5 - Metalurgia

Redacţia, administraţia: Calea Griviţei, nr.83,
Sector 1, O.P. 12, Cod 010705, Bucureşti
Tel.: 021/310 71 38
GSM: 0722 665 071; 0724 537 051; 0722.696.187
Fax: 021/310 71 38
E-mail: redactia@metalurgia.ro
www.metalurgia.ro
Conturile F.M.R.:
RON: 82BPOS70706464746RON01
Cod BIC: BPOSROBU; CIF: 06464746
BANCPOST Sucursala Griviţa, Bucureşti
RON : RO53MIND001000007585RO01
USD : RO67 MIND 001 00000 7585 US01
EURO : RO10 MIND 001 00000 7585EUR01
ATE BANK ROMÂNIA
Sucursala Griviţa - Bucureşti
Costul unui abonament: 480 RON
Copyright © 2008 EDITURA ŞTIINŢIFICĂ
F.M.R.
Reproducerea de părţi din această revistă este
permisă cu acordul scris al editorului
Director General Editura ştiinţifică F.M.R.
Redactor responsabil ing. BRÂNDUŞA
FLORENTINA SCORŢEA
Asistent Editura ştiinţifică F.M.R.
Procesare -Tehnoredactare:
Teofil Minea
PREŞEDINŢII CONSILIULUI
ŞTIINŢIFIC DE REDACŢIE
Prof.dr.ing. SCORŢEA COSTIN
Prof.dr.ing.NICOLAE AVRAM
PREŞEDINTELE
COLEGIULUI EXECUTIV DE
REDACŢIE
Prof.dr.ing. SCORŢEA COSTIN
Redactor Şef
Prof.dr.ing. SCORŢEA COSTIN
METALURGIA
NOUTĂŢI ÎN METALURGIE
.
REVISTĂ EDITATĂ DE EDITURA ŞTIINŢIFICĂ F.M.R.
(REVISTĂ FONDATĂ ÎN ANUL 1950)
Preşedintele onorific al
EDITURII ŞTIINŢIFICE F.M.R.
DR. EC. LEPĂDATU V.GHEORGHE
Nr 5
2008
Conturile F.M.R.:
RON: 82BPOS70706464746RON01
Cod BIC: BPOSROBU; CIF: 06464746
BANCPOST Sucursala Griviţa, Bucureşti
RON: RO53MIND001000007585RO01
USD: RO67 MIND 001 00000 7585 US01
EURO : RO10 MIND 001 00000 7585EUR01
ATE BANK ROMÂNIA
Sucursala Griviţei - Bucureşti
Cod fiscal: 9471842
Calea Griviţei, nr.83, Sector 1, O.P. 12
Cod 010705 Bucureúti
Tel: 021/310 71 38; 0722 665 071; 0724 537 051;
0722.696.187
Fax: 021/310 71 38
E-mail: redactia@metalurgia.ro www.metalurgia.ro
SUMAR ISSN 1224-1539
Comportarea la deformarea eterogena studiată prin
difracţie neutronică in-situ cu timpul deformării
prin tracţiune , pentru oţelurile cu ferită ,
martensită si perlită ………………………....3
Estimarea consumului de oţel şi a generării de
fier vechi în japonia şi ţările asiatice în
viitor…………………………….……………..12
Predicţia preluării aluminei cu ajutorul
zgurilor de cristalizator de la turnarea continua
…………………………………........................20
Tehnologii pentru reciclarea optimă a deşeurilor
din industria siderurgica ….............................23

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 3
PRODUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SIDERURGICĂ ÎN JAPONIA ÎN ANUL 2007
1. Condiţiile desfăşurării activităţii industriei
siderurgice în Japonia
1.1Condiţii economice
Conform unei prognoze privind economia mondială ,
publicate de Biroul Cabinetului Guvernului Japoniei,
creşterea PIB-ului la nivelul întregii economii mondiale a
fost de 3,6% în 2007 şi se aşteaptă să fie de 3,4% în
2008. PIB-ul Japoniei a crescut cu 2,0% în anul 2007 şi
va creşte cu 1,85 în anul 2008.Pe de altă parte, se aşteaptă
la o creştere importantă a economiei în zona nord-estică a
continentului asiatic, de 9,0% în 2007 şi de 8,4% în 2008,
din care China de 11,3% în 2007 şi de 10,3% în 2008.
Printre ţările BRIC(Brazilia, Rusia, India, China) aceasta
din urmă beneficiază de creşteri de 11% , în ciuda
fenomenului de încetinire a investiţiilor guvernamentale,
care s-a făcut simţit în semestrul II al anului 2007. În
acest context, se preconizează o creştere mare şi în 2008,
de circa 10%, sprijinită de creşterea exportului, astfel că
va apărea un surplus în balanţa externă de plăţi de 500
miliarde USD, ceea ce reprezintă 11% din PIB.
În restul ţărilor BRIC s-au constatat deaasemenea creşteri
însemnate ale economiei, de 8,6% în India, 6,5% În Rusia
şi 4,5% în Brazilia.Pentru economia mondială se mai
prevăd pentru anul 2008 creşteri de 2,3% pentru
ansamblul OECD, de 2% pentru SUA şi de 1,65 pentru
Japonia.
Pe ansamblul OECD, creşterea a fost constantă până în
anul 2007, pentru o perioadă de 4 ani. Fenomenele de
criză financiară vor influenţa însă în viitor economiile
acestor ţări. Deşi China şi ţările din Golful Persic sunt
cele care au produs cea mai mare parte a deficitului de
cont curent al SUA, ele au început să-şi deplaseze
investiţiile făcute anterior în bonuri ale Trezoreriei SUA
spre alte zone cu active financiare şi imobiliare. Ca
urmare , fenomenul a fost imediat reflectat în preţul
ţiţeiului, acesta ajungând la începutul anului 2008 să
depăşească 100USD/baril.Deaceea, există îngrijorarea cu
privire la impactul în continuare al acestor fenomene
asupra economiei reale globale.
În cursul anului 2007, economia japoneză a prezentat o
tendinţă favorabilă în prima jumătate a anului, în
continuarea expansiunii de lungă durată manifestate până
în acel moment. Totuşi, ca urmare a deplasărilor
financiare globale manifestate la sfârşitul anului 2007,
rezultat al confuziei financiare din SUA, Japonia au
apărut mari fluctuaţii pe piaţa valorilor mobiliare, la
începutul anului 2008.
Competivitatea pe plan mondial a Japoniei (vezi nota 1
de la sfârşitul articolului) se preyintă al un nivel foarte
ridicat la începutul anilor 1990, dar a coborât de la locul
4 la locul 17 în 1997 şi locul 27 în 2002. Apoi, în 2006 a
ajuns din nou pe locul 16, pentru că în 2007 să cadă pe
24. Printre naţiunile avansate, Japonia şi Germania tind
să-şi schimbe poziţiile în clasamentul mondial (În ultimii
ani Germania a ocupat poziţiile 23,25 şi 16 , iar Japonia
poziţiile 21,16 şi 24).
În ceeace priveşte China aceasta a avut poziţii în creştere
(31,18,15) după cum se vede în figura 1
Fig.1. Competivitatea naţiunilor (Sursa: International
Institute for Management)
1. Poziţia din punct de vedere al competivităţii în ceeace
priveşte competivitatea potenţială a naţiunii (vezi nota 2
de la sfârşitul articolului), Japonia a coborât de la poziţia
12 în anul 2006 la poziţia 13 în anul 2007.
1.2.Situaţia siderurgiei mondiale
Producţia mondială de oţel a fost de 1343,5 milioane tone
în anul 2007. Pe naţiuni, China ocupă locul 1 cu 489, 0
milioane tone urmată de Japonia cu 120,2 milioane tone
şi SUA cu 97,2 milioane tone. (figura 2)
Fig.2. Cei mari producători de oţel în 2007 (Sursa :
International Institute for Management)
1.Producţia de oţel în milioane t/an
În ceeace priveşte rata de creştere a producţiei de oţel,
China depăşeşte net celelalte ţări (figura 3).
Fig.3. Rate de creştere a producţiei de oţel(Sursa :
International Institute for Management)
1.Creşterea producţiei de oţel în % faţă de anul anterior
Printre modificările care au avut loc în economia globală,
în cele ce urmează se prezintă o trecere în revistă a
principalelor condiţii care influenţează şi activitatea în
siderurgie. I.I.S.I. (International Iron and Steel Institute) a
estimat pentru anul 2007 un consum aparent de oţel la
nivel mondial de 1198 mil.tone, în creştere cu 6,8% faţă
de 2006.
Concernul Arcelor Mittal, care s-a creeat oficial în
Noiembrie 2007 cuprinde uzine siderurgice din 60 ţări,
dispune de 320.000 salariaţi şi are un volum de vânzări
de 88,6 miliarde USD. Ca nivel de producţie, acesta
reprezintă circa 10% din producţia mondială, adică 118
milioane tone în anul 2006.
Această companie care produce cât întreaga siderurgie
japoneză, are în prezent o poziţie care nu poate fi
ignorată. În ceea ce priveşte problema materiilor prime,
creşterea importurilor făcute de China a condus şa
creşterea preţurilor minereurilor de fier cu 9,5% faţă de
anul 2006. Pe de altă parte, cele trei mari companii
producătoare de minereu de fier Vale (fosta Companhia
Vale do Rio Doce), BHP Billiton şi Rio Tinto-Zinc
Corporation, controlează 70% din producţia mondială de
minereu de fier. La sfârşitul anului 2007, BHP Billiton a
propus să cumpere compania Rio Tinto , aceste două
companii furnizează 60% din necesarul Japoniei de
minereu de fier Rio Tinto a declarat că se opune acestei
achiziţii.Japonia importă 180 milioane tone de cărbune în
fiecare an. Din acestea, 80milioane tone reprezintă
cărbuni cocsificabili, cantitatea rămânând constantă în
ultimii ani, 805 din aceşti cărbuni fiind primiţi din
Australia şi Indonezia.
Este necesar însă ca siderurgiştii japonezii să urmărească
cu atenţie evoluţia pieţei cărbunilor cocsificabili, întrucât
siderurgia consumă 80% din cantitatea importată.
Trebuie urmărite deasemenea şi condiţiile din China şi
Coreea, aceste două ţări având influenţe semnificative
asupra situaţiei din Japonia. În octombrie 2007 a avut loc
Congresul naţional al Partiodului Comunist Chinez, care
a stabilit unel măsuri de imbunătăţire a actualei politici
economice chineze, în sensul asigurării unui echilibru
între dezvoltarea economică şi protecţia mediului
înconjurător. Scopul Chinei constă în asigurarrea unei
creşteri economice în continuare, în condiţiile asigurării
unei conduceri întinerite. O atenţie deosebită s-a acordat
construcţiilor destinate bunei desfăşurări a olimpiadei din
2008 de la Beijing.Se acordă deasemenea atenţie
construcţiei de locuinţe, ţinând seama de creşterea

4 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
populaţiei urbane. Deasemenea, China va acorda o atenţie
sporită dezvoltării zonelor rurale din interiorul ţării, care
au rămas mult în urma zonelor de coastă. Piaţa chineză a
automobilelor a crescut simţitor în ultimii ani , în special
după intrarea în ultimii ani, în special după intrarea
acestei ţări în Organizaţia Mondială a Comerţului (WTO)
în anul 2001. Între 2003 şi 2007 , vânzările lunare de
automobile aproape că s-au dublat, de la 370.000 la
690.000 bucăţi. În anul 2006, piaţa chineză de automobile
a devenit a doua din lume , cu 7 milioane automobile
vândute. Producţia de automobile a fost în China de 7,28
mil. Bucăţi în 2006 şi va fi 10 milioane în anul 2010.
Porducţia de oţel chineză a crescut anual cu 20% în
ultimii ani ajungând la 420milioane tone în anul 2006.
Totuşi guvernul chinez a trecut la restructurarea celor
peste 6000 întreprinderi în siderurgie , prin realizarea
obiectivului ca în anul 2010 principalele 10 companii
siderurgice să deţină peste 50% din producţia de oţel a
ţării. Este îndoielnic că se va putea atinge acest scop până
în anul 2010, ţinând seama de faptul că piaţa (în special
construcţia de automobile, locuinţe şi navale)
impulsionează consum, ceeace va întârzia oprirea unor
capacităţi mai mici de producţie.
În anii 2006 şi 2007, importurile de oţel de calitate
superioară din Japonia şi prin intermediul societăţilor
mixte. În ceeace priveşte Coreea de Sud, asociaţia
siderurgiştilor porgnozează o cerere de oţel care va
depăşi 57 milioan etone.În 2008, producţia de oţel va
ajunge la 54 milioane tone în creştere cu 6% faţă de anul
2007, datorită noilor cuptoare electrice puse în funcţiune
de Hzundaz Steel , Korea Iron and Steel Coporation şi
Dachan Steel Co.Conform prognozelor, importurile de
oţel vor fi limitate la 27 miliaone tone.Exporturile de
tablă acoperită vor creşte datorită creşterii producţiei de
automobile şi aparatură electrică în alte ţări. Pe de altă
parte se aşteaptă o creştere de peste 10% în construcţiile
navale. Compania POSCO urmăreşte să poroducă 31 mil.
Tone oţel în 2007 şi 35 mil.tone oţel în 2008.Ea va
cheltui pentru investiţii o sumă echivalentă cu 780
miliarde zeni japonezi, în creştere cu 80% faţă de anul
2007, în special penbtru extinderea capacităţilor de
laminare a atablei, până la 2mil.t/an. Compania POSCO
va cumpăra o unitate siderurgică În Malaezia şi va
construi un nou combinat siderurgic în India.
1.3. Condiţiile siderurgiei japoneze
Producţia japoneză de oţel a fost în 2007 de un nivel
istoric , care a depăşit recordul stabilit în anul 1973 de
119,32 mil . tone. Deşi a existat o creştere a producţiei de
3,4% faţă de anul 2006, întrucât producţia de fontă a
crescut cu 2,44 mil.tone, deoarece producţia de oţel a fost
cu 4 mil.tone mai mare, diferenţa de 1,56 mil.tone s-a
acoperit cu fontă rece (tabelul 3)
Tabelul 1. Producţia de oţel şi fontă
1.Mil.tone metrice
2.Proporţia 2007 faţă de 2006
3.Fontă
4.Oţel brut
5.Cuptoare de elaborare, LD, CEA, raport
6.Oţeluri, normal, oţel special, raport
7.Oţel laminat la cald
8.Oţeluri, normal, oţel special
Sursa:Federaţia Siderurgiştilor Japonezi
Pe tipuri de oţel cu 3,36 mil.tone , creştere sprijinită de
industria automobilelor, construcţiilor navale şi
construcţiile de clădiri. Producţia de oţel special a crescut
cu 0,62 milioane tone datorită cererilor în creştere din
partea industriei de automobile şi construcţiilor
navale.Deşi exporturile spre SUA au scăzut, există o
creştere a exporturilor către ţări membre ASEAN.
Producătorii japonezi de oţel au crecsut constant
producţia, sprijiniţi de cererile constante de oţel. Doar
pentru oţelul de construcţii s-a remarcat o oarecare
încetinire, datorită necesităţii aplicării noilor reglementări
în construcţii, ceeace a determinat o întârziere a obşinerii
aprobărilor şi implicit o creştere a stocurilor.
În aceeaşi perioadă , criza financiară din SUA a
determinat fenomene similare şi în economia reală a
acestei ţări cu consecinţe asupra importurilor de materiale
de construcţii. În acest context SUA nu au importat decât
circa 36 milioane tone oţel din Japonia, adică numai cu
4% mai mult decât în anul 2006. În ceea ce priveşte
tendinţele din industriile consumatoare de oţel, în
industria construcţiilor s-a constatat o scădere a
numărului de începeri de lucrări, datorită apariţiei noilor
reglementări revizuite de construcţii (Building Standard
Law), astfel că în 2007 se vor construi numai 1,06
milioane clădiri , în comparaţie cu 1,29 milioane în anul
2006.
În industria automobilelor, sectorul automobilelor de
pasageri a prezentat o tendinţă de creştere în semestrul II
2007, dar vânzările totale au scăzut la 5,09 mil. Unităţi,
în scădere cu 390000 unităţi faţă de 2006., dar s-au
constatat creşteri ale exporturilor pe piaţa asiatică şi din
Orientul Mijlociu. Astfel, s-a ajuns la un export total de
6,55 milioane unităţi, cu 580.000 mai mult decât în 2006.
Exporturile au crescut astfel 6 ani consecutiv. Sectorul
construcţii de maşini industriale a cunoscut o tendinţă
puternică de creştere în semestrul II 2007, la fel ca şi
construcţia de maşini electrice grele.Sectorul de
echipamente electrice casnice a cunoscut o oarecare
scădere, atenuată de creşterea consumului de aparatură
electronică, în special televizoare cu ecrane plate.În
construcţiile navale s-au constatat creşterea volumului de
comenzi noi, de peste 10 milioane tone, pentru al 8-lea an
consecutiv (15,05mil. Tone în 2007).
Tendinţele de cooperare între siderurgiştii japonezi s-au
accentuat în 2007. Astfel, la 19.12.2007 firmele Nippon
Steel Corporation, Sumitomo Metal Industries şi Kobe
Steel au anunţat cumpărări reciproce de acţiuni. La
sfârşitul lunii octombrie 2007, companiile fuseseră de
acord să facă această acţiune la un nivel de 15-100
miliarde zeni, între câte două companii, pa baza unei
cooperări mai accentuate. Pe 29.01.2007, JFE Steel
Corporation a încheiat un acord de cooperare tehnică cu
Hzundai Steel pentru producţia de tablă de automobile.
Kobe Steel a realizat reparaţia capitală a furnalului său
nr.3 într-un timp record de 45 zile. Acest furnal a fost în
funcţiune 24 ani şi 7 luni, având un volum de 2112 m 3 şi
funcţionând cu 1005 pelete. Repunerea în fucnţiune a
avut loc la 16.12.2007. La sfârşitul lunii mai 2007, Kobe
Steel a încheiat transferul instalaţiei de reducere a
minereurilor de fier Minorca din Venezuela, care a fost
modernizată şi funcţionase timp de 20 ani. Instalaţia
produs peste 10 mil. tone brichete la cald din minereu de
fier redus direct (HBI) cu ajutorul unor echipamente care
au utilizat procedeul Midrex.Proiectul va dispune de un
nou model de afaceri denumit BOT (Built Operation
Transfer). Sumitomo Metal participă deasemenea la
proiectul din statul indian Orissa, care constă în
construcţia unui combinat siderurgic integrat cu furnale,
aparţinând firmei Bhushan Steel din India. Cu această
firmă s-a semnat şi un contract de asistenţă tehnică pentru
producerea de tablă (semnat pe 27.12.2007).La
20.12.2007, Sumitomo Metal a realizat cu Taiwan Steel

