及产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本确定用铁矿粉冶炼出每吨铁水需要的总成本。具体提供了脱硫成本和脱锌成本的计算关系式，通过该关系式能够准确评价铁矿粉在烧结和高炉冶炼的综合成本，进而科学合理地测算铁矿粉的冶炼成本。
(2)进一步的，本申请发明人经过大量实践创造性得出，铁矿粉单烧工艺中固定熔剂中生石灰的配比，能够显著减少对单烧指标的影响，达到有效对比的目的，能够提高铁矿粉、燃料和熔剂成本计算的准确性。
(3)进一步的，本申请发明人经过大量实践创造性得出，当铁矿粉、燃料和熔剂混合烧结后得到的烧结矿的镁铝比为0.9-1.3、烧结矿单烧碱度固定为1.9-2.1时，能够提高铁矿粉、燃料和熔剂成本计算的准确性。
(4)进一步的，本申请发明人经过大量实践创造性得出，当烧结矿的水分为6.9％-7.3％、烧结矿的含碳量为4.4％-4.6％时，能够提高铁矿粉、燃料和熔剂成本计算的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的铁矿粉单烧生产烧结矿工艺流程图；
图2为本申请实施例提供的各铁矿粉性价比对比图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请实施例的一种铁矿粉冶炼成本测算方法进行具体说明。
本申请实施例提供了一种铁矿粉冶炼成本测算方法，包括：根据冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本、燃料成本、熔剂成本、脱硫成本、脱锌成本以及产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本确定用铁矿粉冶炼出每吨铁水需要的总成本。本申请提供的铁矿粉冶炼成本测算方法兼顾了烧结和高炉冶炼过程中的多种影响因素，能够准确评价铁矿粉在烧结和高炉冶炼的综合成本。
在本申请的部分实施例中，用铁矿粉冶炼出每吨铁水需要的总成本为Z，冶炼出每吨铁水烧结时所需的铁矿粉、燃料和熔剂的成本为Z1，产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本为Z2，冶炼出每吨铁水烧结中的脱硫成本为Z3，冶炼出每吨铁水高炉冶炼中的脱锌成本为Z4，即Z＝Z1+Z2+Z3+Z4。
进一步的，本申请中的燃料为焦粉，熔剂包括生石灰、石灰石和中镁白云石。根据冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本Y1、冶炼出每吨铁水烧结时需要的石灰石成本Y2、冶炼出每吨铁水烧结时需要的中镁白云石成本Y3、冶炼出每吨铁水烧结时需要的生石灰成本Y4以及冶炼出每吨铁水烧结时需要的燃料成本Y5确定冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉、燃料和熔剂的成本Z1，即Z1＝Y1+Y2+Y3+Y4+Y5。
Y1＝X4×铁矿粉配比×铁矿粉单价。在本申请实施例中，X4为冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量。其中，冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量的单位为吨。
X4＝铁水纯度×1000/100公斤烧结混合料中的含铁量/高炉金属收得率×100/1000。铁水的纯度(即铁水的含铁量)为94％-95％，高炉金属收得率为0.965-0.98。在本申请的部分实施例中，铁水的纯度为94.4％，高炉金属收得率为0.975，100公斤烧结混合料中的含铁量为X1，即X4＝94.4％×1000/X1/0.975×100/1000。
在上述关系式中，X1＝TFe(烧结矿品位)×烧结残余值×100。本申请实施例中的烧结残余值通过下表可知。表中的配比、烧损和水分根据实际配比和原料的性能参数可知。
表1 原料情况表
| 名称 | 配比(％) | 烧损(％) | 水分(％) | 残余(％) |
| BRPF粉 | 78.5 | 4.08 | 0 | 75.297 |
| 石灰石 | 5.5 | 45 | 5 | 2.874 |
| 中镁白云石 | 7 | 47 | 0 | 3.71 |
| 生石灰 | 4 | 5 | 0 | 3.8 |
| 焦粉 | 5 | 85 | 3 | 0.728 |
| 合计 | 100 | 13.42 | 0.425 | 86.408 |
