矿石供应商管理体系完善
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1矿石资源
进入二十一世纪以来,随着钢铁行业的复兴,尤其是国内钢铁企业的迅猛发展,矿石资源日益紧张。在利益驱使下大量民间资本投入矿石资源开发,国内矿石质量参差不齐,同时进口矿石种类繁多。钢铁企业必须对各种铁矿石的经济性和技术性进行评价,选择使用综合效益高的矿石,优化高炉炉料结构和烧结矿原料结构。
2公司目前的矿石评价方法
目前我公司对矿石化学成分(TFe、SiO2、S、P等)和粒度有技术要求外,实行加减价考核,具体如下:a•国内矿石品位在公司允许波动范围内不加减价,超出范围,根据波动大小分三个等级考核。b•进口矿品位低于基准品位时,实行减价考核。进口矿的品位以商检为准,水分以厂检为准。c•进厂矿石SiO2、S、P超出基准值,实行减价考核。d•国内矿石粒度超出基准值,分两个等级考核,并控制粒度上限。e•进厂粒度检验月平均值低于或等于商检结果,以商检结果为准。进厂粒度检验月平均值高于商检结果,按超出部分的1/2进行粒度结算扣款。该体系主要针对矿石质量的考核,用于指导矿石的采购,而未对矿石冶炼的技术性和经济性进行评价。
3常见的矿石质量评价方法
3•1吨度价格评价法
吨度价格即吨矿价格与矿石含铁量的比值,以每1%全铁品位的价格来比较矿石的价值,是目前广泛采用的方法之一。其优点是计算简单,能直观反映矿石铁元素的价值。但是,矿石是多种元素的复杂化合物,对高炉的冶炼过程而言可分为有价元素和有害元素。故其缺点是不能对矿石各元素进行综合评价,也不能预测矿石的冶金性能。
3•2矿石品位酸碱平衡法
矿石通常为酸性,高炉冶炼必须在碱性条件下造渣,冶炼过程中需添加碱性熔剂。矿石中的CaO、MgO属碱性脉石,其含量的增加相当于铁品位增加,SiO2和Al2O3属酸性脉石,在高炉造渣碱度下需消耗熔剂,其含量的增加相当于铁品位减小。矿石品位酸碱平衡法的表达式如下:TFe平1=TFe×[100+2R4(SiO2+Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100%(1)TFe平1=TFe×(100+2R2SiO2-2CaO)-1×100%(2)式中:TFe-铁矿石铁品位,%;R4、R2-高炉渣的4元和2元碱度;SiO2-铁矿石中的SiO2的含量,%;Al2O3-铁矿石中的Al2O3的含量,%;CaO-铁矿石中的CaO的含量,%;MgO-铁矿石中的MgO的含量,%;表达式的含义是铁矿石的含铁品位比铁矿石量与按炉渣碱度计算应加入的熔剂量之和。炉渣采用四元碱度时应用式(1),炉渣采用二元碱度时应用式(2),熔剂的有效熔剂性按(CaO+MgO)为0.5计算。另外,在此矿石酸碱平衡品位的基础上,对于烧结原料还应该考虑FeO含量的影响。烧结过程以氧化反应为主,矿石中的FeO将部分氧化为Fe2O3矿石的品位将随之下降。矿石酸碱平衡品位可修正为:TFe平2=[TFe-(0.3~0.5)FeO]×[100+2R4(SiO2+Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100%(1)TFe平2=[TFe-(0.3~0.5)FeO]×(100+2R2SiO2-2CaO)-1×100%(2)FeO-铁矿石中的FeO含量%。以上两种铁矿石品位的评价方法,不仅考虑了铁矿石中碱性和酸性脉石含量对冶炼的影响,同时还考虑了FeO含量对冶炼的影响,无疑在采购矿石时用此方法对矿石进行评价比常规方法进步了很多。但是,在对烧结矿的原料结构及高炉入炉矿石进行评价时,应用此方法还是有它的不足之处,那就是各种矿石的熔剂量估算不准;矿石的烧损及高炉冶炼时的焦比、实际渣量的影响,不能在该方法中体现而且反应矿石的价格的吨度价也不是矿石的真正价值。