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 5
Corp. O întelegere privind creearea în Vietnam a unei
societăţi mixte care să realizeze produse laminate la rece,
acoperite şi tablă electrotehnică. La 17.01.2007 David
Steel a semnat o înţelegere cu Timken Companz pentru
transfer de tehnologie în domeniul oţelurilor speciale
pentru rulmenţi, destinate producătorilor de specialitate
din SUA, afiliaţi companiilor japoneze producătoare de
automobile. În probleme de mediu, care devin din ce în
ce mai stringente, siderurgiştii japonezi, realizatorii unei
ramuri industriale moderne, sunt puternice implicaţi în
tehnologii care includ şi know-how de valoare. De aceea
siderurgia japoneză joacă un rol important în rezolvarea
unor probleme importante de mediu.
1.4. 150 de ani de siderurgie modernă în Japonia
În anul 1858 , takato Oshima a reuşit pentru prima dată să
producă fontă lichidă prin prelucrarea minereului de fier.
Data de 1.12.2008 este aniversarea oţelului în Japonia.
Momentul a reprezentat un important pas înainte de
vechea tehnologie „tatara” de realizare a fontei ,
reprezentând o trecere spre producţia în masă a fontei. A
urmat apoi realizarea de către firma Tanaka Iron Works
în anul 1986 , a producţiei de oţel în cadrul unei firme
private , deschizând larg epoca industrializării în
Japonia.Uzinele Yawata, proprietatea guvernului japonez,
strămosşul actualului concern Nippon Steel Corporation,
au început să funcţioneze în anul 1901.
Nr.crt Denumire furnal Perioada
RK
1. Nippon Steel
01.02.2007-
Nagoya nr.3
25.04.2007
2. Sumitomo Metal
Industrz Kashima nr.2
(V i=4800m 3 )
3. Sumitomo Metal
Industrz Kashima nr.3
(V i=5370m 3 )
4. Kobe Steel
Kakogawa nr.1
(V i=4550m 3 )
5. Kobe Steel
Kakogawa nr.2
(V i=5400m 3 )
6. Kobe Steel
Kobe nr.3
După cum se observă din tabel, scoaterea din funcţiune a
unui furnal la Kashima (Sumitomo) sau
Kakagawa(Kobe), a fost asociată cu repunerea în
funcţiune a unui alt furnal la acelaş combinat, după
reparaţie capitală asociată cu creşterea volumului interior.
La sfârşitul anului 2007, erau în funcţiune 28 furnale,
număr egal cu cel din anul anterior. Din acestea, 11
furnale aveau un volum interior de peste 5000m 3 . După
cum se vede în figura 4, consumul specific de praf de
cărbune insuflat în furnal a ajuns să fie de 123,6 kg/tonă
fontă, iar cel de cocs de 371kg/t.
Fig.4. Creşterea consumului specific de praf de cărbune şi
scăderea consumului specific de cocs.
1.Consum de praf de cărbune kg/t
13.05.2007
(oprire)
18.05.2007
(p.i.f)
20.05.2007
(oprire)
24.05.2007
(p.i.f)
01.11.2007
16.12.2007
După cel de-al doilea război mondial oţelul a sprijinit
dezvoltarea economică actuală a japoniei. Printre
realizările remarcabile, se numără Tokzo Tower (1958),
Tokaido Shinkansen (tren superexpres pus în exploatare
în 1964), superpetrolierul Nissei-mam, intrat în
exploatare în anul 1975, noul Tokzo Citz hall Complex,
pus în funcţiune în 1990 şi akashi Kaikzo Bridge (pod
pus în funcţiune în 1998.
Cu ocazia acestei aniversări, industria siderurgică
japoneză a planificat un număr de evenimente şi
campanii, sub conducerea Federaţiei Siderurgiştilor
Japonezi, care să permită poporului japonez să aibă
imaginea strânsei relaţii existente între oţel şi societate ,
şi să reevalueze, ca naţiune, rolul indispensabil al oţelului
în crearea societăţii de mâine.
2.Tehnologie şi utilaje
2.1. Elaborarea fontei
În anul 2007, producţia de fontă lichidă în Japonia a
crescut cu 3,0% faţă de 2006, ajungând la 86,77 mil. tone
şi depăşind astfel nivelul de 80 mil. tone/an timp de 5 ani
consecutiv. Creşterea productivităţii furnalelor a fost
realtiv moderată, de la 2,04t/m 3 .zi în 2006 la 2,08 t/m 3 .zi
în 2007.
Tendinţa în proiectele de reparaţii capitale ale furnalelor
este prezentată în tabelul 2.
Tabelul 2.
Reparaţii capitale de furnale în 2008 în Japonia (RK)
Observaţii
-Durata RK-83zile
-Mărirea volumului interior de la 4650m 3 la
5443m 3
-Mărirea volumului intern de la 5050m 3 la
5370m 3
-Mărirea volumului interior de la 3850m 3 la
5400m 3
-Durata RK 45 zile
-Mărirea volumului interior de la 1845m 3 la
2112m 3
2.Consum de cocs kg/t
3.Număr de furnale în funcţiune
pentru anul 2009 este programată reparaţie capitală la
furnalul nr.1 Oita al Nippon Steel şi nr.1 Wakazama al
firmei Sumitomo Metal Industrz.
În ceeace priveşte măsurile de creştere a capacităţii de
producere a cocsului , firma Hokkai Iron and Coke
Corporation a modernizat 42 camere de cocsificare cu
capacitate de 500.000 tone7an la bateria nr.6 de
cocsificare.În cadrul acţiunii s-a reutilizat fundaţia
existentă. Firma Sumiki Iron and Steel Corporation a
început construirea unei noi uzine cocsochimice
prevăzute să intre în funcţiune în anul 2009. Se mai
remarcă realizarea unui material monolitic ştampat

6 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
împreună cu elemenţii de răcire, care asigură reducerea
uzurii căptuşelii refractare, precum şi micşorarea grosimii
pereţilor furnalelor demare capacitate.
2.2.Elaborarea oţelului
În tabelele 3 şi 4 se prezintă performanţele
convertizoarelor cu oxigen şi cuptoarelor electrice în
funcţiune în cursul anului 2007. Productivitatea
convertizoarelor cu oxigen a crescut , continuându-se
astfel tendinţa din anul anterior.
A scăzut consumul de fontă lichidă şi de fontă solidă pe
tona de oţel lichid şi a crescut consumul de fier vechi.
Performanţele cuptoarelor electrice cu arc au fost
asemănătoare cu cele din anul anterior, ponderea oţelului
aliat fiind deasemenea la un nivel ridicat.Se constată
deasemenea continuarea tendinţei de creştere a utilizării
produselor de înaltă calitate
Tabelul 3. Performanţele de exploatare ale
convertizoarelor
1.Media
2.indicele de productivitate pe oră de elaborare a oţelului
3.Indicele de durată a şarjei
4.Proporţia de fontă rece %
5.Proporţia de fontă lichidă %
6.Consum de oxigen (Nm 3 /t)
7.Ponderea turnării continui %
8.Ponderea oţelului degazat în vid %
9.Indicii sunt comparaţi cu cei din perioada 2001-2003
consideraţi a avea valoarea 100
Sursa: Federaţia Siderurgiştilor Japonezi
Tabelul 4. Performanţele de exploatare ale cuptoarelor
electrice cu arc
1.Media
2.Indicele de productivitate pe oră de elaborare a oţelului
3.Consumul de energie electrică pe tonă de lingou bun
(kwh/t)
4.Consumul de oxigen pe tonă de lingou bun (Nm 3 /t)
5.Scoaterea de lingouri bune (%)
6.Ponderea turnării continui (%)
7.Ponderea oţelurilor aliate (%)
8.Indicii se bazează pe media din 2001-2003 (100)
Sursa :Federaţia Siderurgiştilor Japonezi
Proporţia de sleburi turnate continuu în ligourile destinate
laminării este prezentată în fig.5. În cazul oţelului carbon
obişnuit, această proporţie afost de 99,8% pentru o
perioadă de 5 ani consecutivi, iar în cazul oţelului special,
aceasta a ajuns la 95,7% în anul 2007.
Fig.5. Modificarea ponderii oţelului turnat continuu
Sursa:Ministerul Economiei, Comerţului şi Industriei.
Biroul de Politici Economice şi Industriale. Raport
privind siderurgia, metalele neferoase şi produsele
industriale.
1.Ponderea turnării continui
2.Oţel carbon
3.Oţel special
4.Total
În ceeace priveşte echipamentele pentru oţelărie au fost,
continuate eforturile pentru creşterea calităţii produselor,
care să răspundă celor mai exigente solicitări.În cele de
mai jos se prezintă cele mai importante realizări.
La combinatulNagoza , Nippon Steel a realizat o nouă
instalaţie combinată RH de tip CAS cu o capacitate
lunară de producţie de 125000 tone. S-a realizat o
decarburare de mare viteză la 144 ppm în 9 minute prin
creşterea capacităţii exhaustorului.
La combinatul Yawata , Nippon Steel a îmbunătăţit
instalaţia de turnare continuă nr.1 transformând-o dintr-o
instalaţie de tip cu firul curb într-una de tip vertical cu
îndoire, în scopul îmbunătăţirii calităţii şi creşterii
productivităţii. Cu ocazia acestei modernizări s-a extins şi
lungimea maşinii.Firma Kobe Steel a înlocuit instalaţia
ESR (REZ) cu noi echipamente, în vederea asigurării
unei producţii stabile a cilindrilor de lucru de înaltă
calitate. Firma Nakayama Steel Works a extins gama
dimensională a sleburilor turnate continuu, atât în ceeace
priveşte grosimea, cât şi lăţimea.
Firma Aichi Steel Corporation a realizat procedeul ANRP
(Advanced Hot Slag Recycling Process) , care constă în
reducerea generării zgurii prin reciclarea zgurii care
rămâne în stare lichidă şi reintroducerea acestora în
cuptorul electric. Firma Sanyo Special Steel a realizat o
tehnologie de producere în masă a oţelului nitrurat cu
conţinut ridicat de aluminiu cu turnare continuă
secvenţială, prin prevenirea colmatării diuzei prin
aplicarea unei pulberi de cristalizator cu proprietăţi
speciale. Sumitomo Metal a realizat un fondant de
cristalizator pentru turnarea continuă a sleburilor din oţel
cu Al. Ungerea cristalizatorului este menţinută prin
controlul reacţiei de cristalizare a fondantului , ceeace
contribuie la îmbunătăţirea calităţii sleburilor pentru tablă
de oţel electrotehnic.
Sumikin Iron and Steel Corporation a realizat turnarea
secvenţială la instalaţia de turnare continuă nr.3 de la
uzina Wakayama. Aceasta s-a realizat cu ajutorul unei
metode de prevenire a defectelor de suprafţă prin
utilizarea unei frânări electromagnetice şi de prevenire a
colmatării la diuza de imersie.
2.3. Produse plate, ţevi şi produse fasonate
În domeniul echipamentelor de producerea produselor
plate, recent (ianuarie 2007) s-a pus în funcţiune
laminorul de tablă al firmei Tokzo Steel Co. La uzina
Kyushu.
Chubu Steel Plate Co. A început renovarea şi
îmbunătăţirile la cuptorul de încălzire, motoarele de la
laminor, instalaţia de îndreptare a tablei şi linia de
transport.Punerea în funcţiune este prevăzută pentru
august-septembrie 2009.
Nippon Steel extinde trenul degrosisor şi sectorul de
foarfece la combinatul Oita, cu punere în funcţiune în
anul 2009, în cadrul programului de creştere a capacităţii
cu 600.000 t/an.
În 2007 s.au obţinut deasemenea realizări importante
privind producţia de tablă cu rezistenţă mare la tracţiune,
precum şi producţia de tablă cu rezistenţă mare la
coroziune, pe bază de tratamente termice adecvate.
În ceeace priveşte produselor profilate Kobe Works
filială a concernului Kobe Steel, a realizat noi investiţii
pentru maşini de îndreptat şi linii de inspecţie în
laminorul de bare.
Este vorba în primul rând de o nouă maşină de îndreptat
şi o linie de manipulare pentru bare de dimensiuni
cuprinse între 40 şi 108 mm, care cuprind şi o linie de