表中的烧结总残余的计算公式如下：烧结总残余＝1t铁矿产出＝铁矿配比×(1-铁矿水分)×(1-各种铁矿烧损)+各种熔剂配比×(1-各种熔剂水分)×(1-各种熔剂烧损)+燃料配比×(1-燃料水分)×(1-燃料烧损)＝86.408％。
BRBF粉的残余值＝BRBF粉配比×(1-BRBF粉烧损/100)×(1-BRBF粉水分/100)＝75.297％。
石灰石的残余值＝石灰石配比×(1-石灰石烧损/100)×(1-石灰石水分/100)＝2.874％。
中镁白云石的残余值＝中镁白云石配比×(1-中镁白云石烧损/100)×(1-中镁白云石水分/100)＝3.71％。
生石灰的残余值＝生石灰配比×(1-生石灰烧损/100)×(1-生石灰水分/100)＝3.8％。
焦粉的残余值＝焦粉配比×(1-焦粉烧损/100)×(1-焦粉水分/100)＝0.728％。
烧结总残余值＝BRBF粉的残余值+石灰石的残余值+中镁白云石的残余值+生石灰的残余值+焦粉的残余值＝86.408％。
冶炼出每吨铁水需要的石灰石成本＝冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量×石灰石配比×石灰石粉单价，即Y2＝X4×石灰石配比×石灰石粉单价。其中，冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量的单位为吨。
冶炼出每吨铁水需要的中镁白云石成本＝冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量×中镁白云石配比×中镁白云石粉单价，即Y3＝X4×中镁白云石配比×中镁白云石粉单价。其中，冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量的单位为吨。
冶炼出每吨铁水需要的生石灰成本＝冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量×生石灰配比×生石灰单价，即Y4＝X4×生石灰配比×生石灰单价。其中，冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量的单位为吨。
冶炼出每吨铁水需要的焦粉成本＝冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量×焦粉配比×焦粉单价，即Y5＝X4×焦粉配比×焦粉单价。其中，冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量的单位为吨。
根据上述公式能够准确计算各原料的成本，进而准确测算铁矿粉的冶炼成本。
在本申请的部分实施例中，按质量百分比计，铁矿粉、焦粉和熔剂的配比总和为100％，熔剂中生石灰的质量百分比为3％-5％。熔剂中生石灰是熟料，生石灰加水消化后生成Ca(OH)2并放出热量，生石灰在烧结中在作用主要有三点：对强化生产过程具有三个方面的优势：(1)放出热量可以提高混合料温度，可以减少燃料用量；(2)自身有一定的粘结作用，有利于促进混合料的造球制粒；(3)具有较好的弥散作用，可以与混合料充分混匀与粘结，在焙烧过程中容易最大限度地生成液相或发生矿化反应，有利于粘结成块。这说明生石灰对烧结的影响较大，如果进行单烧对比，固定生石灰的配比可以减少对烧结燃耗、转鼓强度、粒度组成、产量、冶金性能的影响因素。本申请发明人经过大量实践创造性得出，当熔剂中生石灰的质量百分比为3％-5％时，能够显著减少对单烧指标的影响，达到有效对比的目的。可选地，熔剂中生石灰的质量百分比为3％、4％或5％，尤其优选为4％。
本申请的发明人在研究过程中发现，铁矿粉、焦粉和熔剂混合烧结后得到的烧结矿的镁铝比、烧结矿单烧碱度在一定程度上影响Z1的确定。本申请发明人结合高炉渣调碱度要求及大量试验，创造性发现上述参数确定后对烧结矿性能评价具有有益效果。在一种可能的实现方式中，用石灰石和中镁白云石调烧结矿的镁铝比为0.9-1.3，烧结矿单烧碱度固定为1.9-2.1。可选的，烧结矿的镁铝比为1，烧结矿单烧碱度固定为2.0。在本申请的部分实施例中，中镁白云石中镁含量为16％左右。