3•3矿石成分评价法
矿石价值=C1×TFe+C2×(CaO+MgO)-C3×(SiO2+Al2O3)-C4×(CaO+MgO+SiO2+Al2O3+S+P+Na2O+K2O+PbO+ZnO+As2O3+CuO)式中:C1-入炉矿石平均成本;C2-矿石中CaO、MgO的价值;C3-矿石中SiO2Al2O3消耗熔剂的当量价格;C4-矿石中除Fe元素外,其它元素消耗燃料的当量价格。长治钢铁集团有限公司矿业公司根据2003年12月份的价格和成本,将上式修正为:矿石价值=585×TFe+100×(CaO+MgO)-172×(SiO2+Al2O3)-143×(CaO+MgO+SiO2+Al2O3+S+P+Na2O+K2O+PbO+ZnO+As2O3+CuO)
3•4矿石的冶金价值评价法
前苏联M.A.巴甫洛夫院士提出关于铁矿石的冶金价值的计算方法,其公式为:p1=(F÷f)(P-C•p2-C•p3-g)式中:p1-铁矿石的价值,元/;tF-铁矿石的品位%;f-生铁含铁%;P-生铁车间成本,元/;tC-焦比,t/;tp2-焦炭价格,元/;tc-生铁熔剂消耗,t/;tp3-熔剂价格,元/;tg-生铁车间加工费,元/;t此方法对评价直接入炉铁矿石是比较实际的,它考虑了矿石的含铁品位、熔剂的用量以及焦比的影响。并直接计算出了某种矿石在某厂条件下的利用价值,向决策者提供了非常直观的数据。它的含义就是这种铁矿石在某厂条件下的最高到厂价格,如果超过此价值购买矿石就要赔钱。如果是自熔性铁矿石,公式就简化为:p1=(F÷f)(P-C•p2-g)应用它来评价自熔性铁矿石和自熔性烧结矿是非常有用的,但用它来评价烧结矿的含铁原料就有点困难了,因为各种铁矿石的烧结性能不一样,在烧结过程中发生的费用就不同。另外,公式没有考虑高炉是否喷煤以及产量对加工费的影响。钢铁企业可根据自身的实际生产经验对矿石冶金价值的评价方法进行修正,如邯郸钢铁公司将其公式休整为:p1=(F÷f)[p-C1(1-0.015δ)p2-C2p3-(94.5÷F)((1.35×SiO2矿-CaO矿)÷CaO溶剂)p4-g(1-0.02δ)]式中:p1-矿石的冶金价值,元/;tF-矿石的含铁量,%;f-生铁含铁量,%;p-车间允许的最高生铁成本,元/;tC1-计算基准期焦比,t/;tδ-矿石品位与入炉品位之差,%;p2-焦炭价格,元/;tC2-喷煤比,t/;tp3-煤粉价格,元/;tSiO2矿-矿石中的SiO2含量,%;CaO矿-矿石中的CaO含量,%;CaO熔剂-熔剂中的CaO含量,%;P4-熔剂的价格,元/;tg-计算基准期的车间制造费,元/t。
3•5矿石的单烧法
矿石单烧是将单种铁矿石与燃料、熔剂等配料烧成烧结矿来比较它的单烧值。单烧法是研究矿石烧结性能和成本的常用方法,但是必须以各种矿石的烧结性能试验的数据为基础,受实验条件的制约,难于对各种矿石进行实验研究,同时烧结实验随机性较大,难保数据准确有效。另外此方法只针对烧结原料使用。
