一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法

摘要

本发明公开了一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，属于铁矿石冶炼技术领域。通过设定一种基准矿粉，设定待比较矿粉的替换比例，根据烧结、高炉的工艺参数进行计算，比较并量化要评价矿粉冶炼后对烧结品位、高炉入炉品位、高炉焦比、高炉渣比带来的影响。通过该方法，可快速判断待比较矿粉的最高价格（相对基准矿粉）及可替换比例的最高值。使用该方法也可快速获取两种及以上矿粉使用后的铁前一体化效益的变化情况，进而比较出冶炼的成本优劣，指导用矿人员快速进行矿种的选择，有利于冶炼成本的控制。

权利要求

1.一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，其特征在于，所述方法包括：S1 获取测算过程中的基准矿粉及待比较矿粉的价格、化学成分及其含量；

S2 获取高炉配加的熔剂的化学成分、价格及其含量；其中，高炉配加的熔剂包括含镁熔剂和含硅熔剂；

S3 根据烧结对应的高炉，确定高炉炉料中烧结矿的比例、高炉矿耗、高炉的Mg/Al比、高炉渣量基准值、高炉焦比基准值、高炉铁水日产量基准值、铁水利润值、高炉燃料焦炭的价格、高炉水渣价格；

S4 根据实际生产情况，确定吨烧结矿需要消耗矿粉的比例系数和渣比对焦比的影响比例；

S5 等比例替换基准矿粉为待比较矿粉，根据两者成分的差值确定替换后烧结矿相应成分的差值以及烧结矿成本的变化值；其中烧结矿相应成分的差值以及烧结矿成本的变化值按以下方法计算：

设矿粉替换比例为r‑ore，吨烧结需要消耗矿粉的比例系数为c‑sin，矿粉成分之间的差值为wt[x]‑ore，矿粉价格之间的差值为pore，则烧结矿相应成分的差值为wt[x]‑sin=wt[x]‑ore×c‑sin×r‑ore，烧结矿成本的变化值为pore×c‑sin×r‑ore；

wt[x]‑ore和wt[x]‑sin中的x代表不同成分，包括Fe、 SiO2和Al2O3；

S6 根据烧结矿相应成分的差值结合高炉炉料中烧结矿的比例，计算对应高炉入炉品位的变化比例，并据此计算受高炉入炉品位变化影响，高炉铁水日产量及高炉焦比的变化比例；其中，高炉入炉品位的变化比例、高炉铁水日产量及高炉焦比的变化比例按以下方法计算：

设高炉炉料中烧结矿的比例为r‑sin，则高炉入炉品位的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin；

假设入炉品位变化+1%，高炉铁水日产量变化m%，高炉焦比变化n%，则高炉铁水日产量的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin×m，高炉焦比的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin×n；

S7 根据烧结矿相应成分的差值、高炉炉料中烧结矿的比例以及高炉的Mg/Al比，确定高炉批料中需要配加的熔剂量以及由此引起的渣量的变化值；其中，高炉批料中需要配加的熔剂量以及由此引起的渣量的变化值按以下方法计算：设高炉的Mg/Al比为a，高炉矿耗为b，高炉渣中Al2O3的变化值为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b，配加的含镁熔剂的成分为wt[x]‑flux‑Mg，含硅熔剂的成分为wt[x]‑flux‑Si，其中wt[x]‑flux‑Mg和wt[x]‑flux‑Si中的x代表不同成分，包括SiO2和MgO，则配加的含镁熔剂量为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg，配加的含硅熔剂量为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si，则最终引起的渣量的变化值为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×（wt[MgO]‑flux‑Mg+ wt[SiO2]‑flux‑Mg）+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×wt[SiO2]‑flux‑Si；

S8 根据高炉铁水日产量的变化比例、高炉焦比的变化比例、熔剂量及相应价格，计算高炉过程成本的变化值；其中，高炉过程成本的变化值按以下方法计算：设高炉焦比基准值为c，铁水的利润值为p‑iron，焦炭的价格为p‑coke，含镁熔剂的价格为p‑Mg，含硅熔剂的价格为p‑Si，水渣的价格为p‑slag，渣比对焦比的影响比例为c‑slag‑coke，则高炉过程成本变化值包括：