一般不同铁矿粉的吸水性都会有所不同，其表观质量也不同，制粒性能相应地也有所不同，通过调烧结料水分，使矿粉与熔剂吸水并充分制粒后，有利于提高烧结过程透气性，但水分太高，烧结时产生的过湿带增厚，料层透气性反而会变差，产量会降低；水分过低，熔剂没有消化完成，也会影响烧结的液相量，从而影响烧结的产质量指标，因此，选择适宜的烧结料水分很重要。调水的过程中、燃料的用量也相应地调节，一般水高则碳高，水少则消耗的燃料量也相应减少。在本申请的部分实施例中，通过调节水碳平衡，找出烧结矿综合产质量指标最佳时的烧结料水分和燃料配比为适宜的水碳含量，找出焦粉的适宜配比。烧结矿的水分一般在6.9％至7.3％之间、烧结矿的含碳量在4.4％至4.6％之间，使得烧结矿综合产质量指标达到最佳值。
本申请实施例中，Z2＝冶炼出每吨铁水所带来的总渣量×1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本。其中，冶炼出每吨铁水所带来的总渣量为Y6，1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本为0.506元，则Z2＝Y6×0.506。其中，1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本的计算公式如下：1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本＝100公斤渣增加的燃料公斤数/100×每公斤燃料比成本。每公斤燃料比成本＝焦比/总燃料比×焦炭单价+煤比/总燃料比×煤粉单价。
在本申请的部分实施例中，设高炉焦比为375公斤/吨，煤比为137公斤/吨，焦炭单价为1.38元/公斤，煤粉单价为0.95元/公斤，每吨铁水的燃料成本为647.65元/吨铁水，每公斤燃料比成本为1.264941元/吨，100公斤渣在高炉中冶炼所需消耗的燃料为40公斤，则1公斤渣量增加的燃料成本为0.506元/公斤渣。
其中，Y6＝[冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量×(高炉炉渣碱度+1)+冶炼出每吨铁水所带来的Al2O3重量×(炉渣的镁铝比+1)]/炉渣中钙镁铝硅的氧化物在总渣量的百分含量。冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量为X5，冶炼出每吨铁水所带来的Al2O3重量为X6。本申请发明人经过大量试验研究，通过氧化钙和二氧化硅的质量比计算高炉炉渣碱度，其值为1.2-1.3。通过氧化镁和氧化铝的质量比得炉渣的镁铝比，其值为0.5-0.7。炉渣含量主要为CaO、SiO2、MgO、Al2O3，炉渣中钙镁铝硅的氧化物在总渣中的百分含量为95％。则Y6＝(X5×2.25+X6×1.6)/95％。可选的，高炉炉渣碱度为1.25，炉渣的镁铝比为0.6。
在此基础上，冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量＝100公斤烧结混合料中的SiO2总重量/100×冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量×1000，100公斤烧结混合料中的SiO2总重量为X2，则X5＝X2/100×X4×1000，其中，X2＝烧结矿中SiO2百分含量×烧结残余值×100。冶炼出每吨铁水所带来的Al2O3＝100公斤烧结混合料中的Al2O3总重量/100×冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量×1000，100公斤烧结混合料中的Al2O3总重量为X3，则X6＝X3/100×X4×1000，其中，X3＝烧结矿中Al2O3百分含量×烧结残余值×100。
传统的铁矿粉单烧法未考虑高炉冶炼时的脱S和脱Zn成本，而脱S和脱Zn成本对综合生产成本具有一定的影响，同时也影响铁矿石的性价比评价。本申请实施例中，冶炼出每吨铁水的脱硫成本根据如下关系式获得：Z3＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉重量×(铁矿粉中硫的质量百分含量-混匀矿粉标准中的S含量的临界值)×铁矿粉单烧时进入废气中的S的百分含量×脱硫剂的单价/(脱硫剂中MgO的含量×脱硫剂中MgO的利用率)，其中，冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉重量的单位为吨，脱硫剂的单价的单位为元/吨。
经过本申请发明人的大量试验研究，Z3＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉重量×(S％-0.08％)×80％×脱硫剂的单价/[94％×40％]。其中，S％为铁矿粉中硫的质量百分含量，混匀矿粉标准中的S含量的临界值为0.08％，铁矿粉单烧时进入废气中的S占80％，采用镁法脱硫，脱硫剂中MgO的含量为94％，脱硫剂中MgO的利用率为40％-42％，优选40％。