3•6常见矿石评价方法比较
各种评价方法均重点研究矿石成本,对矿石的技术评价不完善,对矿石的冶金性能和冶金效益评价的有效性欠佳。科学的矿石评价体系应同时兼顾矿石的经济性和技术性。
4矿石评价体系的建立
对于矿石使用价值的评估,北京科技大学,鞍钢等单位都有评估软件,根据厂矿的条件输入矿石的成分及价格等计算出生铁成本与要求的相比,或输入矿石成分和要求的生铁成本算出该矿石的最高允许采购价。另外重钢、邯钢、长钢等单位也开展了矿石价值评价的研究,但是尚无兼顾矿石的经济性和技术性的评价体系。矿石价值的评价体系除了对其化学成分和粒度组成有要求外,还应该考虑矿石冶炼的技术可行性和经济合理性。目前我公司采用的炉料结构为烧结矿+球团矿+块矿。对于高炉冶炼而言,由于天然块矿和铁矿粉(含富粉、精粉和其它含铁粉料)的冶炼过程不同,其技术性和经济性可比性不强,故应建立不同的评价方法。
4•1块矿冶金价值模型
影响块矿价值的主要因素有矿石的化学成分、粒度组成、冶金性能等。对于块矿价值的评价可在前苏联M.A.巴甫洛夫院士的冶金价值的计算方法的基础上,考虑冶金性能等因素的影响而进行修正。表达式如下:块矿冶金价值=(F÷f)(p-C1(1-0•03δ1+0•1δ2+0•002δ3)p2-0•2δ4p2-C2p3-(f÷F)[(R2×SiO2矿-CaO矿)÷CaO溶剂)p4-g(1-2δ1+0•3δ3)]式中:F-矿石的含铁量,%;f-生铁含铁量,%;p-车间允许的最高生铁成本,元/;tC1-计算基准期焦比,t/;tδ1-矿石品位与入炉品位之差,%;δ2-矿石SiO2与入炉矿石SiO2平均值之差,%;δ3-矿石低温还原粉化指数RDI(<3mm),%;δ4-矿石中CaO+MgO+SiO2+Al2O3+S+P+Na2O+K2O+PbO+ZnO+As2O3+CuO之和与入炉矿石的平均值之差(%)p2-焦炭价格,元/;tC2-喷煤比,t/;tp3-煤粉价格,元/;tR2-炉渣二元碱度,倍;SiO2矿-矿石中的SiO2含量,%;CaO矿-矿石中的CaO含量,%;CaO熔剂-熔剂中的有效CaO含量,%;P4-熔剂的价格,元/;tg-计算基准期的车间制造费,元/t。根据高炉冶炼经验入炉矿品位提高1%,产量提高2%,焦比下降3%,δ1的系数表示矿石品位的变化对产量和焦比的影响。δ2的系数表示矿石SiO2对焦比的影响,每增加1%的SiO2,将使渣量增加35~40kg,对焦比的影响暂时定10%。δ3的系数表示矿石低温还原粉化指数对高炉产量和焦比的影响,武钢RDI下降10•8使高炉产量提高4•2%~7•9%,焦比下降1•3~1•4kg/,t柳钢RDI值降低15%左右,高炉增产15%,焦比降低2•4%,折算为RDI每下降1%约影响焦比0•2%、产量0•3%。δ4的系数表示其它元素含量对焦比的影响,其它元素含量每升高1%,影响焦比约200kg。该模型不仅全面地分析了矿石中化学成分对矿石价值的影响,同时也兼顾了矿石冶金性能的影响,能综合反映矿石的技术性和经济性。该模型可根据需要扩充为四元碱度计算法,也可结合实际生产情况进行简化。
4•2粉矿价值模型
