Proceso del oxígeno básico L-D

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El proceso de oxígeno básico L-D (BOS, BOF, Linz-Donawitz-Verfahren, LD-convertidor) es un método de producir acero en el cual el hierro fundido rico en carbono se transforma en acero. El proceso es una mejora sobre el proceso de Bessemer históricamente importante. El convertidor L-D es conocido por los topónimos austriacos Linz y Donawitz (un distrito de Leoben).

Tras la segunda guerra mundial se iniciaron experimentos en varios países con oxígeno puro en lugar de aire para los procesos de refinado del acero. El éxito se logró en Austria en 1948, cuando una fábrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz y de Donawitz desarrolló el proceso del oxígeno básico o L-D. Actualmente es el procedimiento más empleado en todo el mundo.

El proceso de oxígeno básico tiene lugar en un recipiente de forma semejante al convertidor Bessemer. En él se introduce hierro fundido y chatarra de acero, y se proyecta sobre la superficie un chorro de oxígeno a una presión muy grande. El carbono y las impurezas se queman rápidamente.

Un crisol BOS típico sostiene aproximadamente 500 toneladas de acero. El crisol está recubierto con ladrillos refractarios resistentes al calor que pueden resistir la alta temperatura del metal fundido.

El proceso de acería de oxígeno básico es como sigue:

• El hierro fundido de un alto horno es vertido en un contenedor refractario-rayado grande llamado un cucharón.

• El metal en el cucharón es enviado directamente para la acería de oxígeno básica a una etapa de pretratamiento. El pretratamiento del metal de alto horno es usado para reducir la carga de refinado de azufre, silicio, y fósforo. En el pre tratamiento de desulfuración, una lanza es introducida en el hierro fundido en el cucharón y varios cientos de kilogramos de magnesio pulverizado son añadidos. Las impurezas de azufre son reducidas al sulfuro de magnesio en una reacción exotérmica violenta. El sulfuro es sacado del crisol en forma de escoria. El pretratamiento similar es posible para desiliconisación y defosforilación que usa la escala de molino (óxido de hierro) y la cal como reactivo. La decisión de pretratar depende de la calidad del metal de alto horno y la calidad final requerida del acero BOS.

• El relleno del horno con los ingredientes es llamado culpando. El proceso de BOS es autogenerado : la energía termica requerida es producida durante el proceso. Manteniendo el equilibrio de precio apropiado, la proporción de hotmetal para desechar, es por lo tanto muy importante. El recipiente BOS es un quinto lleno de la pizca de acero. El hierro fundido de la cucharón es añadido como requerido por el equilibrio de precio. Una química típica de hotmetal cobrado en el contenedor BOS es: el 4 % C, 0.2-0.8%Si, 0.08 %-0.18%P, y 0.01-0.04%S.

• El recipiente es puesto entonces derecho y una lanza refrescada por agua es bajada abajo en ello. La lanza hace volar el oxígeno puro del 99 % en el acero e hierro, haciendo la temperatura elevarse a aproximadamente 1700°C. Este derrite la pizca, baja el contenido de carbón del hierro fundido y las ayudas quitan elementos químicos no deseados. Esto es este uso de oxígeno en vez del aire que mejora en el proceso de Bessemer, para el nitrógeno (y otros gases) en el aire no reaccionan con el precio cuando el oxígeno hace.

• Los flujos (cal quemada o dolomite) son alimentados al contenedor para formar la escoria que absorbe impurezas del proceso de acería. Durante la sopladura del metal en el contenedor forma una emulsión con la escoria, facilitando el proceso de refinado. Cerca del final del ciclo de soplado, que toma aproximadamente 20 minutos, la temperatura es medida y las muestras son tomadas. Las muestras son probadas y un análisis de computadora del acero dado dentro de seis minutos. Una química típica del metal hecho volar es 0.3-0.6%C, 0.05-0.1%Mn,.01-0.03%Si, 0.01-0.03%S y P.

El recipiente BOS es inclinado otra vez y el acero es vertido en un cucharón gigantesca. Este proceso es llamado dando un toque al acero. El acero es refinado adelante en el horno de cucharón, añadiendo materiales de aleación para dar las propiedades especiales de acero requeridas por el cliente. A veces el gas de nitrógeno o argón es burbujeado en la cucharón para asegurarse la mezcla de aleaciones correctamente. El acero ahora contiene el carbón del 0.1-1 %. Más de carbón en el acero, más duro es, pero es también más frágil y menos flexible.

• Después de que el acero es quitado del recipiente BOS, la escoria, llena de impurezas, es vaciado y refrescado.

El primer proceso de acería de oxígeno básico era el proceso de LD desarrollado en 1952 por AG voestalpine en Linz, { 1952} Austria. Algunas compañías de acería principales en los EE.UU no se convirtieron a este proceso durante décadas, con el último convertidor Bessemer aún operando comercialmente en 1968.

El proceso de LD sustituyó tanto el proceso de Siemens-Martin antes común, también conocido como el proceso de hogar abierto, como el proceso de Bessemer.