该脱硫成本计算关系式能够准确得到高炉冶炼时的脱硫成本，能够提高铁水的综合生产成本的准确性，并提高对铁矿粉性价比评价的准确性。
本申请实施例中，冶炼出每吨铁水的脱锌成本根据如下关系式获得：Z4＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉重量×(铁矿粉中锌的质量百分含量-混匀矿粉标准中Zn含量的临界值)/0.1％×高炉中脱除0.1％的Zn需要的焦比公斤数/1000×焦粉单价，焦粉单价的单位为元/吨。
经过本申请发明人的大量试验研究，冶炼出每吨铁水的脱锌成本根据如下关系式获得：Z4＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉重量×(Zn％-0.03％)/0.1％×11/1000×焦粉单价。其中，Zn％为铁矿粉中锌的质量百分含量，高炉中脱除0.1％的Zn需要11公斤焦比，混匀矿粉标准中Zn含量的临界值为0.03％。
该脱锌成本计算关系式能够准确得到高炉冶炼时的脱锌成本，能够提高铁水的综合生产成本的准确性，并提高对铁矿粉性价比评价的准确性。
本申请的铁矿粉单烧工艺流程为：原料配备-混合-制粒-布料-点火-烧结-破碎-冷却-烧结矿指标检测，其具体操作步骤如下：
1)原料配备：含铁原料中只使用一种铁矿粉。以巴西SFLA粉为例，其TFe品位在65％，生石灰3-5％、白云石3-4％、石灰石7-8％、焦粉4.8-5.2％；同时该烧结矿的碱度CaO/SiO2＝2.0，TFe含量为56-57％，MgO/Al2O3＝1；在本申请实施例中的铁矿粉也可以为巴西BRBF粉或其他铁矿粉；
2)混合：将所选取的原料组分输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水分湿润物料，使原料的配水量控制在7±0.3％之间，并使原料混合均匀；
3)制粒：将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，制粒时间3min；
4)布料：将制粒后的原料颗粒均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料层的厚度控制在750mm的范围内；
5)点火：控制烧结机的点火温度为1050±50℃，点火时间2min，点火负压为8000Pa；
6)烧结：烧结机点火完毕后，原料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为15000Pa；
7)冷却：采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至200℃以下；
8)筛分：采用筛孔为5mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，筛下物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿。
9)烧结矿指标检测：对烧结矿的粒度组成、转鼓强度、RDI指标和熔滴性能指标进行检测和分析。
按照上述工艺流程完成烧结矿的实验室制备。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种铁矿粉冶炼成本测算方法，以巴西BRBF粉为例，计算用该铁矿粉冶炼出每吨铁水所需的成本，然后再与其他铁矿粉的成本进行对比。具体包括：
1.用该铁矿粉冶炼出每吨铁水所需的铁矿粉、燃料和熔剂的成本
以质量百分比计，单独使用该铁矿粉进行烧结，其配比为78.5％，熔剂和燃料为内配，烧结矿单烧碱度按2.0计算，固定生石灰配比为4％，通过调中镁白云石和石灰石配比使烧结矿的镁铝比为1，单烧得出其适宜焦粉配比为5％。巴西BRBF粉单烧烧结料配比表如下：
表2 巴西BRBF粉单烧烧结料配比
表2中的配比、烧损和水分根据实际配比和原料的性能参数可知，烧结矿成分通过单种矿、燃料、熔剂的化学成分、水分和烧损计算而得。根据表2计算：
X1＝100公斤烧结混合料中的含铁总重量＝56.78％(烧结矿品位)×86.408％(烧结残余值)×100＝49.06公斤。
X2＝100公斤烧结混合料中的SiO2总重量＝5.19％(烧结矿SiO2含量)×86.408％×100＝4.49公斤。