对于烧结、球团用的粉矿(含富粉、精粉、其它含铁原料)以各种矿石的造块性能试验的基本数据为基础,进行单烧值计算,可以根据经验计算把铁矿石配成自熔性人造块矿,计算出它的含铁品位、化学成分、总成本和消耗,再用修正后的块矿冶金价值的计算方法进行冶金价值计算是较为全面和合理的。但由于试验数据的难于获取和对比性较差,该方法在实际应用存在操作性和技术性难度。我们可以建立数学模型计算粉矿单烧成人造块矿的技术指标和经济指标,再将所得的指标应用块矿冶金价值模型计算其冶金价值。人造块矿的指标可通过配矿软件获得,目前各厂均有配矿计算公式,一些科研院所也开发了配矿软件,北京钢院为涟钢开发的优化配矿软件较为实用。值得注意的是采用配矿软件计算矿石的单烧指标时,要结合高炉的冶炼条件计算自熔性矿石的指标。
4•3模型的应用
以公司2007年1~5月份进厂矿石质量和2007年公司财务预算价格为基础,采用块矿冶金价值计算模型可得到各种块矿的冶金价值。由于公司内部按质论体系与市场价格存在偏差,导致矿石的冶金价值与采购价格有较大差距,但是并不影响矿石冶金价值的比较。4#块冶金价值最高,这与4#块品位高、SiO2低、杂质元素少密切相关,也与我们的实际生产经验一致。其它矿石冶金价值的变化规律验证了该模型的有效性。由于该模型含盖了矿石成分、冶金性能等指标对高炉冶炼的影响,我们可根据模型中各指标对高炉冶炼的影响程度,对矿石的按质论价条件进行修正,再结合产品质量的特殊要求,可进一步完善矿石按质论价条件。矿石的冶金价值可以理解为矿石对于高炉冶炼过程可接受的最高成本,矿石的冶金价值减去采购价格即可得到矿石冶炼的经济效益,将公司内部按质论价条件与市场价格保持一致,就可以算出各种矿石的经济效益,这样就构成了完整的矿石质量评价体系。
5优化供应商管理
我认为,优化供应商的管理包含两方面的内容:其一是供应商的矿石质量管理,即采用科学合理的矿石质量评价体系对矿石供应商进行斟选,并对进厂矿石质量进行合理有效的管理;其二是矿石供应商供应量的管理,即采用先进的供应链管理思想对矿石供应量的管理,确保矿石稳定供应,优化供应商管理的最终目标是实现效益最大化。目前我公司矿石供应商多达数十家,矿石质量更是参差不齐,由于没有合理有效的矿石质量评价体系,供应商的斟选难度大。采用本文建立的矿石质量评价体系能科学合理的对矿石质量进行评价,给供应商的斟选提供依据,以便择优选用矿石。所谓供应链,是围绕核心企业,通过对信息流、物流、资金流的控制,从采购原材料开始,制成中间产品以及最终产品,最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零销商、直到最终用户连成一个整体的功能结构模型。供应链管理的目标是最大限度地提高供应链企业的核心竞争能力,提高供应链的核心竞争力,应当注重两个方面:一是强化不同组织之间的集成,形成集体优势;二是在物流、信息流、资金流方面进行更好的合作。对于长流程的钢铁企业而言,矿石采购是整个供应链的开始。对供应链的管理要实现根据生产需要合理组织矿石进厂。我们可以建立供应商信息平台,将供应商的库存和质量纳入日常管理工作中,延伸公司的矿石库存和质量管理。
6结语
a•分析比较了吨度价格法、酸碱平衡法、成分评价法、冶金价值法、矿石单烧法5种矿石质量评价方法。b•以前苏联M.A.巴甫洛夫院士的冶金价值的计算方法为基础,结合矿石的冶金性能、高炉冶炼的经验常数和我公司的生产实际等因素修正了矿石冶金价值的计算模型。并根据公司的矿石质量和生产经验对模型进行了验证。c•应用修正后的矿石冶金价值模型结合配矿软件、公司按质论价条件建立了科学合理的矿石质量评价体系。d•结合矿石质量评价体系延伸公司矿石库存和质量管理,探讨了矿石供应商的优化管理。