Obținerea oțelurilor în convertizoare cu oxigen

3.1. CONVERTIZOARE CU OXIGEN – EVOLUaII tI PERSPECTIVE

Principiul elaborarii otelului în convertizor folosind oxigenul în locul aerului

atmosferic a fost brevetat pentru prima oara de Bessemer în anul 1856 (patent

U.K. 2207 / 5.10.1858), idee originala, dar imposibil de pus în practica la acea

data, datorita faptului ca nu era implementata tehnologia de obtinere comerciala a

oxigenului gazos, fapt devenit viabil dupa anul 1930, când, prin procedeul Linde-

Frankel, oxigenul gazos a fost produs la scara industriala [61].

Linia directoare a viitorului convertizor LD duce la profesorul berlinez

Robert Durrer, care si-a sustinut energic ideea utilizarii oxigenului în metalurgie si

mai ales, la conversia fontei în otel. Dupa 1933, el a conceput diferite tehnici de

producere a otelului utilizând oxigen gazos, primele aplicatii industriale aparând în

Germania în timpul celui de-al doilea razboi mondial. Reîntors în tara sa natala

Elvetia, se asociaza cu mari otelarii elvetiene ca Gerlafingen din Gesellschaft der

Ludw si Von Roll’schen Eisenwerke A.G., nereusind însa, producerea industriala a

otelului cu ajutorul oxigenului.

Pe baza experientelor de la Gerlafingen, firma VOEST din Austria a

implementat suflarea oxigenului pur deasupra suprafetei topiturii metalice,

utilizând suflarea cu viteze supersonice pe la partea superioara a convertizorului,

printr-o lance racita cu apa.

Prima încercare comerciala de producere a otelului prin acest procedeu s-a

produs în decembrie 1952 la Voest-Alpine în Linz (convertizor de 2 t), urmata în

primavara lui 1953 la Voest-Alpine în Donawitz (convertizoare de 5 si 10 t),

ambele Austria. Aceasta reprezinta conjunctura prin care noua tehnologie de

producere a otelului a capatat denumirea de procedeu LD [9, 70].

Rapiditatea implementarii convertizoarelor LD în comparatie cu cuptoarele

cu vatra deschisa se datoreaza reducerii costurilor investitionale cu circa 40 % si a

celor operationale cu circa 50 %.

2

De asemenea, productivitatea mult marita si cresterea calitatii otelului

elaborat au contribuit la raspândirea procedeelor pneumatice de obtinere a

otelului. Acestea au condus la cereri semnificative de înlocuire a efectivelor

anterioare de agregate de elaborare, operatie care se va mentine si în continuare.

În fig. 3.1 este prezentata evolutia numarului de convertizoare LD în

comparatie cu cererea anuala estimata a acestora pentru o durata de viata de

circa 25 ani.

În realitate, durata de viata a convertizoarelor depinde de mai multi factori,

cum ar fi tipul elementelor uzate si înlocuite, modul de exploatare si de operare,

câstigurile din vânzarile de otel etc. Numarul convertizoarelor instalate în întreaga

lume esta astazi de circa 700, în Europa Vestica, America si Japonia,

preponderent cu capacitati de 150 – 200 t, iar în alte regiuni cu capacitati de 50 –

150 t, pentru producerea otelurilor carbon si inoxidabile. Dupa anul 1980 s-a

constatat o moderare a cresterii productiei de otel în convertizoarele LD. Aceasta

a fost determinata de implementarea în otelarii, într-un ritm sustinut, a cuptoarelor

cu arc electric, care au ca rezultate, pe întreg ciclul de fabricatie, investitii mai

reduse, cresterea calitatii otelului, posibilitatea utilizarii unor mari cantitati de

oxigen, nivelul ridicat al flexibilitatii procesului de elaborare.

Elaborarea otelului prin procedee pneumatice s-a extins extrem de rapid,

datorita marii eficacitati si flexibilitati. Cercetarile din domeniul elaborarii se axeaza

pe gasirea unor solutii constructive si tehnologice diversificate, care sa satisfaca

atât cerintele producatorului (aprovizionare cu materii prime si materiale,

productivitate, calitate, randamente metalurgice, eficienta economica, cât si

nevoile beneficiarului, dictate de dualismul pret de cost – calitate, dar care sa

corespunda notiunii de dezvoltatre durabila, prin adoptarea unor variante de de

lucru tot mai ecologice.