X3＝100公斤烧结混合料中的Al2O3总重量＝1.67％(烧结矿Al2O3含量)×86.408％×100＝1.44公斤。
X4＝冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量＝94.4％×1000/X1/0.975×100/1000＝1.973吨。(其中，94.4％为铁水纯度，即铁水含Fe量；0.975为高炉金属收得率)。
则：
Y1＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本＝X4×78.5％×697(铁矿粉单价)＝1.549×697＝1079.74元/吨。
Y2＝冶炼出每吨铁水需要的石灰石成本＝X4×5.5％×64(石灰石粉单价)＝6.95元/吨。
Y3＝冶炼出每吨铁水需要的中镁白云石成本＝X4×7％×64(中镁白云石粉单价)＝8.84元/吨。
Y4＝冶炼出每吨铁水需要的生石灰成本＝X4×4％×354(生石灰单价)＝27.97元/吨。
Y5＝冶炼出每吨铁水需要的焦粉成本＝X4×5％×1380(焦粉单价)＝136.17元/吨。
则：用该铁矿粉中冶炼出每吨铁水所需铁矿粉、燃料和熔剂的成本为：
Z1＝Y1+Y2+Y3+Y4+Y5＝1079.74+6.95+8.84+27.97+136.17＝1259.64元/吨。
2.产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本
X5＝冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量＝X2/100×X4×1000＝88.55公斤。
X6＝冶炼出每吨铁水所带来的Al2O3重量＝X3/100×X4×1000＝28.48公斤。
Y6＝冶炼出每吨铁水所带来的总渣量＝(X5×2.25+X6×1.6)/95％＝253.19公斤(设高炉炉渣碱度为1.25，炉渣的镁铝比为0.6，炉渣中的钙镁铝硅的氧化物占总渣量的95％)。
设高炉焦比为375公斤/吨，煤比为137公斤/吨，焦炭单价为1.38元/公斤，煤粉单价为0.95元/公斤，则：
X7＝每公斤燃料比成本＝375/(375+137)×1.38+137/(375+137)×0.95＝1.265元。
设100公斤渣在高炉中冶炼所需消耗的燃料为40公斤，则：
1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本＝40/100×X7＝0.506元/公斤渣。
则：用该铁矿粉中冶炼每吨铁水带来的总渣量需要消耗的燃料总成本为：Z2＝Y6×0.506＝128.119元/吨。
3.冶炼出每吨铁水的脱硫成本
本实施例混匀矿粉标准中的S含量的临界值为0.08％，该铁矿粉烧结时进入废气中的S为80％，本实施例采用镁法脱硫，脱硫剂中的MgO含量为94％，其利用率为40％，MgO脱硫剂成本为1800元/吨，则：
Z3＝用该铁矿粉中冶炼每吨铁水所需脱硫成本＝1.549(冶炼每吨铁水需要的铁矿粉重量)×(0.004％-0.08％)×80％×1800/(94％×40％)＝-4.51元/吨。
本实施例计算得到的徒留成本为负值说明该铁矿粉中含S量较低，对烧结的脱硫是有正贡献的、不用进行脱硫处理，说明该矿粉的含硫量对其性价比测算结果起到积极作用。
4.冶炼出每吨铁水的脱锌成本
设高炉中脱除0.1％的Zn需要11公斤焦比，公司混匀矿粉标准中Zn含量的临界值为0.03％，1吨铁水需要1.549吨铁矿粉，则：
Z4＝用该铁矿粉中冶炼每吨铁水所需脱Zn成本＝1.549×(0.001％-0.03％)/0.1％×11/1000×1380＝-6.82元/吨。
脱锌成本为负值说明该铁矿粉中含Zn量较低，对烧结的脱Zn是有正贡献的、不用进行脱Zn处理，说明该矿粉的含Zn量对其性价比测算结果起到积极作用。
综上得出：用巴西BRBF粉冶炼出每吨铁水需要的总成本＝Z1(冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉、燃料和熔剂的成本)+Z2(产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本)+Z3(冶炼出每吨铁水的脱硫成本)+Z4(冶炼出每吨铁水的脱锌成本)＝1259.64+128.11-4.51-6.82＝1376.42元/吨。
实施例2
本实施例提供了一种铁矿粉冶炼成本测算方法，以巴西csn ioc6粉为例，计算用该铁矿粉冶炼出每吨铁水所需的成本，然后再与其他铁矿粉的成本进行对比。具体包括：