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 7
control cu flux magnetic a suflurilor, precum şi o linie de
control cu ultrasunete.
La Aichi Steel , s-a procedat la concentrarea a două dintre
cele patru linii finisoare existente pentru profile mici şi
bare, în partea de sud a laminorului nr.2 de bare şi sârmă.
S-a asigurat astfel o scurtare a duratelor de transport şi de
asigurare a feedback-ului privind informaţiile de calitate
a produsului prin conectarea directă la procesul de
laminare şi procesul de finisare şi inspecţie.
Un nou sistem de răcire, care asigură o răcire rapid a
colacilor s-a instalat în cadrul procesului de
finisare.Acesta reprezintă primul sistem derăcire de acest
tip , instalat pe plan mondial.
Tot la Aichi Steel s-a instalat un nou cuptor de încălzire,
care înlocuieşte şi concentrează două cuptoare de
încălzire şi un cuptor de uniformizare pe linia de laminare
a sleburilor.
Acest nou cuptor este dotat cu arzătoare de tip
regenerativ, iar în zona bolţii căptuşala refractară este
compusă din fibre ceramice care au suferit în prealabil un
tratament de acoperire.Acest sistem de căptuşală asigură
o mai mare adaptare a cuptorului la variaţiile mari de
temperatură, asigurându-se şi o reducere a coroziunii
alcaline datorită pulberii de cristalizator.
În ceeace priveşte producţia de sârmă, firma Nachi
Fujikoshi Corp. A realizat o nouă metodă de producţie
pentru oţeluri speciale, în colaborare cu Universitatea din
Tohoku. Această tehnologie reprezintă o combinaţie între
teoria topirii carburilor prin metoda dispersiei, tehnologia
de producere a sârmelor superfine şi alte tehnologii, şi
face posibilă producerea de sârme superfine din materiale
cu posibilităţi reduse de prelucrare, cum sunt oţelurile
inox cu carbon ridicat sau oţelurilor rapide înalt aliate. Cu
ajutorul tratamentului de carburare, se poate realiza
producerea de sârmă cu diametre de 0,05-0,5 mm.
În ceeace priveşte echipamentele pentru producerea de
ţevi, firma Sanyo Special Steel a instalat un nou laminor
Pilger la rece.Noul laminor prezintă o serie de
îmbunătăţiri privind transportul materialelor şi
posibilitatea de asigurare a laminării continui.Instalarea
noului Pilger la rece încheie acţiunile de extindere cu noi
echipamente de producţie pentru ţevi speciale, începute în
anul 2005.
Se asigură astfel o creştere a capacităţii de producţie cu
10%. În domeniul profilelor , JFE Steel Corporation a
trecut la fabricarea de grinzi cu tălpi paralele, care
prezintă striuri pe suprafaţa interioară . Se asigură astfel o
îmbunătăţire a aderenţei la beton. Tehnologia se
realizează cu cilindri care dispun de calibre speciale.
Acesta este primul produs de acest tip, produs în lume.
2.4.Bandă laminată din oţel
În domeniul benzilor laminate la cald, Nakayama Steel
Works a pus în funcţiune recent un nou cuptor de îcălzire
cu o lungime mai mare , care asigură o creştere a
productivităţii, costuri mai reduse şi îmbunătăţirea
calităţii produselor.Deasemenea, la Nakayama Steel se
găseşte în construcţie o nouă cutie de rulouri, care va fi
pusă în funcţiune în cursul anului 2008.
Nisshin Steel Co. A anunţat că îşi va moderniza
laminoarele şi va construi un nou rulor la laminorul său
din Kure, acre este prevăzut să intre în funcţiune în anul
2009.
JFE Steel a anunţat un proiect de renovare a cajei
degrosisoare din cadrul laminorului de benzi la cald de la
combinatul din Japonia de Est (districtul Keihin) şi de
introduce a unei prese de calibrare.Investiţia va fi
finalizată şi pusă în funcţiune în a doua parte a anului
fiscal 2008.
În domeniul benzilor laminate la cald, JFE Steel a pus în
funcţiune o nouă linie de decpare cu o capacitate lunară
de producţie de 100.000 tone la uzina din districtul
Keihin, în luna mai 2007.
Deasemenea şi Sumitomo Metal a pus în funcţiune o
nouă linie de decapare cu o capacitate de 1,5 mil.tone/an,
în septembrie 2007 Nippon Steel Materials Co. A
construit un nou laminor la uzina sa din Hikan, astfel că
în prezent pe acest amplasament funcţionează 3 linii de
laminare.Nisshin Steel a anunţat programe de
îmbunătăţire a echipamentelor la uzina sa din Osaka în
2008 şi va introduce deasemenea echipamentele de
laminare la rece pentru oţeluri speciale la uzina din sakai,
creind un sistem de producţie bazat pe două
amplasamente.În ceeace priveşte activităţile de cercetare
pentru realizarea de noi produse Nippon Steel şi Sumikin
Stainless Steel au anunţat realizarea unei table cu un nou
design de suprafţă, iar Sumitomo Metal a anunţat
producerea unei noi table din oţel inox austenitic ,
rezistente la temperaturi ridicate.
În domeniul acoperirilor metalice, din anul 2006
funcţionează în bune condiţiuni noi linii de zincare
termică la combinatele Kimitsu , Nagoza şi Hirohata ale
concernului Nippon Steel, precum şi la combinatul
Kashima a firmei Sumitomo Metal.În ianuarie 2008,
uzina Fukuyama a concernului JFE Steel a pus în
funcţiune instalaţia de zincare termică nr.4 cu o
capacitate de 600.000 t/an.
În septembrie 2007, JFE Steel a pus în funcţiune o nouă
linie de acoperire în cadrul liniei nr.5 de zincare
electrolitică la uzina Fukuyama, asigurând astfel creşterea
capacităţii la 120000 t/an.
2.5 Control termotehnic , sisteme şi analize
Nippon Steel a realizat independent şi introdus în
combinatele sale un sistem IT de suport al exploatării cu
ajutorul tehnologiilor informatice.
Acţiunea s-a desfăşurat în contextul ieşirii la pensie a
unui număr mare de specialişti. JFE Steel a introdus la
rândul său un nou tip de microscop electronic cu putere
de rezoluţie sub 10 -8 cm pentru sprijinirea cercetărilor în
domeniul analizei oţelurilor.
Este prima oară pe plan mondial că se introduce un astfel
de microscop.
Ni ppon Steel utilizează sincrotronul XAFS , o nouă
tehnologie cu sondă atomică tridimensională in-situ la
temperaturi ridicate pentru proiectarea microstructurii şi
compoziţiei oţelutilor.
Compania folosesşte deasemenea spectrometrie de masă
pe bază de rezonanţă cu jet supersonic şi cu ionizarea
multifotonică pentru monitorizarea gazelor arse în
atmosferă.
De asemenea, compania foloseşte metoda NMR în stare
solidă la anlize locale de structură pentru cărbuni şi
imagini în regiunile de temperatură ridicată.
Institutul de Cercetări Kobelco a introdus tehnici de
analiză şi caracterizare cu rezoluţie foarte înaltă a
microscopiei SEM-FE pentru analize de rupere şi pentru
realizări de noi materiale.
JFE Steel a realizat un aparat denimit „Scan-Walker”
pentru măsurarea automată a reducerii grosimii ţevilor
din cauza coroziunii. Aceasta reprezintă o tehnică de
măsurare continuă , fără contact.Aparatul s-a folosit în
cadrul companiei pentru măsurători pe conductele din
combinatele sale.

8 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
3.Problema protecţiei mediului
Anul 2007 a fost un an important în realizarea de
tehnologii în domeniul energetic şi protecţiei mediului
înconjurător.La întâlnirea la nivel înalt a grupului G8 care
a avut loc în iunie 2007 la Heiligendamm, japonia a
prezentat o propunere intitulată „Cool Earth 50” care
apelează la luarea de decizii pentru reducerea cantităţii de
gaze cu efect de seră cu 50% până la nivelul anului 2050,
prin promovarea de tehnologii avansate de protecţie a
mediului înconjurător cu concentraţii mai reduse de
carbon în sectorul energetic. La întâlnirea la nivel înalt
japonia-SUA din noiembrie 2007 au fost luate unele
decizii privind promovarea de tehnologii care să satisfacă
concomitent necesităţile energetice şi de mediu, precum
şi necesitatea de asigurare a creşterii economice.
În anul 2005, degajările de Co 2 au fost în Japonia de 1293
miliarde tone. Din acestea 400 mil.tone provin de la
termocentrale şi de 100 mil.tone provin din siderurgie.
Deşi Japonia s-a angajat prin protocolul de la Kyoto să
reducă până în 2012 cu 6% faţă de nivelul de bază 1990
emisiile de Co 2, acestea au crescut în ultimul timp cu 7%
, în special datorită sectorului transporturi şi rezidenţial.
Producţia mondială de oţel a depăşit 1300 mil.t/an în
2007, o creştere cu 80% faţă de anul de bază 1990 al
protocolului de la Kzoto. În cadrul acestei creşteri de
610,1 mil.tone, japoniei îi revin 9,9 mil. tone (1,8%) faţă
de China (421,8 mil. tone -69%) sau India (38,2mil.tone-
6,2%).
În cadrul propunerilor japoneze , un loc important îl
ocupă tehnologiile de înlocuire a cocsului cu hidrogenul
la elaborarea fontei sau tehnologiile de capturare şi
depozitare a Co 2. Cele 3 principii cuprinse în propunerile
„Cool Earth 50” sunt:
1.Necesitatea participării la programe a tuturor marilor
emiţători de Co 2; inclusiv SUA, China şi India
2.Realizarea unui cadru flexibil , care să ia în considerare
condiţiile fiecărei ţări.
3.Compatibilitate între protecţia mediului şi creşterea
economică.
Până în prezent nu s-a menţionat niciun nivel concret de
stabilizare.Totuşi, realizarea şi diseminarea de tehnologii
de economisire a energiei, de eliminare a carbonului şi de
reformare a sistemelor sociale reprezintă un aspect
necesar.Se estimează că emisiile de Co 2 la nivel mondial
vor ajunge la 60miliarde tone dacă nu se iau măsuri de
reducere.Reducerea necesară în vederea scăderii
emisiunilor la jumătate este de 47 miliarde
tone.Reducerile aşteptate sunt de 29,8 miliarde tone în
industria energetică, 3,3 miliarde tone în siderurgie, de
0,3 miliarde tone în industria cimentului, 6,7 miliarde
tone în alte industrii, 4,1 miliarde tone în sectorul
transporturi şi 2,1 miliarde tone în sectorul comercial şi
rezidenţial.În industria siderurgică, în acre se aşteaptă
realizarea unei reduceri de peste 2% (3,3 miliarde tone),
dintr-o reducere totală de 47 miliarde tone, va fi necesară
aplicarea practică a procesului de reducere cu hidrogen la
elaborarea fontei.Nivelul de stabilizare al concentraţiei de
Co 2 în atmosferă va trebui să fie de 550ppm, adică dublu
faţă de nivelul existent înainte de începerea revoluţiei
industriale.
(Sursa:RITE-Research Institute of Innovative Technology
for the Earth)
la cea de-a 41-a Conferinţă Anuală IISI, care s-a ţinut la
Berlin în octombrie 2007 , s-a adoptat o declaraţie prin
care orice realizare tehnică va trebui raportată prin
prezentarea de ţinte valorice unitare (de exemplu
Co 2/tona oţel) decât să se facă aprecierea numai pe
estimările care mneţionează cantitatea de emisii pe bază
de principii economice.Deasemenea , s-a menţionat că
este necesară realizarea unui transfer activ de tehnologii
corespunzătoare către naţiunile în curs de dezvoltare.
În cadrul acşiunii denumite „Abordarea globală sectorială
pentru siderurgie”, se preconizează eforturi de promovare
a reducerilor la nivelul întregii ramuri, cu sarcini de
reducere specificate pe bază de valori unitare,
promovându-se activ şi realizările şi inovaţiile tehnice.
Această abordare sectorială a fost preluată şi de către
Parteneriatul Asia-Pacific (APP) privind clima şi
dezvoltare durabilă.Parteneriatul include SUA, China şi
India , ţări care nu şi-au asumat obligaţii să servească
drept model în cadrul global nou creat pentru reducerea
emisiilor de Co 2 aferent perioadei post –Kyoto.
Siderurgia japoneză a adoptat un program voluntar de
acţiuni pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră
(GHG), care urmăreşte reducerea cu 10% a consumului
de energie faţă de anul 1990 , având realizări notabile .
astfel , până în 2006, aceste emisiuni s-au redus cu 5,6%.
În cadrul altor măsuri împotriva încălzirii globale
siderurgia japoneză foloseşte mecanismul CDM (Clean
Development Mechanism) pentru obţinerea de drepturi
GHG.În acest context , Nippon Steel a înaintat la ONU o
cerere pentru a construi în China echipamnete pentru
stingerea uscată a cocsului.Această cerere a fost recent
aprobată. Primul rezultat va fi o reducere a emisiilor de
210.000 t/an.În aceeaş ordine de idei, JFE Steel a primit
aprobarea pentru un sistem de generare a energiei
electrice care utilizează căldura rezultată din procesul de
aglomerare la o fabrică din Filipine, aducând economii de
emisii de 62.000t/an.
Un studiu privind utilizarea hidrogenului a fost început de
uzina Muroran a concernului Nippon Steel, împreună cu
rafinăria din oraşul Muroran.În cadrul acestui studiu ,
hidrogenul separat din gazul de cocs, folosit în prezent
drept combustibil în siderurgie, va fi folosit în viitor la
rafinarea petrolului.Se obţine astfel o reducere a
consumului de hidrogen propriu în rafinărie.
În cele ce urmează se prezintă şi alte realizări obţinute în
siderurgie, în acest domeniu.
Aichi Steel a cnstruit o nouă instalaţie de reciclare a
nivelului din subprodusele obţinute la producerea oţelului
austenitic inox.
Sumitomo Metal a decis să construiască o a doua unitate
dotată cu cuptor rotativ (reactor de circulaţie a resurselor)
care reciclează fier, zinc şi alte metale din praf fără
generarea de deşeuri secundare.
În ceeace priveşte economia de energie şi reducerea
emisiilor de Co 2, JFE Steel a realizat o tehnologie de
reciclare a materialelor plastice în vederea refolosirii
acestora.Materialul plastic, transformat în pulbere este
introdus în furnal ca agent reducător.El prezintă o mai
mare reactivitate decât granulele de plastic , astfel că
asigură o reducere a emisiilor de Co 2. JFE Steel a realizat
deasemenea o tehnologie nouă de granulare a minereului
aglomerat care asigură simultan o creştere a
productivităţii şi o reducere a consumului de cocs mărunt,
făcând posibilă reducerea emisiilor de Co 2 pe ansamblul
procesului de elaborare a fontei.
Tehnologia a fost introdusă cu succes în două uzine ale
concernului şi anume la Kurashiki şi Fukuyama.
Se extinde utilizarea zgurii la producerea diferitelor
materiale.

