ACEROS AL OXIGENO

Son aceros obtenidos afinando el arrabio por la acción del oxígeno. El principio de los procedimientos al oxigeno es análogo al de los procedimientos Bessemer y Thomas y las reacciones son las mismas. Las diferencias esenciales residen en los dos puntos siguientes:

-Empleo exclusivo de oxígeno, por consiguiente ausencia de nitrógeno;

-Soplado en la superficie del baño (y no por el fondo del crisol) por medio de un lanza metálica enfriada por agua.

Se puede distinguir dos tipos de realizaciones según que, durante el soplado, el aparato:

a) Permanezca inmóvil (procedimiento LD y derivados);b) Este animado de un movimiento de rotación (procedimientos Kaldo,

rotor).

Simultáneamente, la lanza puede ser de dos tipos:

Vertical Inclinada

El revestimiento del aparato es siempre básico, y se opera en presencia de cal o mejor cal magneciada (la presencia de MgO acelera la formación de la escoria).

La calidad del acero obtenido es equivalente a la del acero, Martin, pero el precio de costo es menor, lo que explica el rápido desarrollo de estos procedimientos relativamente recientes en detrimento del procedimiento Martin. Su capacidad de producción mundial ha pasado de 2 millones de toneladas en 11956 a 13,6 millones de 1960 y a 104,4 millones en 1966.

PROCEDIMIENTO LD (Linz‐Ddonawitz)

Este procedimiento ha sido concebido para efectuar el afino de los arrabios demasiado ricos en el fosforo para ser tratados en el Bessemer, pero demasiado pobre en fosforo para ser tratadas en el Thomas. Se adapta particularmente al afino de los arrabios hematíes que contienen 0,1-0,3% de P.

APARATO. Es un convertidor de fondo lleno derivados del convertidor Thomas. Representa el corte de un convertidor de 140 t de capacidad (Dunkerque); el revestimiento esta realizado esta realizado en ladrillos de dolomía sinterizada (aglomerada con alquitrán), salvo en el fondo F que esta apisonada. (Esta parte se taladra cuando se va a rehacer el revestimiento, lo que realiza después de 500 operaciones aproximadamente y así se obtiene un enfriamiento rápido.) El espesor máximo es de 1 metro.

El oxígeno (O2<0,99) es insuflado bajo una presión del orden de 10 bars por medio de una lanza refrigerada por agua, colada en el eje del crisol y cuya extremidad dista de 30 a 100 cm de la superficie del baño. Se calcula una media de 60 m3 de oxigeno por tonelada de acero.

La lanza, de 15m de longitud está formada por tres tubos concéntricos (diámetro exterior 25 cm); el tubo interior sirve para el paso del oxígeno y los otros dos permiten la circulación del agua cuyo caudal es de 140 m3/h. en la punta tiene una boquilla de soplado de cobre con tres agujeros dispuestos a

1200 unos con la relación a los otros, e inclinados 150 sobre la vertical.

Todos los procedimientos de afino al oxigeno necesitan el desempolvado de los humos. Los humos contienen aproximadamente 10 kg de polvos (hierro y óxidos) por tonelada de arrabio; son captados a la salida del convertidor por medio de una campana que da paso a la lanza y que tiene un canalón de alimentación para las adiciones; lo más frecuentes es tratar de captar la menor cantidad posible de aire a fin de evitar la combustión de los gases cuya composición es aproximadamente de 90% CO + 10%CO2. Los humos son en seguida enfriados en circuito tipo caldera de vapor, después por pulverización de agua y por fin desempolvando por un filtro electrostático o por un aparato de sacos filtrantes.

REACCIONES. En el punto de impacto del oxígeno el metal es elevado a una temperatura que va de 2500 a 3000 C. esta zona se hace instantáneamente sede de reacciones extremadamente vivas, con un desprendimiento brutal de oxigeno de carbono, lo que provoca la turbulencia del baño y formación de una escoria espumosa.

Primero se quema el silicio. En seguida, la descarburación y la desfosforacion van a la par, sin que el óxido FeO juegue el papel de transportador de oxigeno como en el procesamiento Martin; al mismo tiempo se produce una desulfuración del orden del 50%. He aquí un ejemplo (Dunkerque) que muestra las características del afino:

Arrabio: C = 45% Si = 0,58% Mn = 0,26% P = 0,27% S = 00,023%

Acero: C = 0,055% Si = 0,28% Mn = 0,19% P = 0,014% S = 0,017%

DESARROLLO DE LA OPERACIÓN. Estando el convertidor en posición horizontal, se introduce la chatarra solida (aproximadamente el 30% de la masa de arrabio), después el arrabio líquido y aproximadamente los 2/3 de la cal necesaria; se coloca el convertidor en posición vertical y se insuflan el oxígeno. El afino comienza en unos segundos. El soplado dura aproximadamente 20 min, cualquiera que sea la capacidad del aparato. Para regular la operación se actúa sobre el caudal del oxígeno y sobre la altura de la lanza con relación al baño. Se añade el resto de la cal necesaria hacia la

mitad del soplado (o bien de una manera continua) y, generalmente en dos veces, el mineral (3% del arrabio) a fin de enfriar el baño.

Después de terminado el soplado, se produce al análisis de una muestra (lo que dura 8 min aproximadamente), y se cuela en cuchara

después de la adición final conveniente. El acero se cuela antes que la escoria.

La operación, de colada a colada, dura aproximadamente a 50 mn. Generalmente los convertidores son agrupados en grupos de tres, dos en marcha y uno en reparación.

Existen unos cien convertidores LD en servicio. La capacidad varía de 35 a 300 t (140 t para los tres convertidores de la acería de Dunkerque).