1.用该铁矿粉冶炼出每吨铁水所需的铁矿粉、燃料和熔剂的成本
巴西csn ioc6粉单烧烧结料配比表如下：
表3 巴西csn ioc6粉单烧烧结料配比
表3中的配比、烧损和水分根据实际配比和原料的性能参数可知，烧结矿成分通过单种矿、燃料、熔剂的化学成分、水分和烧损计算而得。根据表3计算：
X1＝100公斤烧结混合料中的含铁总重量＝53.21％(烧结矿品位)×86.35％(烧结残余值)×100＝44.88公斤。
X2＝100公斤烧结混合料中的SiO2总重量＝6.81％(烧结矿SiO2含量)×86.35％×100＝5.74公斤。
X3＝100公斤烧结混合料中的Al2O3总重量＝2.07％(烧结矿Al2O3含量)×86.35％×100＝1.74公斤。
X4＝冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量＝94.4％×1000/X1/0.975×100/1000＝2.1573吨。(其中，94.4％为铁水纯度，即铁水含Fe量；0.975为高炉金属收得率)
则：
Y1＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本＝X4×73％×655(铁矿粉单价)＝1.575×655＝1031.51元/吨。
Y2＝冶炼出每吨铁水需要的石灰石成本＝X4×10％×64(石灰石粉单价)＝13.81元/吨。
Y3＝冶炼出每吨铁水需要的中镁白云石成本＝X4×8％×64(中镁白云石粉单价)＝11.05元/吨。
Y4＝冶炼出每吨铁水需要的生石灰成本＝X4×4％×354(生石灰单价)＝30.55元/吨。
Y5＝冶炼出每吨铁水需要的焦粉成本＝X4×5％×1380(焦粉单价)＝148.85元/吨。
则：用该铁矿粉中冶炼出每吨铁水所需铁矿粉、燃料和熔剂的成本为：
Z1＝Y1+Y2+Y3+Y4+Y5＝1031.51+13.81+11.05+30.55+148.85＝1235.77元/吨。
2.产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本
X5＝冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量＝X2/100×X4×1000＝123.83公斤。
X6＝冶炼出每吨铁水所带来的Al2O3重量＝X3/100×X4×1000＝35.60公斤。
Y6＝冶炼出每吨铁水所带来的总渣量＝(X5×2.25+X6×1.6)/95％＝350.67公斤(设高炉炉渣碱度为1.25，炉渣的镁铝比为0.6，炉渣中的钙镁铝硅的氧化物占总渣量的95％)。
设高炉焦比为375公斤/吨，煤比为137公斤/吨，焦炭单价为1.38元/公斤，煤粉单价为0.95元/公斤，则：
X7＝每公斤燃料比成本＝375/(375+137)×1.38+137/(375+137)×0.95＝1.265元。
设100公斤渣在高炉中冶炼所需消耗的燃料为40公斤，则：
1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本＝40/100×X7＝0.506元/公斤渣。
则：用该铁矿粉中冶炼每吨铁水带来的总渣量需要消耗的燃料总成本为：Z2＝Y6×0.506＝177.43元/吨。
3.冶炼出每吨铁水的脱硫成本
本实施例混匀矿粉标准中的S含量的临界值为0.08％，该铁矿粉烧结时进入废气中的S为80％，本实施例采用镁法脱硫，脱硫剂中的MgO含量为94％，其利用率为40％，MgO脱硫剂成本为1800元/吨，则：
Z3＝用该铁矿粉中冶炼每吨铁水所需脱硫成本＝1.575(冶炼每吨铁水需要的铁矿粉重量)×(0.004％-0.08％)×80％×1800/(94％×40％)＝-4.58元/吨。
本实施例计算得到的徒留成本为负值说明该铁矿粉中含S量较低，对烧结的脱硫是有正贡献的、不用进行脱硫处理，说明该矿粉的含硫量对其性价比测算结果起到积极作用。
4.冶炼出每吨铁水的脱锌成本
设高炉中脱除0.1％的Zn需要11公斤焦比，公司混匀矿粉标准中Zn含量的临界值为0.03％，1吨铁水需要1.575吨铁矿粉，则：
Z4＝用该铁矿粉中冶炼每吨铁水所需脱Zn成本＝1.575×(0.001％-0.03％)/0.1％×11/1000×1380＝-6.93元/吨。
脱锌成本为负值说明该铁矿粉中含Zn量较低，对烧结的脱Zn是有正贡献的、不用进行脱Zn处理，说明该矿粉的含Zn量对其性价比测算结果起到积极作用。