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 9
4.Comerţul cu tehnologii.Cercetarea
4.1. Comerţul cu tehnologii
În tabelul 5 se prezintă rezultatele obţinute de cei 79
membri ISIJ în anul 2007 în ceeace priveşte comerţul cu
tehnologii.
Tabelul 5 Exportul şi importul de tehnologii în 2007
Asia America de America de Europa Oceania Total
Nord Sud
1.Pretratarea
materiilor prime
1
Exporturi
1
2.Furnale 1 1
3.Tratarea
lichide
fontei
1 1
4.Turnarea continua 1 1 2
5.Bandă de oţel 4 2 1 7
6.Tratamente
suprafaţă
de 2 2 4
7.Cercetare 1 1
Importuri 0
În figura 6 se prezintă bilanţul comerţului cu tehnologii al
industriei siderurgice pentru perioada 2000-2006
Fig.6. Bilanţul cu comerţul de tehnologii al siderurgiei
japoneze în perioada 2000-2006
1.Valoarea exporturilor (100 milioane yeni)
2.Valoarea importurilor (100 milioane yeni)
4.2. Cheltuieli pentru cercetare.Numărul de cercetători
tendinţele privind raportul dintre cheltuielile pentru
cercetare ale corporaţiilor şi vânzărilor acestora,
cheltuielile pentru cercetare raportate la un cercetător şi
numărul de cercetători cu normă întreagă la 10,000
salariaţii sunt prezentate în figurile 7,8 şi 9
Fig.7. raportul cheltuielilor pentru cercetări la volumul
vânzărilor
1.Raportul %
2.Anul fiscal
3.Întreaga industrie
4.Industria siderurgică
Fig.8. tendinţa numărului de cercetători la 10000 salariaţi
1.Număr de cercetători la 10.000 cercetători
2.Anul
3.Întreaga industrie
4.Siderurgie
Fig.9. tendinţa cheltuielilor de cercetare pe cercetător cu
normă întreagă
1.Cheltuieli pe cercetător (x10000y)
2.An fiscal
3.Siderurgie
4.Întreaga industrie
În toate ramurile industriale, cheltuielile cu cercetarea
raportate la vânzări au rămas la acelaş nivel, cu excepţia
siderurgiei în care acest raport s-a micşorat.Explicaţia
constă în faptul că în siderurgie au crescut doar cu 11% ,
de la 129,7 miliarde yeni la 144,4 miliarde yeni, în timp
vânzările de produse siderurgice au crescut în aceeaşi
perioadă cu 65%, de la 8660,3 miliarde yeni la 14262
miliarde yeni în 2006.
Numărul decercetători cu normă întreagă a fost de 312 la
10000 salariaţi în anul 2007.
Numărul total de salariaţi a scăzut uşor , de la 141905 la
139332, iar numărul cercetătorilor a crescut de la 4259 la
4345
4.3. Tendinţe în cercetarea şi dezvoltarea efectuată din
fonduri publice.
În anul fiscal 2007 s-au finalizat următoarele proiecte de
cercetare siderurgică din fonduri publice:
1.Realizarea unui proces de pre-gazificare în cuptor de
gazeificare şi topire
2.Realizarea unei tehnologii nenocive pentru circulaţia
elementelor cu ajutorul reformării suprafeţei sleburilor
din oţel.
3.Realizarea unei tehnologii de generaţia următoare
pentru oţeluri speciale dure.
4.Realizarea unei tehnologii de recuperare a metalelor
valoroase cu ajutorul unui cuptor cu vatră rotativă
5.Realizarea unei tehnologii de utilizare a zgurilor.
În anul fiscal 2008 , noul proiect „COURSE 50” (Co 2
Ultimate Reduction în Steel making process by
innovative technology for cool Earth 50) , va începe să
fie cercetat în vederea realizării unei tehnologii ecologice
de elaborare a oţelului (2008-2012).Acest proiect se
bazează pe reducerea oxidului de fier cu ajutorul
hidrogenului, capturarea Co 2 din gazul de furnal şi
utilizarea căldurii reziduale de temperatură mai redusă în
combinatele siderurgice.
În continuare se realizează următoarele proiecte:
1.Realizarea unei tehnologii de bază pentru materiale
feroase de înaltă rezistenţă (perioada 2007-2011)
2.Realizarea de noi materiale de construcţii (perioada
2006-2008)
În tabela 6 se prezintă principalele proiecte analizate în
cadrul ISIJ.Tabelul nu se prezintă în limba română, dar
din acesta se menţionează următoarele subiecte:
1.Recuperarea de metale din gazele rezultate din procesul
de elaborare a oţelului
2.Laminarea dintr-un cald a ţaglelor turnate continuu
3.Realizarea de monocristale de SiC pentru aparatură
electrică

10 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
4.Realizarea unui oţel austenitic de înaltă rezistenţă
pentru conducte de aburi în termocentrale cu funcţionare
supercritică.
5.Resursele umane din siderurgie
Pe măsură ce siderurgia progresează , în aceeaş măsură
creşte şi importanţa resurselor umane.
În Japonia, s-a constatat o creştere masivă a pensionărilor
în cursul anului 2007, un număr mare de specialişti
părăsind locurile de mucă.În acest context, companiile au
găsit soluţii diferite (conferinţe pentru creşterea nivelului
de calificare, creearea de baze de date specializate,
discuţii individuale ).Pe 5.07.2007 ISIJ a ţinut chiar un
seminar pe această temă.
În cadrul comitetului de parteneriat industrie –
universitate s-a început un studiu complex în luna
septembrie 2007, în acest domeniu, cu participarea ISIJ.
În domeniul resurselor umane, ISIJ a iniţiat programe de
tehnologia oţelului pentru ingineri şi cercetători, precum
şi seminarii pentru studenţi.
Anul 2007 a fost anul în care problemei tehnicii
securităţii şi protecţiei muncii i s-a acordat o atenţie
deosebită.Numărul de accidente la 1.000.000 ore de
muncă a scăzut la 0,35 dar este încă departe de obiectivul
stabilit de 0,1.
6.Activităţi de creaţie tehnologică la ISIJ
6.1. Noi activităţi
Divizia de tehnologii energetice şi de mediu, care este
inclusă în Societatea Academică a ISIJ este o divizie
interdisciplinară, şi-a încheiat programul pentru prima
etapă de 3 ani şi a trecut la realizarea celei de a doua
etape, începând cu anul fiscal 2007. Divizia contribuie la
progresul şi dezvoltarea industriei siderurgice în
domeniile menţionate mai sus, cooperând strâns cu alte
divizii ale Societăţii Academice ISIJ, cum este comitetul
pentru tehnologii de economisire a căldurii. La începutul
anului 2006, ISIJ a început noi activităţi privind aceste
subiecte de cercetare în cadrul unui program special de
inovaţii pentru tehnologii avansate.
S-au întreprins deasemenea măsuri pentru vitalizarea
revistelor de specialitate ale ISIJ şi anume ISIJ
International şi Tetsu-to-Hagane (în limba japoneză).
Începând cu luna martie 2008 , ISIJ furnizează CD-
ROM-uri ale sesiunilor sale de comunicări.
6.2. Comitete tehnice
În cadrul ISIJ, cercetările privind noi tehnologii
siderurgice sunt concentrate în comitete
tehnice.Clasificarea este cuprinsă în tabelul 7 şi tabelul 8.
Tabelul 7. Comitetele tehnice care funcţionează ca
grupuri de cercetare, în cadrul ISIJ
Denumirea Descrierea activităţii
1.Comitet interdisciplinar Influenţa microstructurii asupra proprietăţilor de rupere
2.Idem Materiale pentru automobile
Tabelul 8. Activităţi ale grupelor de cercetare din cadrul comitetelor tehnice
Grup de cercetare Probleme de economie de energie
1.Elaborarea fontei
2. Idem cocs Întreţinerea echipamentelor periferice în cocserii
3.Idem .Elaborarea oţelului Creşterea capacităţilor de producţie
4.Idem.Cuptoare electrice Reducerea impactului asupra mediului înconjurător
5. Idem. Oţeluri speciale Îmbunătăţiri privind tehnologiile de elaborare a oţelurilor
inox
6.Idem. Refractare Tehnologii de creştere a durabilităţii în exploatare a
materialelor refractare, orientate pe producerea de materiale
refractare de calitate superioară.
7.Idem.Tablă groasă Tehnologii pentru realizarea de calitate superioară
8.Idem.Bandă laminată la rece Probleme de producţie
9.Idem Bandă laminată la cald Probleme de producţie
10.Idem .Tablă cu acoperiri Probleme de producţie
11.Idem.Profile grele Probleme de producţie
12.Idem.Laminarea barelor şi sârmelor Probleme de producţie
13. Idem.Tuburi şi ţevi Rapoarte ale subcomitetelor tehnice
14.Idem.Teoria laminării Discuţii pe teme diferite
15.Idem.Economie de căldură Construcţia unui nou sistem social de circulaţie
16.Idem.Tehnologie de control Discuţii pe teme diferite
17.Idem.Proiectare de uzine Tehnici pentru realizarea de echipamente de oţelărie
18.Idem.Controlul calităţii Prevenirea erorilor umane
19.Idem.Tehnologii de analiză Întâlniri pe profil
Pe de altă parte în cadrul comitetelor tehnice se
desfăşoară activităţi periodice.Au loc întălniri în care se
dezbat teme prioritare aşa cum se prezintă în tabelul 8 de
mai jos.
Numărul total de întălniri a fost în anul fiscal 2007 de 35,
cu un total de 2837 participanţi.
Subiectele tehnice au desfăşurat activităţi specifice de
creaţie tehnologice, printre care se specifică:
1.În cadrul domeniului „Cuptoare electrice” s-au ţinut
conferinţe pentru specialiştii tineri.
2.În cadrul domeniului „Oţel” s-au purtat discuţii cu
specialiştii din distribuţia gazelor naturale
3.În cadrul domeniului „Refractare” s-a efectuat o vizită
de lucru în Europe pe probleme de mediu
4.Pe probleme de „Produse cu acoperiri” s-au ţinut
conferinţe la Institutul Tehnologiei din Tokio.

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 11
5.Pe probleme de „Economie de căldură”, s-a ţinut cea
de-a 110-a şedinţă a comitetului de specialitate.
6. Pe probelem de proiectare a uzinelor , se semnalează
activităţi de cooperare între mediul academic , centrele de
proiectare şi industrie.
7.Conferinţe s-au ţinut şi în probleme de analiză a
resurselor umane, pentru realizarea unui schimb mutual
de informaţii.
6.3. Comitete tehnice interdisciplinare.
Aceste comitete sunt angajate în acţiuni care pot dura
maximum trei ani. Excepţie face acţiunea intitulată
„Materiale pe bază de oţel, necesare pentru automobile „
a intrat în faza V de realizare în anul fiscal 2007 şi
prezintă şi aspecte de cooperare internaţională.
6.4. Grupe de cercetare
Miezul activităţilor comitetelor tehnice îl constituie
grupele de cercetare.
În tabelul 9 se prezintă profilul de actvitate al grupelor de
cercetare care şi-au încheiat activitatea în anul fiscal
2007.
Tabelul 9. Grupe de cercetare care au încheiat activitatea
în anul fiscal 2007
Grupa de cercetare Perioada de activitate Domeniul de lucru Scopul
1.Controlul activ al structurii
de solidificare
2.Model de dezvoltare
privind impactul utilizării
ciclice a fierului vechi în
condiţiile unei dezvoltări
durabile
3.Obţinerea de valoare
adăugată prin folosirea
procesului de sinteză
hidrotermală
4.Creearea de cunoştinţe şi
management pentru procese
de producţie
5.Analiza microplasticităţii
în cazul dresării benzilor de
oţel
6.Evoluţii privind aliajele β
ale titanului
7.Contribuţia azotului la
îmbunătăţirea proprietăţilor
oţelurilor
01.04.2004
31.03.2008
01.04.2004
31.03.2008
01.04.2004
31.03.2008
01.04.2004
31.03.2008
01.04.2004
31.03.2008
01.04.2004
31.03.2008
01.04.2004
31.03.2008
În tabelul 10 se prezintă noile grupe de cercetare care şiau
început activitatea în anul fiscal 2007.Ele sunt
clasificate:
A)Tipul intensiv de cunoaştere;
Teoria proceselor Creearea unui model de
control al structurii de
Inginerie socială în
siderurgie
Inginerie socială în
siderurgie
solidificare
Clasificarea problemelor
privind utilizarea fierului vechi
în funcţie de evoluţia viitoare a
cererii de oţel
Producerea de materiale de
construcţii din zguri prin
utilizarea reacţiei hidrotermale
Inginerie de sistem Realizarea unui sistem de
creeare, acumulare ,utilizare şi
Producerea de laminate de
calitate
Microstructură şi
proprietăţile materialelor
Microstructură şi
proprietăţile materialelor
transfer de cunoştinţe
Analize experimentale şi
numerice ale
microdeformaţiilor în procesul
de dresare
B)Dezvoltare tehnică;
C)Noi domenii corelate cu siderurgia
Colectarea de date pentru
realizarea de aliaje β ale Ti
pentru mijloace de transport şi
instrumente biomedicale
Realizarea unei noi ramuri de
ştiinţa materialelor pe baza
interacţiunii oţelului cu azotul
Tabelul 10. Noi grupe de cercetare în anul fiscal 2007
Grupa de cercetare Tip Domeniul Scopul
1.Controlul incluziunilor
nemetalice în oţelul solid
2.Standardizarea încercării
de deformare a ţevilor
3.Metalurgia fizică a
materialelor cu rezistenţă
mare la temperaturi ridicate
4.Simularea procesului de
defosforare a fontei prin faze
multiple
A Teoria proceselor Măsurarea de date
termodinamice, observarea
modificărilor proprietăţilor
incluziunilor şi tehnici de
A Realizarea de produse de
calitate
A Microstructură şi
proprietăţile materialelor
evaluare
Realizarea de echipamente
simple de măsurare şi de
metode de evaluare, în vederea
standardizării acestui tip de
încercare
Studierea evoluţiei
microstructurii şi rezistenţei la
temperaturi ridicate pentru
stabilirea unor noi concepte de
proiectare a acestor materiale
B Oţelărie Utilizarea de fondanţi solizi şi
lichizi la acest
proces.Realizarea unui ghid de
optimizare a acestui proces

12 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
5.Managementul
întreprinderii prin asumarea
riscului
B Proiectare tehnologică Clasificarea unor probleme de
întreţinere şi exploatare a
utilajelor într-un combinat
siderurgic
6.Siderurgie ecologică C Energetică şi Mediu Realizarea de tehnologii
ecologice de elaborare a fontei
şi oţelului în vederea reducerii
cu 505 a emisiilor de Co 2
După cum se observă aceste noi preocupări acoperă o arie
largă de probleme, care urmăresc încadrarea cât mai
rapidă a siderurgiei în noile provocări ale epocii actuale.
Notă1. „Competivitatea pe plan mondial” se defineşte ca
fiind abilitatea unei naţiuni de a creea şi menţine un
mediu care să susţină creearea de mai multă valoare
pentru întreprinderile sale şi mai multă prosperitate
pentru poporul său.Poziţiile naţiunilor în clasament sunt
calculate anual de către Institutul Internaţional de
Management (IMD), pe baza evaluării statisticilor
existente în 60 ţări şi regiuni, a condiţiilor economice,
rezultate pe baza răspunsurilor la chestionare personale
privind companiile, eficienţa guvernamentală, eficienţa
afacerilor şi infrastructura afacerilor.
Nota 2. „Competitivitatea potenţială a unei naţiuni” se
defineşte ca fiind potenţialul de creştere al PIB/loc,
calculat perioad următorilor 10 ani.
Centrul Japonez de Cercetări Economice a stabilit
clasamente începând cu anul 2004 pe baza evaluărilor
făcute în 8 domenii , inclusiv internaţionalizarea,
întreprinderile, ştiinţa, tehnologie, probleme
guvernamentale, etc., cu folosirea datelor publicate în 50
ţări şi regiuni.
ESTIMAREA CONSUMULUI DE OŢEL ŞI A GENERĂRII DE FIER VECHI ÎN JAPONIA ŞI ŢĂRILE
ASIATICE ÎN VIITOR
În:ISIJ International nr.5/2008
1.Introducere
Producţia de oţel brut a ajuns pe plan mondial la
1,1 miliarde tone în 2005.Producţia totală a celor 4 ţări
analizate (China, Japonia,Coreea de Sud şi Taiwan) a fost
în acelaş an de 530 milioane tone, adică 47% din
producţia mondială.tendinţele recente pentru China,
Coreea şi Taiwan au fost de creştere a importurilor de fier
vechi pentru a putea satisface necesităţile de producţie
[1]. De aceea , a apărut un interval între cererea de fier
vechi şi cantitatea de fier vechi recuperat în aceste ţări.
Din contră, situaţia din Japonia este diferită, întrucât
producţia de oţel atinsă în 1972, în această ţară, de 100
milioane tone, a rămas aproximativ la acelas nivel, iar
stocul de oţel a crescut, şi rata de reciclare a oţelului a
crescut datorită promulgării legii de bază pentru stabilirea
unei societăţi bazate pe reciclare.Principalele ţări care
importă fier vechi din Japonia, începând cu anul 1996
sunt China, Coreea şi Taiwan.
În 2004 exportul japonez de fier vechi către aceste
ţări a fost de 2,79 milioane tone pentru China,
2,66milioane tone către Coreea şi 0,93 milioane tone
către Taiwan, ceeace reprezintă peste 90% din exportul
total de fier vechi al Japoniei.Într-un studiu anterior,
autorii au estimat generarea de fier vechi în Japonia , în
viitor, prin luarea în considerare a intrărilor de oţel din
trecut pe consumatorii finali şi prin folosireamodelului
bilanţului populaţiei [2]. S-a constatat că generarea de
fier vechi în Japonia la nivelul anului 2015 va ajunge la
45 milioane tone.Deasemenea, se aşteaptă ca fierul vechi
exportat să influenţeze calitatea fierului vechi exportat să
influenţeze calitatea fierului vechi consumat intern.De
aceea, tendinţele în exportul de fier vechi sunt importante
pentru planificarea utilizării eficiente a fierului vechi.
Foarte importantă este predicţia cererii de oţel în
China, unde economia şi cererea de oţel cresc rapid.
Circulaţia materialelor trebuie analizată pentru a se putea
determina bilanţul cererii şi livrării de oţel.Cererea de
oţel în fiecare ţară este influenţată de factori cum sunt
creşterea populaţiei, creşterea economică, şi tendinţele
cererii de produse finite (automobile, clădiri, aplicaţii
electrice domestice). Deşi diverse studii au încercat să
prevadă cererea viitoare de oţel [3,4], numai în studiul lui
Elshkaki et al.[5] s-a făcut referire şi la problema
generării de fier vechi.Prezentul studiu prevede cererea
de oţel în Japonia, China, Coreea şi Taiwan şi analizează
circuitul material viitor al fierului vechi folosind
previziunile pentru cerere.
2. Realizarea modelului circuitului material
2.1. Estimarea intrărilor de oţel
Durata de şedere a oţelului în societate şi
proporţia de recuperare a fierului vechi diferă în funcţie
de tipul consumului final de oţel [2]. Dea ceea , intrările
de oţel în Japonia înainte de anul 2004, au fost estimate
pentru fiecare tip de consum final.Consumul de oţel a fost
estimat prin adăugarea importurilor de oţel şi scăderea
exporturilor de oţel. Apoi, intrările de oţel în societate a
fost estimat prin scăderea fierului vechi rezultat din
procesul metalurgic şi exporturilor indirecte din
consumul de oţel şi adăugând importurile indirecte.
Exporturile şi importurile indirecte reprezintă
oţelul importat sau exportat de industriile care realizează
produse finite din oţel.Intrările de oţel repartizate pe
consumatori finali în Japonia, din 1945 în 2004, s-au
estimat în modul următor. Consumul de oţel pe
consumatorii finali din 1971 până în 2000 s-a obţinut prin
realizarea unor analize pe bază de interviuri [6].
Expediţiile de fier vechi rezultat din procesele de
transformare a oţelului s-au obţinut prin consolidarea
literaturii, pentru perioada 1980-2000[7]. Estimările
privind expediţiile de fier vechi rezultat din procesele de
transformare a oţelului pentru perioada 1971-1979 s-au
obţinut pe baza datelor din anul 1980. Importurile şi
exporturilor indirecte în perioada 1971-2000 s.au obţinut
deasemenea pe baza interviurilor[6].Aceste date s-au

