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钢铁上游铁矿石系列(一)初识篇

 亲斤彳正禾呈 2022-07-08 发布于浙江

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前言

冶炼原料是钢铁生产的源头,冶炼原料的价格走势直接影响着钢企生产经营情况。当前,钢铁冶炼 原料主要包括铁矿石、煤焦、废钢等,这些原料成本占钢铁制造成本 80%以上,其中尤以铁矿石占比最高达到 50%以上。因此,分析和研判主要钢铁生产原料的供需格局和价格走势有助于我们对钢铁行业整体经营情况作出合理的预测和判断。

关键词:铁矿石;助于判断钢铁趋势;原料

02

认识铁矿石:从分类到分布

1.铁矿石基本分类 

铁矿石是指含有可经济利用的铁元素的矿石,是钢铁冶炼的重要原材料。铁元素在自然界中蕴藏量 极为丰富,在地壳的组成中仅次于氧、硅和铝,较其它金属易于开采、冶炼和加工。根据天然铁矿石主要矿物形态,分为赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。这几种类型的铁矿石构成了当今工业化开采利用的主要来源。

不同类型铁矿石的特征

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铁矿石品位是指金属矿床中铁成分的富集程度及单位含量,通常用含铁量百分比来表示。铁矿石品位高低决定矿产资源开发利用价值大小、加工利用方向与生产技术工艺流程等,是分析铁矿石资源的一个重要指标。对品位的划分世界各国并没有一个统一的标准,我国通常将含铁 50%以上称之为 富矿,35%-50%为低品矿,25%-35%为贫矿,25%以下为超贫矿。根据国土资源部发布的《铁、锰、 铬矿地质勘查规范(DZT0200-2002)》规定:炼钢用铁矿石最低品位要求是 56%及以上,炼铁用铁矿石最低品位要求是 50%及以上,需选铁矿石最低品位要求是 25%及以上(磁性铁 mFe≥20%)。

炼钢用铁矿石一般工业标准

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资料来源:《铁、锰、 铬矿地质勘查规范(DZT0200-2002)》

注:矿石块度要求:电炉用铁矿石 50mm~100mm,转炉用铁矿石 10mm~50mm

炼铁用铁矿石一般工业标准

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注:矿石块度要求:8mm-40mm

国内工业可利用的铁矿石最低品位要求

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边界品位:指划分矿与非矿界限的最低品位;工业品位:指工业上可以利用的最低品位

炼钢用铁矿石用量极少,主要是用作氧化剂(电炉)或冷却剂(转炉),大部分铁矿石还是作为炼铁原料用于高炉炼铁。一般来说,大部分铁矿石都不能达到高炉冶炼对炉料的要求直接入炉,必须经过一定的加工处理才能使用。目前,国内高炉炼铁原料以碱度R≥1.8 的烧结矿 ( 简称烧结矿) 为 主,加入少量酸性球团矿和天然块矿,形成高炉炉料结构,其质量百分比为 75%左右烧结矿,15%左右球团矿和10%左右的天然块矿。虽然国内有个别企业球团比例配加到 20% ~30%,但是还是以高比例烧结矿的炉料结构为主。

铁矿石入炉前主要预处理程序

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全球铁矿石储量及分布情况

基本情况:澳、巴储量近半成且开采成本极具优势,国内矿石为边际产能

从储量来看:2020年全球铁矿石储量1800亿吨,澳大利亚、巴西、俄罗斯和中国合计占比71.7%。根据USGS统计,以上国家铁矿石储量分别为500亿、340亿吨、250亿吨和200亿吨,分别占世界总储量的27.8%、18.9%、13.9%和11.1%。另外,印度、乌克兰和加拿大等国家铁矿石资源也较为丰富。

从品位来看:2020年全球铁矿石平均品位为46.6%,南非、印度平均品位超过60%,乌克兰、中国、美国品味较低。根据USGS2020年统计,南非、印度平均铁矿石品位超过60%;俄罗斯、伊朗铁矿石平均品位在50%~60%之间;澳大利亚、瑞典、巴西平均铁矿石品位在40%~50%之间。中国铁矿石平均品位仅34.5%,远低于全球铁矿石平均品位46.6%。

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从产量来看:2020年全球铁矿石产量达24亿吨,澳大利亚、巴西、印度、中国、俄罗斯产量占比82%。根据USGS统计,2020年全球铁矿石产量达24亿吨、同比降低2.04%,主要集中在澳大利亚、巴西、印度、中国、俄罗斯五国,分别占全球铁矿石总产量的37.5%、16.7%、9.6%、14.2%和4.0%,合计占比达82%。

2020年全球铁矿石产量达24亿吨,同比下降2.04%

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2020年澳大利亚、巴西、印度、中国、俄罗斯等五国铁矿石产量合计占比达80%以上