成本变化1：入炉品位变化带来的成本变化值= r‑sin×wt[Fe]‑sin×m×p‑iron+ r‑sin×wt[Fe]‑sin×n×c×p‑coke成本变化2：熔剂变化带来的成本变化值

=wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×p‑Mg+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×p‑Si+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×（wt[MgO]‑flux‑Mg+ wt[SiO2]‑flux‑Mg）×（p‑slag+c‑slag‑coke×p‑coke）+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×wt[SiO2]‑flux‑Si×（p‑slag+c‑slag‑coke×p‑coke）；

S9 根据烧结矿成本的变化值结合高炉炉料中烧结矿的比例，计算高炉含铁入炉成本的变化值；其中，高炉含铁入炉成本的变化值按以下方法计算：成本变化3：高炉含铁入炉成本变化值

=pore×c‑sin×r‑ore×r‑sin×b；

S10 结合S8和S9，计算待比较矿粉等比例替代基准矿粉后带来的一体化成本变化值；

其中一体化成本变化值为：

一体化成本变化值=高炉过程成本的变化值+高炉含铁入炉成本的变化值；

S11 根据S10的计算结果，评价待比较矿粉与基准矿粉相比较的一体化效益。

2.根据权利要求1所述的一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，其特征在于，所述S2中的含镁熔剂和含硅熔剂分别为蛇纹石和硅石。

3.根据权利要求1所述的一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，其特征在于，所述S4中的吨烧结矿需要消耗矿粉的比例系数为0.70 0.90。

~

4.根据权利要求1所述的一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，其特征在于，所述S4中的渣比对焦比的影响比例为30% 50%。

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说明书

一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法

技术领域

[0001] 本发明属于铁矿石冶炼技术领域，具体涉及一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法。

背景技术

[0002] 随着铁矿粉资源的日益紧张，炼铁生产中出现多渠道进矿、多种类用矿现象。针对此种现状,如何对各种铁矿粉冶炼后的效益进行评价，尤其是从未使用过的新矿种进行经
济性评价，指导优化用矿，降低炼铁成本成为当务之急。

[0003] 目前对单一铁矿粉冶炼的效益评价方法主要有吨度价格评价法、品位酸碱平衡法、单烧法、巴浦洛夫冶金价值评价法，前三种方法仅仅考虑了品位与价格，仅从烧结条线
进行评价，未考虑到高炉方向；巴浦洛夫冶金价值虽然属于烧结高炉全流程评价，但计算方
法复杂，流程长，比较适合直接入炉矿的评价。

[0004] 因此，针对目前用矿品种的多样性及价格的频繁波动，有必要建立一种快速进行不同矿粉冶炼后一体化效益的评价方法。

发明内容

[0005] 解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供了一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法。通过该方法，能够科学合理地计算、评价使用某种铁矿粉后一体化效益的变
化值，指导配矿，有效降低一体化冶炼成本。

[0006] 技术方案：一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，所述方法包括：

[0007] S1获取测算过程中的基准矿粉及待比较矿粉的价格、化学成分及其含量；

[0008] S2获取高炉配加的熔剂的化学成分、价格及其含量；其中，高炉配加的熔剂包括含镁熔剂和含硅熔剂；

[0009] S3根据烧结对应的高炉，确定高炉炉料中烧结矿的比例、高炉矿耗、高炉的Mg/Al比、高炉渣量基准值、高炉焦比基准值、高炉铁水日产量基准值、铁水利润值、高炉燃料焦炭
的价格、高炉水渣价格；

[0010] S4根据实际生产情况，确定吨烧结矿需要消耗矿粉的比例系数和渣比对焦比的影响比例；

[0011] S5等比例替换基准矿粉为待比较矿粉，根据两者成分的差值确定替换后烧结矿相应成分的差值以及烧结矿成本的变化值；

[0012] S6根据烧结矿相应成分的差值结合高炉炉料中烧结矿的比例，计算对应高炉入炉品位的变化比例，并据此计算受高炉入炉品位变化影响，高炉铁水日产量及高炉焦比的变
化比例；

