Obtención de acero a partir de arrabio con convertidor al oxígeno LD

Vídeo "Aceria convertidores al oxigeno"

Objetivos:

• Descarburizar el arrabio.
• Que los elementos perjudiciales se oxiden y pasen a la escoria.
• Calmar el acero (desoxidar con aluminio).
• Ajustar temperatura y composición para obtener un acero de buena calidad (especialmente útil para la fabricación de productos planos).

Materias primas cargadas al convertidor:

• Arrabio líquido: Llega transportado en cucharas, normalmente compuesto de un 4,5% de C, y bajos contenidos de Mn, Si, P, S y su temperatura es del orden de 1380ºC.
• Carga metálica adicional: Puede ser chatarra o mineral que va a tener un efecto refrigerante.
• Adiciones y fundentes: Necesarios para obtener una adecuada composición y tipo de escoria.
• Oxígeno de gran pureza inyectado a gran velocidad por la parte superior, mediante una lanza refrigerada por agua.

Proceso:

• Se carga la chatarra en el convertidor.
• Se carga el arrabio.
• Soplado del oxígeno por la boca del convertidor.
• Incorporación de adiciones.
• Soplado final para el ajuste de las características del acero.
• Se voltea el convertidor para la colada del acero y la escoria, evitando que se contaminen mutuamente.

La reacción más importante es la descarburación, se producen grandes cantidades de CO y CO2, aporta mucha energía. El CO pasará a CO2 en una reacción de postcombustión.

En el periodo final del soplado, aumenta el oxígeno disuelto, deberá ser eliminado para que el acero no se deteriore. Será necesario adicionar elementos con gran afinidad con el O como el Al para que se produzca la desoxidación o calmado.

Es importante que el arrabio contenga bajos niveles de azufre ya que el proceso del convertidos es oxidante y no desulfurante.

Aunque aquí se utiliza el LD, el mejor método y más utilizado es el soplado LBE, que consiste en un soplado combinado de oxígeno por la boca del convertidor y gases inertes por el fondo, así se reduce la sobreoxidación y optimiza las reacciones por la agitación adicional.

Instalaciones:

Partes fundamentales de la acería

• Nave de materias auxiliares y refractarias.
• Parque de chatarra.
• Convertidores y mezcladores.
• Naves de colada.

Control del proceso:

Este control va a influir en la calidad y coste del acero a obtener. 

Es necesario evaluar y mejorar tanto el balance de materiales como el térmico.

Se puede introducir una sonda en el baño para conocer la temperatura, contenido en C del acero y extraer una muestra para analizar su composición química.