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 13
folosit pentru estimarea intrărilor de oţel pe consumatori
finali aferente perioadei 1971-2000.Intrărilor de oţel pe
consumatori finali aferente perioadei 1945-1970 s.au
estimat prin multiplicarea producţiei de oţel brut din
fiecare an [8] cu intrările de oţel pe consumatori finali din
1971, şi apoi împărţind produsul la producţia de oţel brut
din anul 1971.
Intrările de oţel pe consumatorii finali din 2001 în
2004 au fost estimate prin multiplicarea volumului de oţel
pe consumatori finali aferent fiecărui an [9], cu intrarea
de oţel pe consumatori finali în anul 2000 şi împărţind
produsul cu volumul de oţel pe consumatori finali în anul
2000.În cazul Chinei, intrările de oţel pe consumatori
finali din 1949 până în 2004 au fost estimate în următorul
mod.Producţia de oţel, importurile şi exporturile în
perioada 1949-2000 s-au bazat pe infprmări obţinute pe
cale privată [6].Consumul de oţel pe utilizatori finali înm
perioada 1949-2002 s-a estimat prin înmulţirea
consumului de oţel cu rata livrărilor de oţel pe
consumatori finali, obţinută din literatură [10], pentru
perioada 1983-2000.Ratele pentru anii în care nu au
existat date din literatură [10] s-au estimat folosind
aproximarea prin interpolare lineară.Ratele pentru anii
dinainte de 1983 s-au asumat a fi aceleaşi cu cele din
1983 . ratele pentru anii 2001 şi 2002 s-au obţinut cu
ajutorul unor interviuri [6].Estimările livrărilor de fier
vechi rezultat din procesele siderurgice pentru perioada
1949-2002, s-au bazat pe rata acestor livrări, realizată în
Japonia în anul 1994.Exporturile directe şi indirecte de
oţel de construcţii şi pentru containere au fost foarte
reduse în Japonia.De aceea, comerţul indirect de oţel
pentru automobile şi construcţia de maşini, precum, şi
pentru alte produse s-a considerat a fi pentru
China.Ratele importurilor şi exporturilor indirecte de oţel
pentru producţia de automobile, în perioada 1955-2002 sau
estimat prin folosirea numărului de automobile
produse, importate şi exportate [11].Ratele pentru anii
dinainte de 1955 s-au asumat a fi aceleaşă cu cea din
1955.Ratele importurilor şi exporturilor indirecte pentru
maşini electrice şi electronică din 1991 până în 2003 s-au
estimat din valoarea producţiei, importurilor şi
exporturilor acestor produse[12,13].Ratele pentru anii
dinainte de 1991 s-au asumat afi aceleaşi ca cele pentru
anul 1991.Ratele importurilor şi exporturilor indirecte de
oţel pentru construcţia de maşini industriale din 1990 şi
până în 2003 s-au estimat în acelaş mod cu estimarea
făcută pentru instalaţiile electrice şi electronice, din
valoarea producţiei, importurilor şi exporturilor de
asemenea produse [11,14]. Ratele din anii dinainte de
1990 s-au asumat a fi aceleaşi cu cele din anul 1990.
Pe ansamblu aceste 3 tipuri de produse s-au
definit ca fiind „construcţii de maşini” [15]. Oţelul
utilizat pentru „ alte produse” este folosit în procese
adiţionale şi o mare parte din aceste produse se folosesc
în construcţia de maşini [15]. De aceea, ratele
importurilor şi exporturilor indirecte de oţel pentru „ alte
produse” s-au estimat a fi aceleaşi cu cele pentru
construcţia de maşini.Importurile şi exporturile indirecte
s-au estimat prin scăderea expediţiilor de fier vechi
rezultat din procesele siderurgice, din consumul de oţel şi
apoi prin înmulţirea cu ratele importurilor şi exporturilor
indirecte, care au fost estimate prin metoda
anterioară.Din aceste date, intrările de oţel pe
consumatori finali pentru perioada de 1949-2002 s-au
putut astfel estima.Intrările de oţel pe consumatori finali
pentru anii 2003 şi 2004 s-au estimat prin înmulţirea
producţiei de oţel brut pentru fiecare an [16] cu intrările
de oţel pe consumatori finali din 2002 şi apoi împârţind
rezultatul la producţia de oţel brut din 2002.Pentru
Coreea de Sud, intrările de oţel pe consumatori finali
pentru perioada 1930-2003 s-au estimat în modul
următor. Consumul de oţel, importurile şi exporturilor
indirecte din perioada 1930-2003 s-au obţinut din
literatură [17].Datele pentru anii în care nu au existat
datele în literatură [17], s-au estimat prin asumarea că
rata de schimb a rămas constantă în perioada în care
datele lipsesc.Consumul de oţel pe utilizatori finali din
1949 până în 2002 s-a estimat prin înmulţirea consumului
de oţel cu ratele de expediţie corespunzător utilizatorilor
finali, obţinute din literatură [10], în perioada 1988-2000.
Ratele din anii pentru care nu au existat date în
literatură [10] s-au estimat prin aproximare cu interpolare
lineară.Ratele pentru anii dinainte de 1988 s-au asumat ca
fiind aceleaşi cu cele din 1988.În mod similar, ratele
pentru anii de după 2000 s-au asumat afi aceleaşi cu cele
din 2000.Expediţiile de fier vechi propriu pentru anii
1930-2002 s-au estimat pe baza aceloraşi rate ca în
Japonia în anul 1994.Importurilor şi exporturilor indirecte
pentru construcţii şi containere în Japonia au fost foarte
mici.De aceea comerţul indirect cu oţel pentru
automobile, construcţia de mşini şi alte produse s-au
considerat pentru Coreea de Sud.ratele importurilor şi
exporturilor indirecte pentru automobile, în perioada
1965-2003, s-au estimat din numărul de automobile
produse, importante şi exportate [18].Cifrele de importuri
şi exporturi pentru anii în care nu s-au putut obţine din
statistici, s-au estimat prin asumarea că ele au aceeaşi rată
de modificare ca şi volumul producţiei.Ratele comerţului
indirect pentru anii dinainte de 1965 s-au asumat a fi
aceleaşi ca cea din 1965.Importurile şi exporturile
indirecte de oţel pentru automobile aferente perioadei
1930-2003 s-au estimat prin scăderea livrărilor de fier
vechi rezultat din procesele siderurgice, din consumul de
oţel şi apoi s-a înmulţit cu ratele estimate de exporturi şi
importuri de automobile.Importurile şi exporturilor
indirecte de oţel pentru construcţia de maşini şi alte
produse aferente perioadei 1930-2003 s-au obţinut prin
scăderea exporturilor şi importurilor indirecte de oţel
utilizat în producţia de automobile din cantitatea totală de
importuri şi exporturi de oţel.
Cea mai mare parte din produsele din actegoria
„alte produse” sunt produse care au utilizări ulterioare,
cum ar fi arcurile, ramele de turnătorie, şuruburile
[15].Deaceea , ratele de importuri şi exporturi indirecte
pentru alte produse s-au asumat afi aceleaşi cu cele
pentru construcţia de maşini.Exporturile şi importurile
indirecte de oţel pentru construcţii de maşini şi alte
produse, s-au estimat , prin împărţirea acestora la
cantitatea obţinută prin scăderea fierului vechi rezultat
din procesele siderurgice din consumul de oţel pentru alte
produse.Intrările oţel repartizate pe consumatori finali,
pentru perioada 1930-2003 s-au estimat pe baza acestor
date.Pentru Taiwan, intrările de oţel pe consumatori finali
din perioada 1949-2003 , s-au estimat în modul
următor.Consumul de oţel pentru perioada 1971-2003 s-a
obţinut din literatură [16]. Consumul de oţel pe
utilizatorii finali în perioada 1949-2003 s-a estimat prin
înmulţirea consumului de oţel cu ratele de livrări de oţel,
corespunzătoare utilizatorilor finali, aferente perioadei
1983-2000, obţinute din literatură [10].Ratele pentru anii
în care nu au fost disponibile date din literatură [10], s-au
estimat cu ajutorul aproximării prin interpolare lineară.
Ratele pentru anii dianinte de 1983 s-au asumat a
fi aceleaşi cu cea din 1983.În mod similar, ratele pentru

14 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
anii de după 2000 s-au asumat afi aceleaşi cu cea din
2000.Livrările de fier vechi rezultat din procesele
siderurgice pentru perioada 1949-2003 s-au asumat prin
ipoteza că ratele acestor livrări pentru fiecare consumator
final, erauaceleaşi cu cele din Japonia în anul
1994.Importurile şi exporturile indirecte de oţel pentru
construcţii şi containere în Japonia au fost extrem de
mici.Pe acelaş considerent s-a făcut şi evaluarea la aceste
poziţii şi pentru Taiwan.ratele importurilor şi exporturilor
indirecte pentru oţel la poziţia „automobile” s-a calculat
pentru perioada 1979-2003 din numărul de automobile
produse şi exportate [19] şi din proporţiile de automobile
noi importate şi înregistrate[20,21].Exportul de
automobile realizat în anii în care datele nu s-au putut
obţine din statistici, s-au estimat prin asumarea că el a
prezentat aceleaşi rate de modificare ca şi volumul
producţiei.Ratele comerţului indirect pentru anii dinaintea
anului 1979 s-au asumat afi aceleaşi cu cele din
1979.Valorile producţiei, importurilor şi exporturilor la
poziţia „construcţii de maşini”, corespunzătoare perioadei
1997-2002 s-au obţinut din literatură [23].Valorile
importurilor şi exporturilor aferente poziţiei „ construcţii
de maşini”, pentru perioada 1976-1996, s-au estimat prin
asumarea că raportul dintre comerţul aferent acestei
poziţii şi valoarea totală a comerţului a fost al fel ca cel
pentru anul 1997.Ratele comerţului indirect pentru anii
dinainte de 1976 s-au asumat a fi aceleiaşi cu cele din
1976.În acest fel s-a putut estima ratele comerţului
indirect cu oţel, aferent poziţiei „construcţii de
maşini”.Oţelul cuprins la poziţia pentru procese auxiliare,
cum ar fi producţia de arcuri, cochile şi rame de formare,
şuruburi , cea mai mare parte a lor fiind utilizate tot
pentru construcţia de maşini [15].Deaceea, ratele
importurilor directe şi indirecte pentru poziţia „alte
produse” s-au estimat afi aceleaşi ca pentru poziţia
„construcţii de maşini”. Importurile şi exporturilor
indirecte s-au obţinut prin scăderea fierului vechi rezultat
din procese, din consumul de oţel, înmulţindu-se apoi cu
ratele importurilor şi exporturilor indirecte, care au fost
estimate în acelaş fel.Intrările de oţel pe consumatori
finali, pentru întreaga perioadă 1949-2003 s-au estimat pe
baza acestor date.
2.2.Estimarea recuperării de fier vechi
Fierul vechi este de trei categorii:
-Fierul vechi intern, provenit din procesele
siderurgice;
-Fier vechi rezultat din procesele de transformare
a diferitelor semifabricate din oţel în produse finite;
-Fier vechi provenind din colectări.
În general, statisticile din multe ţări nu
inregistrează date clasificate pe baza celor trei
categorii.Deaceea, cantităţile repartizate pe cele 3
categorii sunt estimate.Disponibilitatea statisticilor din
acest domeniu variază în Japonia,China, Coreea de Sud şi
Taiwan, necesitând adoptarea de metode diferite pentru
fiecare ţară în parte.Fierul vechi rezultat din procese de
prelucrare a fost evaluat conform cap.2.1.
Pentru Japonia, Coreea de Sud şi Taiwan, fierul
fier siderurgic şi recuperarea de fier vechi provenit din
colectări s-au estimat astfel.Statisticile pentru fier vechi
siderurgic sunt disponibile în Japonia, Coree de Sud şi
Taiwan. Fierul vechi din colectări s-a estimat prin
scăderea fierului vechi rezultat din procesele de
transformare din fierul vechi cumpărat, pe baza cifrelor
comunicate de statistici.
Fierul vechi siderurgic şi recuperarea de fier
vechi provenit din colectări, pentru cazul Chinei, s-au
estimat într-un mod diferit.Există o corelare între rata de
fier vechi siderurgic şi rata turnării continui[24]. De
aceea, situaţia din China, aferentă perioadei 1993-2004 sa
estimat prin utilizarea unei ecuaţii de regresie între cele
două rate.În primul rând s-a realizat o ecuaţie de corelare
(1), derivată prin folosirea metodei celor mai mici pătrate
între rata generării fierului vechi şi siderurgic şi rata
turnării continui în Japonia, aferentă perioadei 1976-
2004.
y
0,
1097
x
2
0,
2289
x
0,
2171
(1)
în care z este rata generării de fier vechi siderurgic, iar x
este rata turnării continui.
Coeficientul determinant a fost 0,9010.datele
corespunzătoare anului 1976 în Japonia s-au utilizat
pentru că în 1993, rata turnării continui în China era
aproximativ aceeaşi cu cea din Japonia anului 1976
(35%). Apoi s-a procedat la derivarea coeficienţilor de
modificare pentru fiecare an.Datele publicate în China
pentru generarea de fier vechi siderurgic au fost de 18,6%
în 1995 şi de 6,9% în 2003[1], iar ratele pentru fierul
vechi rezultat din transformări ulterioare au fost de 13,55
în 1995 şi 9,9% în 2003.Deaceea, coeficientul de
modificare pentru 1995, în valoare de 1,377 s-a obţinut
prin împărţirea lui 18,6 la 13,5 , iar în cazul anului 2003,
acesta a avut valoarea 0,6966, obţinut prin împărţirea lui
6,9 cu 9,9. Coeficienţii de modificare pentru anii dinainte
de 1995, pentru 1996-2002 şi pentru anii de după 2003 sau
derivat prin ipoteza că rata modificării a rămas
constantă pentru întreaga perioadă.Generarea de fier
vechi siderurgic, fierul vechi rezultat din transformări,
decsrcise în capitolul2.1 precum şi importurile de fier
vechi , s-au scăzut din cantitatea totală de fier vechi
utilizat în procesele siderurgice, pentru a se obţine
cantitatea de fier vechi rezultată din colectări.Aceasta este
metoda aplicată pentru toate cele 4 ţări analizate.
2.3. Realizarea modelului de estimare a
recuperării de fier vechi rezultat din colectări.
Pentru această operaţiune s-au folosit două
modele:
-modelul bilanţului de populaţie (PBM) [25]
-modelul de extracţie
Ecuaţia (2) decsrie modelul de estimare a fierului
vechi rezultat din colectări pe baza PBM, unde QPBM(t) reprezintă cantitatea de fier vechi recuperat într-un
anumit an „t” folosind inputul din anul anterior I (t-a) şi
pentru setarea distribuţiei de ciclu de viaţă al produsului
g(a) şi ratelor de recuperare CPBM pentru fiecare utilizare
finală.Aici „a” reprezintă vârsta produsului amax reprezintă ciclul maxim de viaţă al unui produs.
Q
PBM
( t)
c
PBM
x
a max
a
0
I(
t
a)
g(
a)
(2)
Parametrii folosiţi în PBM pentru Japonia, Coreea
de Sud şi Taiwan sunt arătaţi în tabelul 1.
Tabelul 1. Funcţiile de distribuţie a ciclului de
viaţă pentru fiecare utilizare finală în Japonia, Coreea de
Sud şi Taiwan