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04

铁矿石品种

1. PB粉、块(Pb Fines/Pb Lumps):

产于澳大利亚,又称皮尔巴拉混合矿(必和必拓公司经营),粉的品位在61.5%左右,部分褐铁矿,烧结性能较好;块的品位在62.5%左右,属褐铁矿,还原性好,热强度一般。PB粉和块可由汤姆普赖斯矿、帕拉布杜矿、马兰杜矿、布鲁克曼矿、那牟迪矿和西安吉拉斯矿等矿山的粉矿混匀成。

2. 杨迪粉(Yandi Fines):

产于澳大利亚(必和必拓公司经营),品位在58%左右,铝含量低,属褐铁矿,结晶水较高,混合制料所需水分要求较高,因其结构疏松,烧结同化性和反应性较好,因此可部分替代纽曼山粉矿或巴西粉矿。含相对低的Al2O3,而且这两种矿粉都比哈默斯利矿粉粗,它们都有合理的冶炼性能,但烧结性能不佳。

3. 麦克粉(Mac Fines):

MAC粉的正常品位在61.5%左右,目前供给中国市场多为58%左右的品位,部分属褐铁矿,烧结性能较好,含有5%左右的结晶水,炼铁时烧损较高,随其配比加大,烧结矿的烧成率逐步下降。经钢厂研究,MAC粉配比在15%-20%时烧结矿小于5mm级水平较低,配比为20%的烧结成品率最高。

4. 纽曼粉、块矿(Newman Fines/Newman Lumps):

产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿,属赤铁矿,烧结性能较好,粉的品位在62.5%左右,块的品位在65%左右,由澳大利亚西澳州必和必拓公司生产。

5. 罗布河粉、块(Robe River Fines/Robe River Lumps):

产于澳大利亚的罗布河铁矿联合公司;品位在57.5%左右,含3%-5%的复合水,这会导致高燃料率及低生产率;属于褐铁矿,烧结性能不好,但其烧结矿的冶炼性能很好。

6. 火箭粉:

又称FMG(福蒂斯丘金属集团(Fortescue metal Group (FMG)))粉,由澳大利亚第三大铁矿石生产商FMG公司生产;据说用作火箭发动机燃料的一种成分,故称火箭粉,其品位在58.5%左右,硅4左右,铝1.5左右,属于褐铁矿,烧结性能较好,储量大且单烧品位高,结晶水在8%左右。FMG粉矿化学成分优于扬迪粉,但烧结性能和造球性能不如扬迪粉。

7. 火箭特粉:

由FMG公司生产的品位57.5%左右的火箭粉,硅5个左右,铝2个左右,其它冶炼性能同火箭粉。超特粉的品位低于火箭特粉1个品位,在56.5%左右,硅6左右,铝3个左右,结晶水在8.5%左右,其它冶炼性能类似。

8. 阿特拉斯粉块:

由澳大利亚第四大铁矿石生产商Atlas Iron公司生产的位于澳大利亚皮尔巴拉矿山的铁矿石,品位在57.5%,属褐铁矿,结晶水在9%左右,硅含量高,在8%左右,物理化学性能和冶炼性能跟火箭粉的超特粉相近。

9. KMG粉:

由澳大利亚私人矿业公司KMG生产,该矿位于澳大利亚珀斯,是距离中国最近的西澳矿山,紧邻西澳最北的港口。矿山预计两年内产矿6700万吨,为58-59%的低品位粗粉赤铁矿为主,硅8%,铝3%,磷0.08%,硫0.03%。性能类似于火箭特粉,但比火箭特粉的硅高很多。

10. CSN粉、块:

巴西CSN公司(全称为巴西国有黑色金属公司)生产的铁矿石,铁含量在65%以上,硅含量在1%-2%。

11. SSFT粉:

巴西淡水河谷公司专门为中国市场配制的烧结粉,SSFT的铁含量在65%左右,硅含量在4.4%左右。

12. 卡粉:

卡拉加斯粉的简称,英文简称SFCJ粉,全称SINTER FEED Carajas,铁含量在65%以上(65-67%),硅含量在1%-2%。铝1%左右,磷0.033-0.045%,烧损1.6%左右,水分8-9%,产于巴西卡拉加斯矿的铁矿石,因为该地方的粉矿的质量优异,不会像南部矿源那样参差,所以在国际市场上十分受欢迎,价格也高于南部矿源。

13. 巴西南部粉:

该矿位于巴西有南部矿源“铁四角”,又称巴西南部粉,南部矿区主要矿山有Itabira、Mariana、Mihas Centrals、Paraopebal、Vargem Grande、Itabiritos,均处于巴西铁四角地区,南部矿区主要开采方式为露天开采。这一带以铁英岩为主,赤铁矿含量较高,含铁量在66%左右。主要包括SSFG粉(巴西南部标准烧结粉,铁品位65%,硅3.2-3.8%,铝1.2-1.8%,磷0.049-0.065%,锰0.25-0.40%,水6.5-8.5%,烧损1.7%左右),SFOT粉等。

14. 巴粗:

指巴西粗颗粒粉矿,是巴西粗粉的统称,包括卡粉、SSFT粉、CSN粉、南部粉等。品位从65%-58%不等,其中东南部铁四角生产的矿粉冶炼性能最好。

15. 印粉:

指印度细颗粒粉矿,但不符合印粗的颗粒度标准。品位从40%-63.5%不等,属赤铁矿,高品位冶炼性能优良,低品位硅铝成分较高,具有较高的冶炼价值。

常见进口矿种类及冶金性能一览

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铁矿石粒度分类

1. 矿石的粒度:

矿石的粒度和气孔度的大小,对高炉冶炼的进程影响很大。粒度太小时影响高炉内料柱的透气性,使煤气上升阻力增大。粒度过大又将影响炉料的加热和矿石的还原。由于粒度大,减少了煤气和矿石的接触面积,使矿石中心部分不易还原,从而使还原速度降低,焦比升高。

2. 粗粉:

基本在0-10毫米,但10毫米以上一般不超过10%,0.15毫米以下最大不超过35%。

3. 精粉:

基本是国内产,在200目以下。国内一般用外矿都是粗粉,现在也用进口精粉的,如俄罗斯精粉、乌克兰精粉和巴西SSFT粉等。精粉要求0.074mm以下的不少于70%。

4. 块矿:

有两种,一种是标准块,粒度6-40毫米。另外一种是混合块,混合块一般需要筛选破碎后才可以使用。 

5. 原矿(raw ore):

原矿从矿山开采出来未经选矿或其他技术加工的矿石,但原矿粒度最好不超过300毫米。少数原矿可直接应用,大多数原矿需经选矿或其他技术加工后才能利用。在选矿中,经过碎磨进入分选作业的矿石称作入选原矿。

6. 粉矿:

粉末矿,英文名称:fine ore; mine smalls;ore fines;smalls;其品位低于块矿,需要通过破碎磨矿选别,把块子变成粉子,以达到品位的要求,一般要求60-67%,攀钢的品位57%即可。

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铁矿石历史复盘

首先,我们回顾一下我国进口铁矿石价格历史走势情况。2005—2019,我国进口铁矿石价格共发生6次较大的波动。

进口铁矿石价格波动情况图

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第一次波动发生在 2005—2008 年上半年,铁矿石价格涨幅在 90%以上。主要原因是 2003 年以后中国经济高速发展,钢材需求急速攀升,并取代日本成为世界第一大铁矿石进口国;同时矿石海运价格随需求增加而上升,三年间海运费上涨 2 倍以上,从而共同推动国际铁矿石价格上扬。

第二次波动发生在 2008 年下半年—2009 年上半年,铁矿石价格跌幅接近 90%。由于 2008 年全球金融危机爆发,铁矿石价格大幅下降,最低跌至 2006 年年初水平。

第三次波动发生在 2009 年下半年—2011 年上半年,铁矿石价格最高涨幅达 250%。2009 年初中国政府出台“四万亿”刺激政策,下半年政策效果渐渐出现,基建和地产的大发展直接拉动钢材需求的大幅增加,从而带动铁矿石需求短时大幅上升,进口铁矿石价格短时期急剧上涨,接近 2008 年的高点。

第四次波动发生在 2011 年下半年—2015 年年底,铁矿石价格最大跌幅超过 300%。随着中国经济结构调整以及货币紧缩政策效果的显现,钢铁需求持续下降;同时四大矿企利用低成本优势逆市扩产、大幅提高全球铁矿石供给量,导致全球铁矿石市场明显供大于求,铁矿石价格开始了持续近四 年半的下跌。

第五次波动发生在 2015 年年底—2016 年底,铁矿价格最高涨幅接近 130%。随着 2015 年货币政策放松效果出现,房地产需求启动,同时国内开始去产能和严格环保限产,导致 2016 年钢材价格上涨速度较快,从而拉动铁矿石价格持续上升。

第六次波动发生在 2017 年初—至今,铁矿石价格最高涨幅超过 200美元。2017 年由于清除地条钢,废钢资源供应大幅增加,废钢价格快速下降,导致废钢比快速提升,矿石需求下滑,铁矿石价格维持近两年的较低水平;但 2019 年初巴西矿难事件导致铁矿石价被快速炒作上涨,2020年达到近两年来最高水平。

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