解码钢铁行业(三):产业链全解之铁矿石

摘要 ■铁矿石品种与性能 根据含铁矿物的种类可以将铁矿资源分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四类，赤铁矿为最主要的铁矿物。需重点关注铁矿石品味，平均品味在25%的铁矿石才能被用于工业炼铁，还需关注硫、磷、钾等有害元素的质量分数。按照生产工艺可将铁矿石分为烧结矿和球团矿，国内高炉炉料配比一般为75%烧结矿、15%球团矿和10%天然矿。按照铁矿石品味和物理形态，还可将铁矿石产品进一步细分，其中PB粉、杨迪粉、超特粉、卡粉等是主要的铁矿石交易品种。 ■铁矿石分布与供给 1）全球铁矿石资源主要集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯和中国，2021年占全球铁矿石资源的比重分别为 28.3%、18.9%、13.9%、11.1%。我国虽然矿石资源丰富但品位较低，平均品位为34.5%，明显低于全球水平的47.2%，其中辽宁鞍本、四川攀西、河北冀东矿区铁矿石资源丰富但品位普遍在30%以下，宁芜庐枞、新疆天山、新疆西昆仑矿区铁矿石平均品位相对较高，在30%-40%之间，但资源储量不高。俄罗斯铁矿石品味较高，为56%，但以自产钢材为主，因此全球铁矿石供给基本集中在澳大利亚、巴西，铁矿石出口量占全球的比重近80%，由四大矿产商淡水河谷、力拓、必和必拓和FMG垄断。2）我国铁矿石产量集中于河北，2021年达4亿吨，其次为辽宁、四川，产量为1.4亿吨、1.1亿吨。但考虑到河北冀东基地、辽宁鞍本基地的铁矿石平均品位不足30%，实际可用于生产的成品矿规模可能并不大。此外，我国铁矿资源分散，以中小型矿山居多，开采困难、开采成本高，CFR现金成本明显高于印度、俄罗斯、澳大利亚和巴西，仅生产成本就已经明显高过四大矿产商的CFR到岸总成本。较多干扰因素下，我国钢铁企业铁矿石自给率普遍不高，太钢、攀钢、鞍钢、酒钢可以实现50%以上的铁矿石自给，其余钢铁企业铁矿石基本依赖采购，主要或全部来自进口。3）我国铁矿石近年来对外依存度基本在50%以上，进口铁矿石主要来自澳大利亚和巴西，2015年以来两国铁矿石进口量占比基本维持在80%以上。其中，澳大利亚占比高达60%以上，2021年受地缘政治影响有所下降，但2022年影响减弱以及必和必拓首次使用人民币结算铁矿石，自澳进口铁矿石规模再度回升。为改善铁矿石供给格局，2000-2012年期间我国钢铁企业曾积极投资澳大利亚、加拿大、非洲等地区海外矿山，但效果一般，主要源于前期尽调不全面，未充分考虑矿山开采可行性以及当地配套基础设施问题，导致开发周期显著拉长、投资金额明显超预期，2013年后钢铁企业收购热情明显下降。截至2020年，我国海外投资铁矿石项目约60个，实际顺利投产的项目不足半数，投产权益矿产能仅1.2亿吨左右。近年来，我国则逐步加大与蒙古、俄罗斯的合作，虽然当前受制于运输难度较大，进口量不高，但中蒙铁路、中俄铁路即将开通，后续铁矿石进口可能将迎来明显提升。根据“基石计划”，我国后续将从国内、海外权益矿两个方向保障铁矿石供应，2025年预计合计新增铁矿石供应2亿吨，铁矿资源基地扩充至25个。 ■铁矿石运输与库存 1）进口铁矿石以海运为主，运输通道主要有四条：澳大利亚西海岸-中国、巴西东部沿海-中国、印度西海岸-中国和南非-中国。巴西距离最远，运费最贵，巴图朗发往青岛的运费在23.5美元/吨附近，同日南非萨尔达尼亚发往青岛的运费约为17.5美元/吨，印度虽海运距离较近但因印度政府限制铁矿石出口、提高运输费用，印度发往青岛的运费在18.2美元/吨附近，澳大利亚距离最近运费较低，西澳丹皮尔发往青岛的运费约9.4美元/吨，四条海运通道运费走势基本一致，跟全球经济表现关系较为密切。铁矿石进入深水港后，主要由环渤海区域港口接卸，占全国沿海港口外贸矿石接卸量的60%左右，大连港、唐山港、青岛港、曹妃甸港等均为重要的接卸港；长三角区域的矿石接卸量占比约30%，主要接卸港口为宁波舟山港；华南、东南区域铁矿石接卸量占比在10%附近，主要接卸港包括湛江港、宁德港、罗屿港。