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 15
Denumirea Ciclul mediu de
Japonia Clădiri
viaţă(ani)
28,9
Infrastructură
34,5
Construcţia de maşini
Automobile
12,1
Autocamioane 11,9
Containere
14,1
Colectare anuală
Alte produse
12,1
Coreea de Sud Clădiri
Infrastructură
Construcţia de maşini
Automobile
Containere
Alte produse
Taiwan Construcţii
Construcţia de maşini
Automobile
Containere
Alte produse
17
50
12,1
12,8
3
12,1
30
5
16,4
3
5
În ceeace priveşte modelul de extracţie , el se
exprimă prin ecuaţia (3):
Qleaching leaching
( t)
C xs(
t)
(3)
în care Q leaching(t) este recuperarea de fier vechi din
colectări, C leaching este stocul de fier vechi, iar S(t) este
stocul de oţel.
Parametrii folosiţi pentru Japonia s-au stabilit în modul
următor, prin consultarea bibliografiei corespunzătoare
astfel:
-pentru construcţii- lucrarea [27]
-pentru infrastructură-lucrarea [28]
-pentru construcţii de maşini-lucrările [25,29]
-pentru automobile-lucrarea[30]
-pentru autocamioane şi autobuze-lucrarea[31]
-pentru containere-lucrarea[2]
-pentru alte produse-lucrărilor[15,29]
Pentru funcţia de distribuţie s-a folosit o
distribuţie de tip Weibull.rata de recuperare a fierului
vechi diun recuperări, în cazul construcţiilor de maşini sa
obţinut din lucrarea[25]. În ceeace priveşte vehicolele,
s-au utilizat lucrările [32] pentru perioada 1990-2001 şi
[33] pentru perioada 2002-2004.ratele de recuperare a
fierului vechi din clădiri şi construcţii de maşini , s-au
realizat pe baza unor interviuri publicate în [6] şi au
reprezentat 70-80%, respectiv 30-40%.recuperarea de fier
vechi prin colectări, pe utilizatori finali şi pe ani s-au
concretizat pentru fiecare ţară studiată în figurile 1(a)
pentru Japonia, 1(b) pentru Coreea de Sud şi 1(c) pentru
Taiwan
Figuri 1(a),1(b),1(c)
Fig.1. Statistici şi estimarea recuperării de fier
vechi prin colectări în Japonia(a), Coreea de Sud(b) şi
Taiwan (c)
1. Recuperări de fier vechi din colectări (mil.t).
Rat de recuperare Referinţă
70%
30%
80%
85%
85%
89%
50%
79%
39%
89%
94%
98%
59%
37%
67%
72%
11%
37%
27
28
25,29
30,32,33
31-33
2,34
15,29
35
35
2. Idem
3. Idem
4. Alte produse
5. Containere
6. Autocamioane
7. Vehicule pentru pasageri
8. Automobile
9. Construcţii de maşini
10. Clădiri
11. Construcţii
12. Infrastructură
13. Statistici
Rezultatele pentru anii 1991-2004 arătate în
fig.1(a) sunt comparate cu cantităţile de fier vechi
rezultat din recuperări estimate în cap.2.2.După
cum se vede din figură, datele corespund când
ratele de recuperare sunt de 70% pentru clădiri,
30% pentru infrastructură şi 50% pentru alte
produse.
Parametrii aplicaţi Coreei de Sud s-au stabilit în
modul următor.Durat de viaţă pentru oţelul
cuprins în infrastructuri s-a asumat a fi de 50 ani,
care este perioada stabilită legal în cazul
Japoniei.În acelaş mod s-a stabilit şi durat de viaţă
la categoria containere şi anume 3 ani.Durata de
viaţă a oţelului cuprins în categoria „construcţia
de maşini”, s-a stabilit la 12 ani, ca în cazul
Japoniei [35].Pentru categoria „automobile” s-a
procedat în felul următor.Numărul de automobile
produse, importate şi exportate s-a stabilit
conform statisticilor [18] aşa cum s-a spus în
capitolul 2.1.
Pentru determinarea modificărilor, afost solicitat
minsterul de resort din Coreea [36].Numărul de
automobile casate în fiecare an poate fi determinat
se determină din numărul de automobile
înregistrat în anul anterior.Viaţa este determinată
conform celor indicate în tabelul 1. Asumarea
duratei de viaţă s-a considerat la fel ca în Japonia.

16 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
Durata medie de viaţă pentru categoria „clădiri” sa
estimat astfel.Spaţiul de locuit pe cap de
locuitor şi suprafaţa spaţiilor noi de locuit s-au
obţinut deasemenea de la autorităţile de
resort.[37].Suprafaţa totală a locuinţelor se poate
obţine prin înmulţirea indicelui pe cap de locuitor
cu populaţia ţării.Suprafaţa demolată se poate
obţine din modificarea suprafeţei locuite faţă de
anul anterior.
Durata medie de viaţă s-a determinat conform
tabelului 1.În vederea aplicării distribuţiei
Weibull, a fost nevoie de un parametru de formă,
suplimentar faţă de durat medie de viaţă.Totuşi,
nu s-a reuşit obţinerea unui astfel de
parametru.Deaceea parametrii de formă pentru
fiecare consum final s-a asumat afi 3,5, pentru că
în Japonia acest parametru afost cuprins între 3 şi
4.
Distribuţia duratei de viaţă pentru oţelul
corespunzător categoriei „alte produse” s-a
asumat a fi aceeaşi cu cea corespunzătoare
categoriei „construcţii de maşini” , aşa cum s-a
procedat în cazul Japoniei.
Ratele de recuperare a fierului vechi colectat s-a
determinat conform datelor din tabelul 1, cu
condiţia ca suma reziduală a pătratelor estimării
obţinute pe baza statisticilor şi estimării calculate
pe baza modelului PBM să fie minimizate în
timpul ultimilor 5 ani.Modelul PBM s-a aplicat la
intrările de oţel pe consumuri finale, estimându-se
recuperarea de fier vechi pe tipuri de consumatori
finali.
După cum se arată în tabelul 1, distribuţia duratei
de viaţă la categoriile „clădiri” şi „infrastructură”
se pot estima separat.Raportul intrării de oţel la
„clădiri” şi „infrastructură” a fost de 2la 1 în
japonia în ultimii ani.
Rezultatele pentru anii 1999-2003, arătate în
figura 1(b) s-au comparat cu cantitatea de fier
vechi rezultat din colectări, estimată în capitolul
2.2.
La final , parametrii folosiţi pentru Taiwan s-au
stabilit în modul următor.Recuperarea de fier
vechi din colectări a crescut rapid în Taiwan în
trecut, dar în ultimii ani , aceasta s-a păstrat
stabilă.Rata de recuperare a fierului vechi rezultat
din colectări nu trebuie să scadă atunci când există
o cerere puternică de fier vechi.Durata medie de
viaţă a oţelului pentru categoria „construcţii de
mşini” s-a asumat a fi de 5 ani.La categoria
„construcţii”, această durată s-a stabilit la 30 ani,
care reprezintă durat legală în Japonia [35]. În
acelaş mod s-a stabilit durat medie de viaţă pentru
„containere2 la 3 ani.
Durat medie de viaţă la „automobile” în Taiwan sa
estimat astfel.Numărul de automobile produse,
importate şi exportate s-au estimat pe baza
statisticilor [19-21], conform decrierii din cap.
2.1.Modificările numărului de automobile s-au
obţinut din literatură [20-21].Numărul de
automobile casate într-un anumit an se poate
obţine din modificarea numărului de automobile
înregistrat în anul anterior şi intrările de
automobile la înregistrare în cursul anului
dereferinţă.Viaţa medie s-a determinat conform
tabelului nr.1. Modificarea duratei de viaţă s-a
asumat a fi aceeaşi cu cea din Japonia.Parametrul
de formă s-a considerat tot 3,5, reflectând valorile
din Japonia, care variază între 3 şi 4.
Rata de recuperare a oţelului utiliazt la
„containere” s-a stabilit la 11% , pe baza unor
studii anterioare [38].Durata medie de viaţă la
categoria „alte produse” s-a considerat aceeaş ca
la categoria „construcţii de maşini” , ca în cazul
Japoniei.Ratele de recuperare pentru fierul vechi
provenit din colectări s-a determinat conform
tabelului nr.1, cu excepţia poziţiei „containere”,
cu condiţia ca suma reziduală a pătratelor pentru
estimarea bazată pe statistici şi estimarea bazată
pe PBM să fie minimizată în ultimii 5 ani.
Modelul PBM s-a aplicat la intrările pe
consumatori finali şi cantitatea de recuperări de
fier vechi rezultat din colectări s-a estimat,
rezultatele pentru perioada 1996-2003, arătate în
fig.1(c) fiind comparate cu cantitatea de fier vechi
estimată în cap.2.2.
Parametrii folosiţi pentru China au fost stabiliţi în
modul următor, pentru a putea apela la modelul de
extracţie.
t
Stock ( t)
Stock ( t0
1)
x t0
[ I(
x)
(4)
în care:
Stock(t) este stocul în anul t;
T 0 este anul începerii existenţei stocului de oţel;
I(x) reprezintă intrările de oţel în anul x;
O(x) reprezintă recuperarea de fier vechi din
colectări în anul x
Stocul de oţel s-a estimat folosind ecuaţia (4) până
în anul 2004, la care timpul t 0 a trebuit să fie stabilit la un
an în care valoarea Stock(t o-1) s-a considerat zero. În
acest studiu, anul t 0 s-a considerat 1926, în acre creşterea
stocului de oţel exprimat cu ajutorul aporximării
exponenţiale, ce va fi descrisă în capitolele următoare, a
fost sub 1000 tone.Intrările de oţel din 1949 până în 2004
, s-au folosit ca funcţii I(x).
Recuperarea de fier vechi din colectări U(x) s-a
estimat în felul următor.
Din [9] s-a aflat producţia de oţel brut din 1949 şi
până în 2004.Recuperarea totală de fier vechi din 1949
până în 2004 s-a obţinut prin ipoteza că consumul
specific de fier vechi pe tona de oţel în anii dinainte de
1983 a fost acelaş ca în 1983.În plus , fierul vechi rezultat
din procesele siderurgice, în perioada 1949-2004 , s-a
obţinut pe baza ipotezei că generarea specifică de fier
vechi siderurgic până în 1993 a fost identică cu cea din
1993.Importurile şi exporturile de fier vechi în anii
dinainte de 1984 s-au considerat neglijabile.Din aceste
estimări, s-a putut realiza aprecierea cantităţii de fier
vechi rezultat din colectări, începând cu 1949 până în
2004, utilizându-se metoda descrisă în cap. 2.2. Creşterea
stocului de oţel s-a obţinut prin scăderea recuperărilor de
fier vechi din intrările de oţel. Creşterea stocului de oţel
în perioada 1926-1948 s-a estimat folosind aporximarea
exponenţială a datelor din 1949 şi până în 1960. Stocul de
oţel în perioada 1926-2004 s-a estimat folosind creşterea
acestui stoc. China a anunţat că până în 2010, nivelul
producţiei de oţel va fi de 440milioane tone, iar nivelul
intrărilor de oţel va fi de 420 milioane tone [1]. Deaceea
situaţia intrărilor de oţel din 2005 şi până în 2010 s-a
stabilit pe baza estimărilor care asumează că rata
modificării va rămâne constantă în toată această perioadă.
O(
x)]

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 17
Stocul de oţel pentru perioada 2005-2010 s-a estimat prin
utilizarea ecuaţiei (3). În această ecuaţie , rata de generare
a fierului vechi rezultat din colectări C Leaching s-a asumat
că va rămâne constantă la nivelul anului 2004 (0,00667).
3.Rezultate şi discuţii
3.1. Prevederi ale intrărilor de oţel pentru
perioada viitoare
Pentru perviziunea intrărilor de oţel din perioada
următoare , s-au folosit trei metode.Prima metodă
presupune că intrările de oţel din viitor vor rămâne
constante la nivelul actual, această metodă fiind utilizată
de autori într-un studiu anterior [2].Intrările viitoare de
oţel s-au asumat afi aceleaşă cu ultimele date înregistrate.
Cea de-a doua metodă prevede stocul viitor de oţel prin
realizarea de analize cu ajutorul unor curbe logistice de
regresie, aşa cum se prezintă în ecuaţia (5)[19]
S
e
max St 0
1
t
în care S t reprezintă stocul de oţel după t ani de la
iniţierea stocului , β 0 şi β reprezintă parametrii , iar t
numărul de ani de la începerea iniţierii stocului. În
prezent S max este considerat 14tone/loc, cifră
corespunzătoare stocului existent în SUA, care au atins
recent un punct de saturare al acestei valori [40].
Modificarea stocului de oţel este egală cu valoarea
recuperării de fier vechi prin colectări, scăzută din
intrarea de oţel, aşa cum se arată în ecuaţia (6), care
realizează previziunile intrărilor viitoare posibile.
(5)
dS(
t)
dt
Β 0 β
Japonia 6,878 0,06907
China 8,376 0,08422
Coreea de Sud 10,11 0,1258
Taiwan 11,87 0,1771
Cea de-a treia metodă porgnozează intrările de
oţel pe consumatori finali prin utilizarea ecuaţiilor de
regresie care adoptă populaţia şi PIB-ul ca variabile
explicative.Intrările de oţel se poate prognoza prin
stabilirea modificărilor viitoare ale populaţiei şi PIBului.Ecuaţiile
sunt prezentate în tabelul 3. Prognozele de
viitor ale PIB[41,42] şi populaţiei [23,43-45] s-au
substituit în ecuaţii , procedându-se la porgnoza intrărilor
viitoare de oţel.
Tabelul 3. Ecuaţiile de regresie pentru fiecare
consumator final în Japonia, coreea de Sud, Taiwan şi
China
1. Ecuaţia de regresie
2. Clădiri
3. Infrastructură
4. Construcţii de maşini
5. Automobile de persoane
6. Autocamioane
7. Containere
8. Alte produse
9. Construcţii
10. Automobile
I(
t)
O(
t)
în care termenul stâng reprezintă modificarea stocului de
oţel în anul t, I(t) intrarea de oţel şi O(t) colectarea de oţel
în anul t.
S-au folosit diferite abordări pentru China faţă de cele
pentru Japonia, Coreea de Sud şi Taiwan.Pentru China,
stocul viitor de oţel afost previzionat cu ajutorul curbei
logistice de regresie aşa cum se descrie în prima etapă.În
continuare s-a aplicat modelul cu extracţie pentru
prevedea recuperările viitoare de fier vechi din colectări.
În final intrarea viitoar ed oţel s-a previzionat prin
adăugarea recuperarea de fier vechi din colectări la
modfiifcarea stocului de oţel.pentru Japonia , Coreea de
Sud şi taiwan. Modificarea viitoare a stocului de oţel s-a
prevăzut folosind tot regresia cu ajutorul curbelor
logistice, în acelaş fel ca şi pentru China.Totuşi, modelul
PBM s-a aplicat pnetru intrarea de oţel în cazul celor mai
recente date, în vederea calculării recuperării de fier
vechi din colectări din anul următor.
Apoi, intrarea de oţel pentru acelaş an s-a obţinut prin
adăugarea recuperării de fier vechi din colectări la stocul
de oţel din acel an, conform ecuaţiei (6). Apoi s-a aplicat
modelul PBM la intrarea de oţel pentru anul analizat, iar
recuperarea de fier vechi din colectări s-a calculat pentru
anul viitor.
Aceeaşi procedură s-a repetat , obţinându-se previziunile
următoare pentru intrarrea de oţel şi recuperarea de fier
vechi din colectări.Parametrii folosiţi în regresia pe bază
de curbă logistică sunt arătaţi în tabelul 2.
Tabelul 2. Parametrii pentru curba logistică
Rezultatele prognozelor intrărilor viitoare de oţel folosind
cele trei metode în a) Japonia;b)Coreea de Sud; c)
Taiwan; d)China
Figuri a,b,c,d
1.Intrări de oţel-milioane tone
2.Prima metodă-intrare constantă de oţel
3.A doua metodă-curbe logistice
4.A treia metodă-ecuaţii de regresie
Metoda curbelor logistice prognozează o creştere
continuă a intrărilor de oţel în China în viitor. Din contră
, pentru Japonia, Coreea de Sud şi Taiwan, curbele
logistice prognozează o scădere treptată a intrărilor de
oţel. Cele două seturi de rezultate se pot explica prin
stocul prezent de oţel pe cap de locuitor în aceste ţări.
(Japonia-10 tone;China-2 tone;Coreea de Sud-8
tone;Taiwan-12 tone), faţă de stocul maxim de 14
tone/loc existent în SUA.Deaceea , modificări în stocul
de oţel pe cap de locuitor au loc până când acesta va
atinge 7 tone, apoi urmează o descreştere.Folosind
metoda ecuaţiilor de regresie, intrările de oţel în Japonia
sunt prognozate că vor rămâne la fel. Pe de altă parte,
intrările de oţel pentru China, Coreea de Sud şi Taiwan
vor creşte substanţial. Totuşi considerând numărul mare
de furnale existente în aceste ţări, această prognoză nu
este realistă.
(6)