综上得出：用巴西csn ioc6冶炼出每吨铁水需要的总成本＝Z1(冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉、燃料和熔剂的成本)+Z2(产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本)+Z3(冶炼出每吨铁水的脱硫成本)+Z4(冶炼出每吨铁水的脱锌成本)＝1235.77+177.43-4.58-6.93＝1401.68元/吨。
将同一时期的实施例1和实施例2算得的总成本进行比对，可得出两种矿粉在同一时期的不同冶炼成本，从而找出成本最低的矿粉，为公司采购决策提供科学依据。并将别的几种矿粉在同一时期的不同冶炼成本进行对比，结果如图2。由图2可知，同属加拿大精粉的两种精粉(IOC精粉和Bloomlake精粉)的冶炼成本相比较，虽然进厂价相同，但Bloomlake精粉的品位明显高于IOC精粉、且SiO2含量也较低，因而，相同重量的Bloomlake精粉可比IOC精粉冶炼出更多的铁水、产生更少的炉渣，从而有利于其综合冶炼成本的降低，鉴于此，公司决策采购Bloomlake精粉，用其替代IOC精粉，并已成功应用于铁前实际生产中。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1.一种铁矿粉冶炼成本测算方法，包括：
根据冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本、燃料成本、熔剂成本、脱硫成本、脱锌成本以及产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本确定出所述铁矿粉冶炼出每吨铁水需要的总成本；
冶炼出每吨铁水需要的脱硫成本根据如下关系式获得：Z3＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉重量×(S％-混匀矿粉标准中的S含量的临界值)×铁矿粉单烧时进入废气中的S的百分含量×脱硫剂的单价/(脱硫剂中MgO的含量×脱硫剂中MgO的利用率)，
其中，Z3为冶炼出每吨铁水的脱硫成本，S％为铁矿粉中硫的质量百分含量，所述铁矿粉的重量的单位为吨，所述脱硫剂的单价的单位为元/吨；
所述冶炼每吨铁水脱锌成本根据如下关系式获得：Z4＝冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉重量×(Zn％-混匀矿粉标准中Zn含量的临界值)/0.1％×高炉中脱除0.1％的Zn需要的焦比公斤数/1000×焦粉单价，
其中，Z4为冶炼出每吨铁水的脱锌成本，Zn％为铁矿粉中锌的质量百分含量，所述焦粉单价的单位为元/吨，采用铁矿粉单烧工艺获得相关计算参数。
2.根据权利要求1所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，所述混匀矿粉标准中的S含量的临界值为0.08％，所述铁矿粉单烧时进入废气中的S的百分含量为80％，所述脱硫剂中MgO的百分含量为92％-95％，所述脱硫剂中MgO的利用率为40％-42％。
3.根据权利要求1或2所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，所述高炉中脱除0.1％的Zn需要的焦比公斤数为11公斤，所述混匀矿粉标准中Zn含量的临界值为0.03％。
4.根据权利要求1或2所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，所述冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本根据如下关系式获得：
Y1＝X4×铁矿粉配比×铁矿粉单价，
X4＝铁水纯度×1000/X1/高炉金属收得率×100/1000；
其中，Y1为冶炼出每吨铁水需要的铁矿粉成本，X4为冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量，X1为100公斤烧结混合料中的含铁量，所述冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量的单位为吨；
可选的，所述铁水纯度为94％-95％，所述高炉金属收得率为0.965-0.98。