铁矿石到达深水港后主要通过内河航运方式运往钢铁企 业，运输模式主要包括三种：三程运输、减载运输和江海直达，内河航运江内港集中于江阴港、镇江港、苏州港、南通港等港口。部分内陆钢铁企业则采用铁路或公路运输，国家号召“公转铁”以来铁矿石铁路运输量明显提升。2）重点关注港口库存，能够较直观地反映铁矿石市场供需。按铁矿石所有权归属，港口库存还可分为贸易库存和非贸易库存，贸易库存即钢贸商的库存，经历了2013年前后的钢贸商爆雷、大批量倒闭后，2018年以前的贸易库存一直不高，2018年起贸易库存占比持续回升，尤其是在2021上半年铁矿石价格持续大幅上涨的背景下钢贸商囤货动力较强，贸易库存占比超过非贸易库存，随后一直保持在55%-60%的较高水平。钢厂铁矿石库存则为堆积在工厂的库存，通常内陆钢厂铁矿石库存相对较高、沿海钢厂则较低，国内大中型钢厂进口铁矿石库存天数一般在27天上下。 ■铁矿石定价与采购 20世纪50年代以前，铁矿石基本为直接现货交易，1980年代起开始采用协商谈判模式，后续逐渐演变成首发跟随模式，亚洲通常由日本钢厂进行首发价格谈判。2003年，宝钢代表中国首次加入年度协议谈判，但由于经验不足以及当时亚洲市场的定价风格仍受制于日本钢厂，导致铁矿石协议价格连年大幅上涨。2009年中国表示不再跟随价格，主要矿产商也开始积极推动现货交易，长协定价机制开始退出历史舞台。随着协商谈判模式瓦解，指数定价成为主流定价模式，目前较为认可的价格指数包括普氏指数和MBIO指数，我国中钢协推出了中国铁矿石价格指数，Mysteel也推出了铁矿石价格指数。普氏指数、MBIO与进口铁矿石价格走势高度一致，国内铁矿石价格指数波动幅度明显小于进口，但走势也基本一致。定价方式基本为指数+溢价，主要参考62%普氏指数月度均价，溢价受矿石种类、供需库存等多因素影响。含铁量越高铁矿石价格也就越高，形状也影响溢价，球团溢价明显高于块矿。钢厂盈利能力较强时，钢厂增加对高品矿的需求，会推高中高品矿的价格；但钢厂盈利持续走弱，钢厂生产则更看重性价比的矿石。随着国内期货市场的日益成熟，基差定价方式也逐渐兴 起，贸易双方以期货合约价格为基准，确定基差作为成交价格的依据，可以通过套期保值提前规避价格风险，但对期货建仓方要求较高，操作失误可能会面临巨额亏损。随着国内可交割品种不断扩围，2018年以来每年有超千万吨铁矿石贸易采用基差点价定价方式。 ■风险提示：信息搜集不全面，铁矿石价格下跌超预期。 正文 本文对钢铁原材料铁矿石进行全面梳理，以供投资者参考。 铁矿石品种与性能 1 铁容易被氧化，自然界中不存在纯粹的铁，理论上含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石，根据含铁矿物的种类可以将自然铁矿资源分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四类。其中，磁铁矿主要成分为Fe3O4，为Fe2O3和FeO的复合物，含Fe72.4%、O27.6%，具有磁性，在选矿时可利用磁选法，处理方便但还原性较差，经过长期风华作用后会变成赤铁矿；赤铁矿主要成分为Fe2O3，含Fe70%、O30%，是主要的铁矿物；褐铁矿主要成分为Fe(OH)3，含Fe62%、O27%、H2O11%，多半附存在其他铁矿石中，含水量较 大；菱铁矿主要成分为FeCO3，含FeO62.01%、CO237.99%，含Fe48.2%，不含硫或磷，易破碎，焙烧后易还原，铁矿石质量较高。 关注铁矿石品味以及硫、磷、钾等有害元素的质量分数。铁矿石的品味是指铁矿石中铁元素的质量分数，即含铁量，各类铁矿石理论最高品味即为含铁元素分数，如赤铁矿理论最高品味为70%。通常来说，平均品味在20%以上才被称为铁矿石，平均品味在25%的铁矿石才能被用于工业炼铁，含铁量不到25%通常被称为超贫矿，冶炼成本高、难度大，25%-40%被称为贫铁矿，50%可称为富铁矿。除铁矿石含铁品味，还需要关注硫、磷、钾等有害元素的质量分数：1）硫、磷，对钢材是最为有害的元素，使钢材产生“热脆性”或“冷脆 性”，且无法通过烧结进行脱磷，铁矿石中的磷会全部进入生铁，只能在炼钢环节进行脱磷。