18 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
Analiza de regresie a fost adesea utilizată în studiile
anterioare privind analizele de circulaţie a materialelor
care prognozează viitorul[3-5].Totuşi prezentul studiu a
arătat dificultăţi privind utilizarea analizei de regresie
pentru prognoza viitorului prinutilizarea tendinţelor din
trecut în ţări ca China, Coreea de Sud şi Taiwan, unde
intrările de oţel au crescut rapid în ultimii ani.
3.2. Prognoza recuperărilor viitoare de fier vechi prin
colectări
Intrările viitoare de oţel , obţinute în cap. 3.1., s-au
introdus în estimările privind recuperarea de fier vechi
prin colectări, stabilite cu ajutorul modelului prezentat în
cap.2.3.
Rezultatele sunt prezentate în fig.3 (a-d)
Fig.3. cantitatea de fier vechi recuperat prin colectări
estimată prin 3 metode în a)Japonia, b) Coreea de Sud,
c)Taiwan, d)China
1. Alte produse
2. Containere
3. Camioane
4. Automobile de persoane
5. Construcţii de maşini
6. Clădiri
7. Infrastructură
8. Metoda regresiei
9. Metoda constantă
10. Automobile
11. Construcţii
12. Metoda logistică
13. Recuperarea de fier vechi prin colectare
În aceste cazuri, recuperarea de fier vechi prin colectare
este prezentată pe consumatori finali numai pentru
metoda curbelor logistice, pentru Japonia, Coreea de Sud
şi Taiwan, unde s-a utilizat modelul PBM. După cum se
arată în aceste figuri, rezultatele diferă foarte mult în
funcţie de metoda folosită.Aceasta conduce la ideea că
metodele folosite trebuie îmbunătăţite. Corelaţii între
intrările de oţel şi PIB există în literatur de specialitate
[3,4].Deaceea, modificările în ceeace priveşte recuperarea
de fier vechi prin colectare, obţinute cu ajutorul metodei
curbei logistice, vor fi decsrise mai jos în amănunt.
Recuperarea fierului vechi prin colectări a fost
prognozată să crească în Japonia pâmă la 31 milioane
tone în anul 2030, în Coreea de Sud până la 21milioane
tone în anul 2023, ca până în 2030 sa scadă la 20
milioane tone. Metoda curbei logistice, care afost
utilizată pentru porgnoza intrărilor de oţel, a prezis o
scădere în 2005 în japonia şi în 2008 în Coreea de Sud.
Bibliografie
Totuşi, diferenţa între previziunile obţinute prin metoda
curbei logistice şi metoda intrării constante de oţel a fost
mică, deoarece scăderea intrărilor deoţel a influenţat
recuperarea de fier vechi prin colectări după o anumită
perioadă de timp, datorită distribuţiilor duratei de
viaţă.Fierul vechi colectat de la poziţiile „automobile
pentru persoane” şi „clădiri” vor creşte în japonia din
două motive. În primul rând, pentru că intrările de oţel la
categoria „automobile pentru persoane” au crescut în
ultimii ani deşi intrările de oţel au rămas constante.În al
doilea rând, oţelul utilizat pentru categoria „clădiri2 ,
prezintă o durată de viaţă mare.În mod similar,
recuperarea de fier vechi din colectări de la poziţia
„clădiri” a fost prognozată să crească în Coreea de Sud, şi
în această creştere va avea importanţă pentru cea mai
mare creştere în recuperarea totală de fier vechi din
colectări.
Recuperarea de fier vechi din colectări va creşte treptat în
Taiwan, scăzând la circa 3milioane de tone la nivelul
anului 2030. Această recuperare de la poziţiile
„construcţii de maşini” şi „alte produse” va scădea , în
timp ce la poziţiile „construcţii” şi „automobile” va
creşte. Intrarea de oţel a fost prognozată să descrească
după 2004, după cum se arată în fig.3c.
Tendinţa de scădere a acestui tip de recuperare la poziţia
„construcţii” este evidentă după o anumită perioadă de
timp, în timp ce la pozişia „construcţii de maşini” se
poate vedea încă prima etapă. Recuperarea de fier vechi
prin colectări va depăsi 80 milioane tone în China, în anul
2030.Modificările de stoc de oţel vor afecta modificările
în recuperarea de fier vechi din colectări, lucru dovedit cu
ajutorul modelului de extracţie, care a fost utilizat în
cazul Chinei. Diferenţa dintre rezultatele aplicării
metodei intrării constante de oţel şi metodei curbelor
logistice, utilizate în cadrul modelului de extracţie, s-a
dovedit a fi mică.
Îm plus , metoda curbei logistice a prognozat că
recuperarrea de fier vechi în China, în anul 2021, în
Coreea de Sud, în anul 2010 şi în Taiwan în anul 2006.
4.Concluzii
S-a realizat o metodă în cadrul unui model de flux
material dinamic prin combinarea modelelor PBM şi de
extracţie. Recuperarea de fier vechi din colectări s-a
estimat pe consumatori finali, utilizând modelul PBM
pentru Japonia, Coreea de Sud şi Taiwan şi modelul de
extracţie pentru China. Aceste metode s-au propus să
porgnozeze intrările viitoare de oţel şi recuperările
viitoare de fier vechi din colectări.In ceea ce priveşte
aceste recuperări, metodele utilizate dau rezultate diferite,
ceeace face necesară îmbunătăţirea acestora.Metoda
curbei logistice a stabilit că recuperarea de fier vechi prin
colectări va fi de 29milioane tone în Japonia, 83milioane
tone în China, 20 milioane tone în Coreea de Sud şi 3,7
milioane tone în taiwan , la nivelul anului 2030.
1) The Japan Ferrous Raw Materials Association: Current Status and
Perspective of Supply and Demand of Ferrous Raw Materials (in
Japanese), Tokyo, (2006), 25, 26,33,42, 110, 111, 124.
2) I. Daigo, D. Fujimaki, Y. Matsuno and Y. Adachi: Tetsu-to-Hagane,
91(2005), 171.
3) D. P. van Vuuren, B. J. Strengers and H. J. M. De Vries: Resour. Pol
icy, 25 (1999), 239.
4) P. Crompton: Resour. Policy, 26 (2000), 103.

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 19
5) A. Elshkaki, E. Van der Voet, M. Van Holderbeke and V. Timmer-
mans: Resour. Conserv. Recycl., 42 (2004), 133.
6) Japan Technical Information Service: private communication,
(2006).
7) The Japan Ferrous Raw Materials Association: Quarterly Ferrous
Raw Material Statistics, Tokyo, 24, (2005), 19.
8) Ministry of International Trade and Industry: Yearbook of Iron and
Steel Statistics, Tokyo, (1954-1970).
9) The Japan Iron and Steel Federation: Handbook for Iron and Steel
Statistics, Tokyo, (2005), 74, 75, 84, 85.
10) The Japan iron & Steel Exporters' Association: Handbook for Iron
and Steel in Major Countries (in Japanese), lst-8th Tokyo,
(1984-2001).
11) China Machine Press: China Machinery Industry Yearbook 2004,
Beijing, (2004), 19, 67,557.
12) Publishing House of Electronics Industry: China Electronics Indus
try Yearbook 1999, Beijing, (1999), 24.
13) Publishing House of Electronics Industry: China Electronics Indus
try Yearbook 2004, Beijing, (2004), 17,21,22.
14) China Machine Press: China Machinery Industry Yearbook 2003,
Beijing, (2003), 530.
15) The Japan Iron and Steel Federation: Iron and Steel Sales Statistics
by End-uses and Regions (in Japanese), Tokyo, (1991), 135.
16) International Iron and Steel Institute (IISI): Steel Statistical Year
book, Brussels, (1983-2004).
17)The Japan Ferrous Raw Materials Association: Year Book of Ferrous Raw Material Statistic 2005, Tokyo, (2006), 52.
18) Japan Automobile Manufacturers Association: World Motor Vehicle
Statistics 2006, (2006), 5, 123, 145.
19) Taiwan Transportation Vehicle Manufacturers Association, Website:
http://www.ttvma.org/information.php (Accessed date: Nov. 15,
2006)
20) Interchange Association Japan, Website: https://www.jptwbiz-j.jp/
bizinfoj/tmkj/pdf/topics/tp030219J.pdf (Accessed date: Nov. 15,
2006)
21) N. Junpei: Doshisha Univ. Worldwide Bus. Rev., 3 (2002), 20.
22) Nikkyo Tsushin: Taiwan-keizai-soran, Taipei, (2005), 328.
23) Taiwan-mondai-kenkyusho, Taiwan-soran, Tokyo, (2001 ) T 24,412.
24) W. Tamaki, Y. Igarashi, D. Fujimaki, S. Hayashi, Y. Tomota, Y.
Matsuno and T. Nagasaka: Tetsu-to-Hagane, 92 (2006), 334.
25) K. Kakudate, Y, Adachi and T. Suzuki: Tetsu-to-Hagane, 86 (2000),
837.
26) E. van der Voet, R. Kleijn, R. Huele, M. Ishikawa, E. Verkuijlen:
Ecol. Econ., 41 (2002), 223.
27) Y. Komatsu, Y. Kato, T. Yoshida and T. Yashiro: J. Archil. Plan. Env
iron. Eng., No. 439, (1992), Sep.
28) Ministry of Land Infrastructure and Transport: White Paper on Land
Infrastructure and Transport 2006, Gyosei, Tokyo, (2006).
29) A. Toi and J. Sato: Energy Resour., 18(1997), 271.
30) Y. Adachi, I. Daigo, H. Yamada and Y. Matsuno: Dev. Eng., 11
(2005), 19.
31) D. Fujimaki: Master Thesis, University of Tokyo, (2006).
32) Japan Automobile Research Institute: Survey Report on Research
and Developments in High-technology Intensive Industries (in
Japanese), Tokyo, (2003), 13.
33) Trade Statistics of the Ministry of Finance Japan, Website:
http://www.customs.go.jp/toukei/info/index.htm (Accessed date:
Dec. 3, 2006)
34) Japan Steel Can Recycling Association, Website: http://www.stee!-
can.jp/ (Accessed date: Dec. 1. 2006)
35) H. Takagishi: Useful Life Table for Depreciable Assets and How to
Use (in Japanese), Horei, Tokyo. (2003). 28.
36) Ministry of Construction & Transportation, Korea. Website:
http://minwon.moct.go.kr/Civil/Search/EngListMain.jsp?QU=&FD
=0&CCH=1&DT1=&DT2=&SH = 0&PART = &LC=10&CT = 3
&FD2=&&PG=3 (Accessed date: Dec. 5,2006)
37) Ministry of Construction & Transportation, Korea. Website:
http://www.moct.go.kr/EngHome/DataCenter/Statistic/Statistic01.htm?oneDep=4&twoDep=42 (Accessed date: Dec. 5.

20 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
20061
38) Y.-M. Lee, A. M.-J. Cheng and C.-Su: Eco Balance OverMew.
(2006), 385.
39) A. Toi and J. Sato: Tetsu-to-Hagane, 84 (1998), 534.
40) The Iron and Steel Institute of Japan, Proc. of Symp. on Develop
ment of Materials Strategy Model for Resource and Environment,
Tokyo, (2007), 18.
41) Japan Center for Economic Research: Long-term Forecast of Global
Economy and Population 2006-2050, (2007), 145.
42) Kyoto University Pacific Rim Databases, Website: http://www.
econ.kyoto-u.ac.jp/pacific/ (Accessed date: Dec. 20,2006)
43) Statistics Bureau, Ministry of Internal Affairs and Communications:
Japan in Figures, Tokyo, (2006).
44) United Nations, Website: http://esa.un.org/unpp/ (Accessed date:
Dec. 10,2006)
45) Korean Statistical Information Service, Website: http://kosis.nso.go.
kr/Magazine/NEW/PJ/PJ0104.xls (Accessed date: Dec. 10,2006)
SISTEM MULTIDIMENSIONAL DE ANALIZĂ A DATELOR PENTRU PROCESE METALURGICE
În:MPT International nr.5/sept. 2008
În prezent, aproape toate combinatele siderurgice sunt
echipate cu o serie de sisteme complexe, care urmăresc să
monitorizeze şi să controleze automat fiecare process prin
intermediul unor date relevante (de la PLC-uri standard şi
instalaţii HMI la mşini specializate de genul
profilometrelor.Astfel , sea sigură colecatrea unui număr
imens de deate şi înmagazinarea acestor în diferite
moduri.Într-o instalaţie modernă de turnare continuă, de
exemplu, datele pot fi făcute disponibile de la:
-Nivelul 1 de comunicaţie PLC (viteza de turnare, debite
de apă, nivelul în cristalizator, greutatea distribuitorului
etc.)
-Instalaţiile HMI (lista alarmelor, lista evenimentelor,
tendinţele variabilelor, etc.)
-Bazele de date de nivel 2 (calităţi de oţeluri, date privind
utilajele, practice de turnare, date de producţie, calitatea
produselor, etc.)
-Alte surse (laboratorul chimic, zonele de inspecţie, etc.)
Tendinţa de dezvoltare nu se opreşte , în sensul că
beneficiarii doresc tehnologii de informaţii care să
permită înmagazinarea mai multor date despre process,
producţie şi afaceri.
Aşa cum s-a demonstrate şi alte domenii (comerţ, traffic
aerian, circulaţia mărfurilor, etc.) explorarea şi exploatrea
unei cantităţi uriaşe de date permite realizarea de
îmbunătăţiri şi în procesele de elaborare a oţelului şi de
turnare. Problema principală în ceeace priveşte realizarea
acestor deziderate constă în necesitatea de a extrage
informţii din aceastză varietate de surse şi formate. În
acest caz, folosirea tehnologiilor moderne de
înmagazinare a datelor (DW) şi de procesare analitică online
(OLAP) este esenţială pentru realizarea succesului.
Pe baza consideraţiilor de mai sus, Danieli Automation şi
Beantech, beneficiind de lunga lor experienţă în
proiectarea, producerea, montajul şi punerea în funcţiune
de instalaţii de automatizare în industria siderurgică, au
realizat instalaţia More Intelligence, care asigură
informaţii utile , cu ajutorul cărora procesele metalurgice
pot fi optimizate şi îmbunătăţite, atât din punct de vedere
ethnic (durate de întârziere , practice utilizate, consumuri
energetice) cât şi din punct de vedere al factorului
uman.Instalaţia More Intelligence oferă metode uşoare
pentru investigarea aspectelor economice critice ale
proceselor de producţie şi asigură economii considerabile
la capitolul cheltuieli.
2.Arhitectura instalaţiei More Intelligence
Figura 1, ilustrează arhitectura instalaţiei More
Intelligence
Figura 1. Arhitectura instalaţiei More Intelligence
1.Reţeaua Internet
2.Display de acces de la distanţă
3.Display de acces al clientului
4.Server
5.PLC
6.HMI-SCADA
7.Terminale de nivel
8.Computer personal dotat cu Web/OLAP browser
9.Instalaţia de control al procesului de nivel 2
10.Oţelărie
11.Instalaţii de turnare continuă
12.Laminoare de produse plate
13.Laminoare de produse lungi
14.Întreţinere
15.Instalaţia More Intelligence OLAP+WebServer
16.Bază de date (hipercub)
17.Nivel 2
18.Bază de date
19.Colector de date
20.bază de date
21.Software de analiză multidimensională
22.Bază de date de sincronizare
datele sunt colectate dintr-o sursă tipică (bază de date de
nivel 2).Informaţia extrasă din aceasta este prezentată
utilizatorilor (un desktop standard PC sau un laptop
echipat cu browser).Pentru discuţiile care urmează este
posibil să se separe sistemul în 3 blocuri fucnţionale
principale:
-ETL-extracţie, transformare, încărcare (collector de date
şi bază de date de sincronizare)
-motoare OLAP (software de analiză multidimensională
şi bază de date)
-instrumente browsing ale utilizatorului final (PC cu Web
browser sau browser OLAP)