[0013] S7根据烧结矿相应成分的差值、高炉炉料中烧结矿的比例以及高炉的Mg/Al比，确定高炉批料中需要配加的熔剂量以及由此引起的渣量的变化值；

[0014] S8根据高炉铁水日产量的变化比例、高炉焦比的变化比例、熔剂量及相应价格，计算高炉过程成本的变化值；

[0015] S9根据烧结矿成本的变化值结合高炉炉料中烧结矿的比例，计算高炉含铁入炉成本的变化值；

[0016] S10结合S8和S9，计算待比较矿粉等比例替代基准矿粉后带来的一体化成本变化值；

[0017] S11根据S10的计算结果，评价待比较矿粉与基准矿粉相比较的一体化效益。

[0018] 优选的，所述S2中的含镁熔剂和含硅熔剂分别为蛇纹石和硅石。

[0019] 优选的，所述S4中的吨烧结矿需要消耗矿粉的比例系数为0.70～0.90。

[0020] 优选的，所述S4中的渣比对焦比的影响比例为30％～50％。

[0021] 优选的，所述S5中的烧结矿相应成分的差值以及烧结矿成本的变化值按以下方法计算：

[0022] 设矿粉替换比例为r‑ore，吨烧结需要消耗矿粉的比例系数为c‑sin，矿粉成分之间的差值为wt[x]‑ore，矿粉价格之间的差值为pore，则烧结矿相应成分的差值为wt[x]‑sin＝wt[x]‑ore
×c‑sin×r‑ore，烧结矿成本的变化值为pore×c‑sin×r‑ore；

[0023] wt[x]‑ore和wt[x]‑sin中的x代表不同成分，包括Fe、SiO2和Al2O3。

[0024] 优选的，所述S6中高炉入炉品位的变化比例、高炉铁水日产量及高炉焦比的变化比例按以下方法计算：

[0025] 设高炉炉料中烧结矿的比例为r‑sin，则高炉入炉品位的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin；假设入炉品位变化+1％，高炉铁水日产量变化m％，高炉焦比变化n％，则高炉铁水
日产量的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin×m，高炉焦比的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin×n。

[0026] 优选的，所述S7中的高炉批料中需要配加的熔剂量以及由此引起的渣量的变化值按以下方法计算：

[0027] 设高炉的Mg/Al比为a，高炉矿耗为b，高炉渣中Al2O3的变化值为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b，配加的含镁熔剂的成分为wt[x]‑flux‑Mg，含硅熔剂的成分为wt[x]‑flux‑Si，其中
wt[x]‑flux‑Mg和wt[x]‑flux‑Si中的x代表不同成分，包括SiO2和MgO，则配加的含镁熔剂量为
wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg，配加的含硅熔剂量为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/
wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si，则最终引起的渣量的变化值为wt[Al2O3]‑sin×r‑
sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×(wt[MgO]‑flux‑Mg+wt[SiO2]‑flux‑Mg)+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/
wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×wt[SiO2]‑flux‑Si。

[0028] 优选的，所述S8中的高炉过程成本的变化值按以下方法计算：

[0029] 设高炉焦比基准值为c，铁水的利润值为p‑iron，焦炭的价格为p‑coke，含镁熔剂的价格为p‑Mg，含硅熔剂的价格为p‑Si，水渣的价格为p‑slag，渣比对焦比的影响比例为c‑slag‑coke，
则高炉过程成本变化值包括：

[0030] 成本变化1：入炉品位变化带来的成本变化值

[0031] ＝r‑sin×wt[Fe]‑sin×m×p‑iron+r‑sin×wt[Fe]‑sin×n×c×p‑coke

[0032] 成本变化2：熔剂变化带来的成本变化值

[0033] ＝wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×p‑Mg+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×p‑Si+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg
×(wt[MgO]‑flux‑Mg+wt[SiO2]‑flux‑Mg)×(p‑slag+c‑slag‑coke×p‑coke)+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/
wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×wt[SiO2]‑flux‑Si×(p‑slag+c‑slag‑coke×p‑coke)。