5.根据权利要求1所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，采用焦粉作为所述燃料并根据所述焦粉的用量及单价计算所述燃料的成本，采用生石灰、石灰石和中镁白云石作为所述熔剂并根据固定配比的所述生石灰的用量及单价、所述石灰石的用量及单价和所述中镁白云石的用量及单价计算所述熔剂的成本，固定配比的所述生石灰的用量根据所述铁矿粉单烧工艺按所述熔剂质量的3％-5％确定。
6.根据权利要求1或5所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，所述铁矿粉和所述熔剂的用量根据所述铁矿粉单烧工艺过程中烧结矿的镁铝比为0.9-1.3、烧结矿单烧碱度为1.9-2.1确定，根据所述铁矿粉和所述熔剂的用量及成本计算所述总成本。
7.根据权利要求1或5所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，所述铁矿粉单烧工艺中，通过调水碳平衡确定焦粉的配比，烧结矿的水分为6.9％-7.3％、烧结矿的含碳量为4.4％-4.6％，通过调水调碳确定燃料的配比。
8.根据权利要求1所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，所述产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本根据如下关系式获得：
Z2＝Y6×1公斤渣在高炉中冶炼所需的燃料成本，
Y6＝[X5×(高炉炉渣碱度+1)+X6×(炉渣的镁铝比+1)]/炉渣中钙镁铝硅的氧化物在总渣中的百分含量；
其中，Z2为产生渣量在高炉中冶炼出每吨铁水需要消耗的燃料成本，Y6为冶炼出每吨铁水所带来的总渣量，X5为冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量，X6为冶炼出每吨铁水所带来的Al2O3重量。
9.根据权利要求8所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，所高炉冶炼铁水的过程中高炉炉渣碱度为1.2-1.3、炉渣的镁铝比为0.5-0.7。
10.根据权利要求9所述的铁矿粉冶炼成本测算方法，其特征在于，冶炼出每吨铁水所带来的SiO2重量和Al2O3重量根据如下关系式获得：
X5＝X2/100×X4×1000，X6＝X3/100×X4×1000；
其中，X2为100公斤烧结混合料中的SiO2总重量，X3为100公斤烧结混合料中的Al2O3总重量，X4为冶炼出每吨铁水所需的烧结混合料重量。
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| CN201911042635.7A CN110634037A (zh) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | 铁矿粉冶炼成本测算方法 |
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| CN (1) | CN110634037A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112669054A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-16 | 王小伟 | 一种基于实际使用价值的铁矿石价格评估方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103290208A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-11 | 首钢总公司 | 一种兼顾烧结产出率的铁矿粉烧结性能评价方法 |
| CN109785910A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-21 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 铁矿石优化配矿与烧结方法 |
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2019
- 2019-10-29 CN CN201911042635.7A patent/CN110634037A/zh active Pending
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