2）硅、铝，一般以SiO2、Al2O3的氧化物形式存在，硅较高导致炉料酸性上升，需要加钙、镁等碱性物质中和，铝主要影响炉渣流动性、降低脱硫能力。3）钾、钠，碱金属含量较多会造成软化温度降低，不利于还原铁矿石，且会造成球团异常膨胀引起严重粉化，碱金属化合物黏附在高炉墙上，会破坏高炉使用。4）水分含量，水分含量一般在7.5%-9.9%之间，水分含量较高的矿粉适合用于制造烧结矿，较低适合制作球团矿，进口铁矿石通常为湿吨含水重量，但在加工生产中需要脱水处理，含水量过高将导致铁矿石实际重量缺重，烧结损率较高。 一般来说，大部分铁矿石都不能达到高炉冶炼时对炉料的要求，必须经过一定的加工处理，对铁矿石进行烧结造团，按照生产工艺的不同，可以将铁矿石划分为烧结矿和球团矿。烧结是指粗粉矿的热加工过程，是我国人造富矿的主要工艺，将贫铁矿经过洗选后得到的铁精矿，富铁矿在破碎、筛分过程中得到的粉矿以及生产中回收的含铁粉料、熔剂及燃料等，按比例混合，高温高压下将粉矿、细粒矿石压成具有一定强度的多空块状产品烧结矿。制团是指生产球团，将细磨的精粉矿与添加剂混合后，在湿润的空间内滚动成球团形状，球团矿品味一般比烧结矿高。烧结矿呈碱性，球团矿呈酸性，高炉冶炼要保持酸碱平衡，目前国内高炉炼铁原料以碱度R≥1.8的烧结矿为主，加入少量酸性球团矿和天然块矿，形成高炉炉料结构，配比约为75%左右烧结矿、15%球团矿和10%左右的天然矿。 根据铁矿石品味和物理形态，当前全球常见的铁矿石品种包括：1）PB粉，又称皮尔巴拉混合矿，产于澳大利亚，由必和必拓公司经营，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。2）杨迪粉，产于澳大利亚，由必和必拓公司经营，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。3）麦克粉，产于澳大利亚，正常品位在61.5%左右，目前供给中国市场多为58%左右，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。4）纽曼粉、矿，产于澳大利亚的东皮尔巴拉的纽曼镇的纽曼山矿，由必和必拓生 产，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。5）罗布河粉、块，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，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较好。6）火箭粉，又称FMG粉，产于澳大利亚，由FMG生产，可用作火箭发动机燃料的一种成份，品位在58.5%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粉矿化学成分优于杨迪粉，但烧结性能和造球性能不如杨迪粉。7）火箭特粉，由FMG公司生产的品位57.5%左右的火箭粉，其它冶炼性能同火箭粉；超特粉低于火箭特粉1个品位，在56.5%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AtlasIron公司生产，位于澳大利亚皮尔巴拉矿山，品位在57.5%，属褐铁矿，结晶水在9%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，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，以58-59%的低品位粗粉赤铁矿为主，性能类似于火箭特粉，但硅高于火箭特粉。10）CSN粉、块，由巴西CSN公司生产，铁含量在65%以上。11）SSFT粉，淡水河谷专门为中国市场配制的烧结粉，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，产于巴西卡拉加斯矿，铁含量在65%以上，硅含量在1%-2%，烧损1.6%左右，水分8-9%，粉矿质量优异，在国际市场上十