[0034] 优选的，所述S9中的高炉含铁入炉成本的变化值按以下方法计算：

[0035] 成本变化3：高炉含铁入炉成本变化值

[0036] ＝pore×c‑sin×r‑ore×r‑sin×b。

[0037] 优选的，所述S10中的一体化成本变化值为：

[0038] 一体化成本变化值＝高炉过程成本的变化值+高炉含铁入炉成本的变化值。

[0039] 有益效果：本发明通过设定一种基准矿粉，设定待比较矿粉的替换比例，根据烧结、高炉的工艺参数进行计算，比较并量化要评价矿粉冶炼后对对烧结品位、高炉入炉品
位、高炉焦比、高炉渣比带来的影响。通过该方法，可快速判断待比较矿粉的最高价格(相对
基准矿粉)及可替换比例的最高值。使用该方法也可快速获取两种及以上矿粉使用后的铁
前一体化效益的变化情况，进而比较出冶炼的成本优劣，指导用矿人员快速进行矿种的选
择，有利于冶炼成本的控制。

具体实施方式

[0040] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0041] 一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，所述方法包括：

[0042] S1获取测算过程中的基准矿粉A及待比较矿粉B、C的价格、化学成分及其含量，所述含量包括TFe和Al2O3的重量分数。

[0043] S2获取高炉配加的熔剂的价格、化学成分及其含量，所述的高炉配加的熔剂包括含镁熔剂和含硅熔剂，所述含量包括对应熔剂的主要成分SiO2和MgO的重量分数。

[0044] S3根据烧结对应的高炉，确定高炉批料、高炉炉料中烧结矿的比例、高炉矿耗、高炉的Mg/Al比、高炉渣量基准值、高炉焦比基准值、高炉铁水日产量基准值、铁水利润值、高
炉燃料焦炭的价格、高炉水渣价格。

[0045] S4根据实际生产情况，确定吨烧结矿需要消耗矿粉的比例系数，其取值为0.70～0.90；确定渣比对焦比的影响比例，其取值为30％～50％。

[0046] S5等比例替换基准矿粉A为待比较矿粉B或C，根据替换两者成分的差值确定替换后烧结矿相应成分的差值以及烧结矿成本的变化值：设矿粉替换比例为r‑ore，吨烧结需要
消耗矿粉的比例系数为c‑sin，矿粉成分之间的差值为wt[x]‑ore，矿粉价格之间的差值为pore，
则烧结矿相应成分的差值为wt[x]‑sin＝wt[x]‑ore×c‑sin×r‑ore，烧结矿成本的变化值为pore×
c‑sin×r‑ore；

[0047] wt[x]‑ore和wt[x]‑sin中的x代表不同成分，包括Fe、SiO2和Al2O3。

[0048] S6根据烧结矿相应成分的差值结合高炉炉料中烧结矿的比例，计算对应高炉入炉品位的变化比例：设高炉炉料中烧结矿的比例为r‑sin，则高炉入炉品位变化比例为r‑sin
×wt[Fe]‑sin；并据此计算受高炉入炉品位变化影响，高炉铁水日产量及高炉焦比的变化比
例：设高炉入炉品位变化+1％，高炉铁水日产量变化m％，高炉焦比变化n％，则高炉铁水日
产量的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin×m，高炉焦比的变化比例为r‑sin×wt[Fe]‑sin×n。

[0049] S7根据烧结矿相应成分的差值、高炉炉料中烧结矿的比例以及高炉的Mg/Al比，确定高炉批料中需要配加的熔剂量以及由此引起的渣量的变化值：设高炉的Mg/Al比为a，高
炉矿耗为b，高炉渣中Al2O3的变化值为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b，配加的含镁熔剂的成分为
wt[x]‑flux‑Mg，含硅熔剂的成分为wt[x]‑flux‑Si，其中wt[x]‑flux‑Mg和wt[x]‑flux‑Si中的x代表不同成
分，包括SiO2和MgO，则配加的含镁熔剂量为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg，配加
的含硅熔剂量为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si，则
最终引起的渣量的变化值为wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×(wt[MgO]‑flux‑Mg+
wt[SiO2]‑flux‑Mg)+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×
wt[SiO2]‑flux‑Si。

