高炉配矿测算.docx

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高炉配矿测算

高炉配矿测算：

从需求角度分析矿种价差

报告摘要

引言：

为何研究配矿成本

本文旨在从烧结配矿角度，分析不同矿种配矿综合成本差异，这些差异会对钢厂配矿选择产生影响，进而影响不同矿种价差和绝对价格。

高炉生产工艺及配矿原理简介

不同的铁矿粉元素含量各不相同，对最终烧结矿的元素含量以及冶炼性能，影响很大。

烧结配矿，就是优化选择烧结时使用的粗粉品种，使得最终的烧结矿满足高炉冶炼的要求，同时尽量降低成本。

Fe是最重要的铁元素，也直接影响烧结矿的品位。

一般来说，烧结矿入炉品位提高1%,燃耗降低1.5-2%,产量提高2.5-3%。

Si和Al直接影响炉渣量，炉渣过多，不仅导致焦比升高、浪费焦炭，还会降低高炉内软熔带和滴落带的透气性和透液性。

但Si的含量也不能过低，过低的话会导致烧结过程中液相不足，无法将其余矿粉粘结在一起。

一般烧结矿中Si含量控制在4.5-5.5%为佳。

配矿综合成本测算

该部分简要说明一下我们的测算过程。

根据不同矿种的不同元素含量，测算对于焦比的影响比例、产量的影响比例、固定费用的影响比例。

通过代入焦炭现货价格、估算的钢厂现金利润、固定费用，测算出焦炭成本、产量效益和固定费用的增减。

和该矿种不含税成本相加，得到该矿种的综合成本。

通过综合成本差异，从需求角度分析矿种价差及价格

本部分，通过计算不同的配矿结构的成本差异，分析是否会对矿种的绝对价格和矿种价差产生影响。

从结果来看，可以通过综合成本这一指标，跟踪钢厂对于不同矿种可能的需求偏好。

进而从需求角度，研判矿种的绝对价格、与其他矿种的价差走势。

而高低品铁矿的价差，与盘面价格高度相关，也就给了研判盘面价格走势，提供了参考。

引言：

为何研究配矿成本

对于铁矿石价格研究，市场近年来已经越来越精细。

典型的例子，就是高低品价差越来越为市场所关注，也和期货绝对价格的相关度极高，如图1所示。

即使在总量过剩的情况下，阶段性的高品矿紧缺，也会导致铁矿石价格出现大幅上涨。

本文旨在从烧结配矿角度，分析不同矿种配矿综合成本差异，这些差异会对钢厂配矿选择产生影响，进而影响不同矿种价差和绝对价格

B1：

高低品铁矿价差与铁矿期货价格走势高度一致单位：

元/吨

资料来源：

铜鼓数据中信期货研究部

一、高炉生产工艺及配矿原理简介

本部分首先简要介绍，高炉生产工艺流程，对入炉原料的要求。

以及为了满足生

产要求，各个矿种配矿时的选择依据。

（一）高炉生产流程简介

高炉是长流程炼钢的重要一环。

在我国，90%以上的钢材是通过长流程工艺生产。

工艺流程见图2所示。

主要以铁矿石为原料，使用高炉对铁矿石进行加热、还原,生产成铁水，这是炼铁环节。

再经过转炉吹氧，对铁水进行脱碳、脱硫、脱磷、脱硅等杂质的处理，生产出钢水，这是炼钢环节。

最后经过连铸，轧制成不同型号的钢材，这是轧钢环节。

图2:

高炉生产工艺流程示意图

资料来源：

中信期货研究部

（二）高炉配矿简介

在高炉生产中使用的铁矿石，主要分为以下三类。

（1）块矿。

原矿品质较好，只需要经过简单破碎筛分，粒度在6.3-40mm的铁矿石。

可以直接进入高炉进行冶炼。

市场常见的有PB矿、纽曼块等品种。

（2）粗粉。

原矿品质较好，经过破碎筛分，粒度在0-6.3mm的铁矿石。

粗粉不能直接进入进入高炉冶炼，必须经过烧结工序，生产成烧结矿，才可以进入高炉冶炼。

粗粉是市场主要的供应品种，占比75%以上，市场常见的PB粉、纽曼粉、巴粗、超特粉等等，均属于此类。

（3）精粉。

原矿品质较差，需要经过破碎、研磨到粒度0-0.75mm,经过选矿提高品位。

精粉也不能直接进入高炉冶炼，需要经过造球或者烧结，成为球团矿或者烧结矿，才能进入高炉冶炼。

在我国，高炉冶炼以烧结矿为主，入炉配比在70%以上。

（三）烧结配矿中各元素的影响

烧结是一种主要的人工造块方法，将铁矿粉、固体燃料、熔剂等按比例混合，在

烧结机上，进行高温烧结，铁矿粉和熔剂中的部分成分液化，冷却时将其余的铁

矿粉粘结成块。

可以把粒度低、不能直接进入高炉的矿粉，加工成块状，进入高

炉冶炼。

不同的铁矿粉元素含量各不相同，对最终烧结矿的元素含量以及冶炼性能，影响很大。

烧结配矿，就是优化选择烧结时使用的粗粉品种，使得最终的烧结矿满足高炉冶炼的要求，同时尽量降低成本。

表1是主要的几种粗粉元素含量，可以看到，不同的矿种，各个元素含量各不相

同。

需要对不同的品种搭配使用，满足工艺要求，同时降本增效。

志1:

部分烧结用租粉的元素含量

品种

Fe

Si

A1，

P—

S

PB粉

61.55

3.57

2.31

0.10

0.02

纽曼粉

62.65

1.11

2.35

0.09

0.02j

麦克粉

60.69

4.89

2.32

0.08

0.03

BRBF

62.62

5.74

L53

0.06

0.0。

卡粉

65.30

L98

L37

0.06

0.01

罗伊山粉

61.04

198

2.13

0.06

0.06

金布巴粉

61.15

148

2.92

0.11

0.02

SSFG

61.66

6.52

2.01

0.06

0.03

SSFT

62.52

6.95

0.93

0.05

0.06

SFNG

60.98

7.26

L92

0.06

0.02

CS^IOCB

60.X6

7.60

1.71

0.06

0.03

CSK-I0CP

62.58

6,14

1.47

0.06

0.02

托克I号

阻01

L26

L44

0.06

0.00

托克2号

60.74

8J8

L41

0.01

资料来源:

大连商品交易所中信期货研究部

Fe是最重要的铁元素，也直接影响烧结矿的品位。

一般来说，烧结矿入炉品位

提高1%,燃耗降低1.5-2%,产量提高2.5-3%,可减少渣量30千克。

在这些元素中，P和S,以及表中未列出的Zn、Pb、As、K、Na等等，是有害杂质，会影响最终的钢材质量，也会对高炉寿命产生不良影响。

在选择矿粉时，有一个限量标准。

Si和Al直接影响炉渣量，炉渣过多，不仅导致焦比升高、浪费焦炭，还会降低

高炉内软熔带和滴落带的透气性和透液性。

但Si的含量也不能过低，过低的话

会导致烧结过程中液相不足，无法将其余矿粉粘结在一起。

一般烧结矿中Si含

量控制在4.5-5.5%为佳。

二、配矿综合成本测算

（一）综合成本测算过程

简要说明一下我们的测算过程。

（1）首先根据不同矿种的不同元素含量，计算出该矿种的有效铁品位。

（2）然后我们以PB粉为基准，测算其他矿种由于有效铁品位的不同，对于焦

比的影响比例、产量的影响比例、固定费用的影响比例。

（3）通过代入焦炭现货价格、估算的钢厂现金利润、固定费用，测算出焦炭成

本、产量效益和固定费用的增减。

（4）和该矿种不含税成本相加，得到该矿种的综合成本。

特别说明：

（1）矿种的元素比例采用典型值计算，不同船次矿粉的元素含量会

存在波动。

（2）由于不同企业生产设备参数、利润情况不尽相同，影响的焦比、产量效益和固定费用不同，测算结果也可能不同。

但分析框架和思路可供借鉴。

（二）测算结果概览

通过上述测算过程，我们测算了PB粉、金布巴粉、超特粉、混合粉、纽曼粉、

SSFTBRBR卡粉等有代表性的高、中、低品位矿石的综合成本。

结果汇总如

图3所示:

资料来源：

中信期货研究部

——PB粉

——金沙巴粉

—超精粉

——濯合筠

——纽赛粉

SSFT

——BRBF

——卡希

举例来看，2017年4月，不同矿种的综合成本差异很小。

当时钢厂利润较为低

迷，热卷品种甚至出现过小幅亏损。

同时焦炭现货价格未大幅上涨。

导致高品矿的增产量、省焦炭的效益不明显，综合成本优势就不突出了。

而到了2017年11月，经过了钢材现货价格1000元/吨的上涨后，钢厂利润达到1500元/吨以上,带动焦炭现货也有200元/吨的涨幅，此时，高品矿增产量、省焦炭的效益就非

常明显，高低矿种间成本差异极大。

从图3可以直观看出，不同矿种的综合成本，在有的市场阶段，相差不大，线条纠缠的很紧密，而有的市场阶段，不同品种问的成本差异极大。

造成这种变化，除了矿种本身价格变动外，钢厂利润和焦炭现货是最大的影响因素。

我们将在第三部分，进一步探讨综合成本差异，对矿种价差和绝对价格的影响。

三、通过综合成本差异，从需求角度分析矿种价差及价格

本部分，通过计算不同的配矿结构的成本差异，分析是否会对矿种的绝对价格和矿种价差产生影响。

如第二部分所述，在目前钢厂普遍盈利、焦炭现货相对高位的情况下，卡粉的增产量、省焦炭带来的效益非常明显，尽管卡粉现货绝对价格最高，但综合衡量下来，综合成本却往往是最低的。

但是，卡粉的Si和Al都很低（参见表1）,单独烧结的液相不足，需要和其他矿种搭配使用。

我们采取卡粉和超特粉搭配，看看这种高低品搭配的组合，与纯粹的中品矿PB粉之间，成本的变动情况

从图4-5可以看出，中品矿PB粉和卡粉超特粉高低搭配的组合，成本差异在一个区间内波动，且高低点基本同步，或者略微领先于PB粉现货价格的高低点。

2017年6月、8月、10月这几次转折点，领先时间大约在20-30大。

我们分析背后逻辑在于，当成本差异达到高点（50-100元/吨）时，利用卡粉搭配低品铁矿，综合成本的优势更大。

钢厂有调整配矿品种的动力。

这将导致中品矿PB粉需求下降，进而从需求角度，导致PB粉绝对价格下降，与低品矿的价差也随之下降。

反之，在中品矿成本优势明显时（-50元/吨左右），钢厂配矿偏好转向PB粉等主流中品矿，导致PB粉绝对价格上涨，与超特粉等低品矿的价差也随之拉开。

领先时间20-30天,也与平均的钢厂原料库存天数相吻合。

特别说明：

上述举例是说明性质，实际配矿涉及多个品种，不会单纯以某一个或两个矿种进行烧结。

但在不同市场结构下，由于利润和焦炭现货价格的不同，不同矿种的综合成本会产生差异，在差异过大时，钢厂有调节矿种配比的动力。

总体来看，可以通过综合成本这一指标，跟踪钢厂对于不同矿种可能的需求偏好。

进而从需求角度，研判矿种的绝对价格、与其他矿种的价差走势。

而高低品铁矿的价差，与盘面价格高度相关，也就给了研判盘面价格走势，提供了参考。