[0050] S8根据高炉铁水日产量的变化比例、高炉焦比的变化比例、熔剂量及相应价格，计算高炉过程成本的变化值：设高炉焦比基准值为c，铁水的利润值为p‑iron，焦炭的价格为
p‑coke，含镁熔剂的价格为p‑Mg，含硅熔剂的价格为p‑Si，水渣的价格为p‑slag，渣比对焦比的影
响比例为c‑slag‑coke，则高炉过程成本变化值包括：

[0051] 成本变化1：入炉品位变化带来的成本变化值

[0052] ＝r‑sin×wt[Fe]‑sin×m×p‑iron+r‑sin×wt[Fe]‑sin×n×c×p‑coke

[0053] 成本变化2：熔剂变化带来的成本变化值

[0054] ＝wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×p‑Mg+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×p‑Si+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/wt[MgO]‑flux‑Mg
×(wt[MgO]‑flux‑Mg+wt[SiO2]‑flux‑Mg)×(p‑slag+c‑slag‑coke×p‑coke)+wt[Al2O3]‑sin×r‑sin×b×a/
wt[MgO]‑flux‑Mg×wt[SiO2]‑flux‑Mg/wt[SiO2]‑flux‑Si×wt[SiO2]‑flux‑Si×(p‑slag+c‑slag‑coke×p‑coke)。

[0055] S9根据烧结矿成本的变化值结合高炉炉料中烧结矿的比例，计算高炉含铁入炉成本的变化值：

[0056] 成本变化3：高炉含铁入炉成本变化值

[0057] ＝pore×c‑sin×r‑ore×r‑sin×b。

[0058] S10结合S9和S10，计算待比较矿粉等比例替代基准矿粉后带来的一体化成本变化值：一体化成本变化值＝高炉过程成本的变化值+高炉含铁入炉成本的变化值。

[0059] S11根据S10的计算结果，评价待比较矿粉与基准矿粉相比较的一体化效益。

[0060] 实施例1

[0061] 一种烧结用铁矿粉一体化效益的评价方法，包括如下步骤：

[0062] (1)矿粉成分、价格输入

[0063]

[0064] (2)高炉配加熔剂成分及价格

[0065]  SiO2,％ CaO,％ MgO,％ 实时价格，元/t
蛇纹石 38.01 ‑ 39.31 300
硅石 91.2 ‑ ‑ 131

[0066] (3)烧结、高炉工艺参数值输入

[0067]

[0068] (4)焦炭价格、铁水利润值、水渣价格

[0069]焦炭价格 铁水利润值 水渣价格
元/t 元/t 元/t
3000 200 100

[0070] (5)待比较矿粉替换基准比例设定为5％后，烧结矿品位变化、其它成分的变化及烧结成本的变化

[0071]

[0072] (6)替换后对高炉工艺参数的影响

[0073]

[0074] (7)成本变化计算

[0075]

[0076] 品位降低，铁水单位成本上升，焦比上升；硅石量减少，成本下降；蛇纹石增加，成本增加；渣比增加，焦比增加。

[0077] (8)成本变化汇总

[0078]高炉过程成本的变化值 高炉含铁入炉成本变化值 一体化成本变化值
元/t 元/t 元/t
1.415 ‑6.468 ‑5.053
11.959 ‑14.256 ‑2.297

[0079] 通过以上计算，可看出在现有同期价格基础上，进行矿粉B及C替代矿粉A均有显著经济效益的，有利于铁前一体化的降本增效，但矿粉B替代后经济效益更佳，主要是由于矿
粉C铁品位较低，带入的渣较多，铁的损失也较多，虽然价格较B、A低，但最终一体化成本降
本值低于矿粉B。经进一步测算，当矿粉B的价格与矿粉A的价格差缩小到30元/t，矿粉C与矿
粉A的价格差缩小到261元/t时，利用矿粉B或C等比例替换矿粉A时，效益变化为0，也就是说
通过改变矿粉的价差，利用该方法可计算出矿粉B或C开始有经济效益时的最高价格。

[0080] 本实施方式只是对本发明的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本申请的精神实质，都视为对本申请的等同替换，都
在本发明的保护范围之内。