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 21
ETL, pentru extragerea unui serviciu Windows de
configuraţie completă, este destinat colectării de date pe
bază de timp regular (din oră în oră, zilnic , etc.) din surse
diferite.
Transformare. ÎĂn momentul în care sunt colectate,
datele sunt verificate pentru integritate, în cazul în care
există date eronate sau nesemnificative, acestea sunt
eliminate.
Încărcare.datele colectate sunt înmagazinate temporar
într-o bază de date tampon.Odată ce aceste date au fost
filtrate, sunt încărcate în magazia de date prin înregistrări
specifice care completează tabele multidimensionale.
OLAP.Operaţiunile descries anterior creează obiectele
fundamentale pentru abordarea OLAP, aşa numitele
“cuburi”.Acestea sunt:
-entităţi cu n dimensiuni concepute specific pentru a
depozita cantităţi uriaşe de date;
-complet configurabile prin alegerea dimensiunilor
corespunzătoare;
-pot fi aduse la zi şi extensibile în orice moment.
Figura 2 arată o reprezentare simplă a unui “cub” cu 3
dimensiuni tipice ale unei uzine siderurgice.Aceste
“cuburi” pot să aibă nu numai trei , dar şi un număr n de
dimensiuni.
Figura 2 . Cubul OLAP
1.Predicţie
2.Anomalii
3.Mărci (calităţi) de produse
Într-o aplicaţie standard de tip More Intelligence pentru
instalaţii de turnare continuă, cubul este configurat cu
următoarele 8 dimensiuni:timp, mărci de oţel, producţie,
variabile de process, anomalii/defecte, utilaje, analize
chimice/rezultatele inspecţiilor
În caz că este necesar, se pot adăuga alte dimensiuni.
Este important să se noteze că toate etapele de mai sus
sunt realizate automat, cu ajutorul instalaţiei More
Intelligence, nefiind necesară nicio intervenţie manuală în
niciuna din etapele de procesare.
Software-ul este proiectat să folosească intervale fixe de
timp pentru conectarea la surse în vederea extragerii de
date, adesea în afara orelor de lucru, pentru a nu se
intersecta cu activităţile obişnuite.Deasemenea se
utilizează resursele fizice ale surselor de date pentru cea
mai scurtă durată de timp posibilă, pentru a nu
restricţiona funcţionarea.Aceasta este realizată într-un
mod care este transparent în faţa utilizatorilor,
adicăaceştia nu cunpsc activităţile care se desfăşoară în
spatele activităţii de soft, complexitatea acestor activităţi
fiind “invizibilă” faţă de utilizatori.Operaţiunile de citire
(browsing) ale informaţiilor extrase pot fi realizate cu
aceeaş metodă ca cea utilizată pentru navigare pe
Internet: cu un simplu browser (de exemplu Internet
Explorer), utilizatorul poate accesa portalul WEB al
instalaţiei More Intelligence şi poate vedea imaginile de
oriunde din lume.O altă cale de a accesa informaţia este
să folosească un browser OLAP cum este cel denumit
Prollarity.Această metodă este în mod normal folosită
pentru conexiuni Internet şi asigură o performanţă
superioară.
3. Aplicaţii pentru instalaţii de turnare continuă
Pentru a analiza datele, prima etapă constă în accesarea
portalului web, cu ajutorul unui browser standard de
Internet, aşa cum se prezintă în figura 3.
Drepturile de acces sunt configurabile pentru diferiţi
utilizatori şi pentru diferite funcţionalităţi.Imaginea de
acces este divizată în două părţi principale.În partea de
stânga –jos există legăturile (links) cu rapoarte statice. În
partea dreaptă se află secţiunea principală care permite
explorarea dinamică a informaţiei (agregată în cuburi)
Figura 3. Protalul WEB
1.Căutare
2.favoriţi
3.Ceas analogic
4.Foldere
5.Mzdocuments
6.Documente de înregistrare
7.Căutare intrare la dosare
8.Cuptor electric cu arc
9.Instalaţie de metalurgie secundară
10.Instalaţie VOD
11.Maşini de turnare continuă
12.Vedere de ansamblu a oţelăriei
13.Cuptoare de încălzire
14.Rapoarte zilnice
Rapoartele statice sunt preconfigurate şi pregătite pentru
folosire cu o singură apăsare pe buton (click).Un raport
static tipic este prezentat în figura 4 şi include indicatorii
cheie de performanţă cei mai utili (KPI), care descriu
situaţia actuală a maşinii de turnare continuă, cum ar fi:
-imaginile în care valorile actuale sunt comparabile cu
valori ţintă pentru varaibilele principale, incluzând
numărul şarjei, productivitatea medie (t/h), scoaterea
medie (%), produsele de calitatea I (%), lungimea medie
a secvenţei
-tabele în care sunt raportate şarjele cele mai bune şi cele
mai slabe (valori maxime, minime şi medii) pentru indicii
de producţie, cum ar fi productivitatea ( cu deviaţii faţă
de ţintă , în %), scoaterea (%) , gradul de utilizare al
instalaţiei (%). Dacă se cer mai multe detalii cu privire la
o şarjă, cu un click se accesează pagina care prezintă
această şarjă.
Figura 4. Imagine de raport static
1.Marca de oţel
2.Numărul secvenţei
3.Greutatea şarjei în oală
4.Greutatea produsului
5.Număr de produse.Calitate superioară.Produse
inspectate.Deşeuri (fier vechi).Total
6.Productivitate (t/h)
7.Rata producţiei (%)
8.Scoaterea(%)
rapoaretle dinamice reprezintă instrumental avansat de
investigare al isntalaţiei More Intelligence.Analiza
reprezintă un complement valoros şi necesar pentru
rapoarte, iar analizele multidimensionale ale procesului
de turnare implică comparaţii de factori cum sunt şarjele,
schimburile de lucru sau performanţele echipamentelor,
care pot fi văzute în lumina altor factori importanţi de
afacere, cum sunt mărcile de oţel, firele, analiza chimică,
variabilele de producţie, lungimea secvenţelor, practica
de producţie, ş.a.m.d.Pe baza “cubului”, conceptual
fundamental al fiecărei aplicaţii OLAP, rapoartele
dinamice asigură prezentarea tendinţelor şi relaţiilor care
nu rezultă din late tipuri de rapotare la pupitru şi în
atenţia utilizatorilor.Personalul care accesează sistemul
de informaţii poate avea diferite necesităţi în funcţie de

22 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
rolul pe care îl are în organigrama companiei.De
exemplu, planificatorii strategici au nevoie să
monitorizeze progresele şi palnifică îmbunătăşirea
scopurilor globale ale companiei.managerii financiari au
nevoie de exemplu să definească obiectivele eceonomice
şi să verifice performanţele obţinute faţă de aceste
obiective.
Conducătorii tehnici au nevoie să definească activităţile
executive, să monitorizeze producţia, să îmbunătăţească
scoaterea şi productivitatea maşinii de tunare continuă.În
final, managerii de calitate necesită să identifice relaţiile
şi evenimentele care influenţează calitatea produselor
turnate continuu.De exemplu, folosind instalaţia More
Intelligence, managerii secţiei pot accesa cu uşurinţă
informaţii fundamentale, cum sunt următoarele:
-producţia şi productivitatea maşinii t.c.;
-consumuri şi costuri pentru fiecare marcă de oţel sau
profil produs;
-performanţele şi întârzierele din ifecare schimb;
Deasemenea, ei pot analiza:
-fiecare şarjă, pentru a determina care sunt cele mai
productive oţeluri;
-întârzierele în producţie , în legătură cu impactul
economic al acsetora;
-costurile totale sau costuri pe produs/şarjă;
-detalii privind produsele turnate;calitate, scoatere,
costuri.
Pe baza acestor elemente se poate stabili succesiunea
operaţiunilor de întreţinere pe fluxul tehnologic,
maximize utilizarea activelor şi reduce
întreruperile.Figura 5 prezintă un exemplu de analiză de
producţie care se concentrează pe productivitate şi care a
fost făcută pentru diferite secţiuni de semifabricate
turnate continuu în mărci de oţeluri.
Figura 5. Indice de secvenţă pe secţiune(marcă (t/h)
1.Producţia pe secţiuni/mărci/t/h
2.Tone/oră
3.Producţie.Defecte.Analiza în timp a procesului.Analiza
chimică.Greutate.Diverse
4.Datele privind şarjele
Figura 6 prezintă aceeaş analitză cu selectarea indicilor
secvenţelor în loc de productivitate t/h.În mai puţin de os
ecundă, cu un singur click se poate trece de la o foaie la
alta
Figura 6.indicii secvenţelor pe secţiune şi marcă de oţel
1.Producţia pe secţiune/marcă/indice secvenţă
2.Marca de oţel
Instalaţia More Intelligence este foarte folositoare pentru
managerii de calitate, întrucât ei pot investiga o gamă
largă de factori care să determine calitatea finală a
produselor turnate, de exemplu, valorile prescrise şi
parametrii, parcursurile anormale. Măsurătorile făcute cu
ajutorul utilajelor (durabilitatea, uzura, avriile).Cu
ajutorul rapoartelor dinamice, utilizatorii pot obţine
corelările dintre aceşti factori şi calitatea produsului final,
cu viteze imposibil de realizat cu ajutorul metodelor
tradiţionale.
Figura 7 arată procentajul de anomalii cauzate de
probelemele generate de nivelul oţelului lichid în
cristalizator, cu referire la marca oţelului.Imagini similare
pot fi realizate pentru a corela anomaliile cu numărul
firului de turnare, cu lungimea secvenşei, pentru
procentul diferitelor elemente, etc.Nu există limite pentru
a realize diverse situaţii necesare utilizatorului.
Figura 7. Procentul de anomalii pe marcă de oţel cauzat
de probelemele legate de nivelul oţelului în cristalizator
1.Nivelul în cristalizator.Procentul de anomalii
2.Procent de lungimi defectuoase
3.Simboluri de mărci de oţeluri
4.Detalii privind exploatarea
Figura 8 un exemplu de mod de descompunere, folosit
pentru a aprecia mai rapid problemele, faţă de modul de
dispunere pe ecran sub formă de bare, hărţi, diagrame,
etc.
Figura 8. Exemplu de model de descompunere
1.Tipul variabilei
2.Nivelul cristalizatorului
3.Viteza de turnare
4.Agitatorul cristalizatorului
5.Numărul firului
6.Numărul schimbului
7.Oţel amestecat
8.Fund
9.Detalii privind exploatarea
În figura 9 se prezintă o nouă utilizare interesantă a
raportului dynamic şi anume analiza uzurii utilajelor.Este
uşor să se compare, de exemplu rezultatele istorice ale
unei anumite poziţii de utilaj (sau grup de utilaje) care
lucrează în anumite condiţii.
Aceasta se face pentru prevenirea unor avarii
viitoare.Acest tip de navigaţie OLAP poate fi utilizat
pentru a compara echipamentul de la diferiţi furnizori
Figura 9. Detalii privind utilizarea cristalizatorului pe
mărci de oţeluri
1.Cristalizatorul 12160.Utilizarea pe marcă de oţel
2.Mărci de oţeluri.
3.Cantităţi de oţel produse
Concluzii
Instalaţia More Intelligence funcţionează pe principiul
“Pur şi simplu hotârăşte ce vrei să vezi şi cum şi instalaţia
va avea grijă de aceasta”.
Cele mai avansate tehnici şi cunoştinţe în domeniul
înmagazinării de date sunt aplicate la elaborarrea oţelului
şi în particular la procesul de turnare continuă,
demonstrează că o mulţime de date ascunse în volumul
mare de informaţii pot fi dezvăluite şi extrase, procedeul
fiind complet automat şi transparent pentru utilizator.
Aplicaţiile recente ale instalaţiei More Intelligence la
maşinile de turnare continuă au confirmat că obiectivele
stabilite în timpul proiectării acestora au afost atinse.
Accesul este asigurat şi persoanelor cu slabe cunosştinţe
de lucru la computer.se poate realize o interogare
flexibilă , care să obţină beneficii maxime din datele
existente.Datorită metodelor de achiziţie automată a
datelor, se realizează un sistem fiabil , iar dependenţa de
operator este redusă la minimum . Instalaţia dispune de
durate reduse de reacţie asigurând un acces rapid la
informaţiile chiei şi deasemenea o posibilitate de ajustare
a practicilor de turnare şi parametrilor de exploatare.
Instalaţia prezintă posibilitatea realizării de rapoarte
intermediare şi etape off-line de procesare.Se înlătură
necesitatea pregătirii unui număr mare de documente
pentru obţinerea aceloraş rezultate.
Instalaţia asigură riscuri reduse de erori umane, întrucât
obţine date valabile direct din uzină.dacă asemenea
activităţi s-ar fi desfăşurat manual este posibilă creşterea
riscului de eroare.

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 23
Utilizarea instalaţiei More Intelligence permite
concentrarea pe procesul de învăţare, în aşa fel îcât să se
asigure o creştere a valorii adăugate.
Este evident că există posibilităţi de instalare a acestui
system pentru un flux siderurgic integrat, asigurându-se
creşterea performanţelor acestuia.
ARDEREA CU OXI-COMBUSTIBIL PENTRU ASIGURAREA UNEI PRODUCŢII SPORITE ŞI DE
EMISII REDUSE DE CO2 ŞI NOX
În :Stahl und Eisen nr.7/2008
Stimulate la creşterea rapidă a preţurilor produselor
petroliere în anii 1970, s-a procedat la cercetarea căilor de
reducere a consumului de combustibil în cuptoarele de
încălzire şi cele de tratament termic.Aceasta a condus la
realizarea soluţiei oxi-combustibil în laminoare şi forjă,
astfel că în anii 1980 Linde a început să echipeze primele
cuptoare cu sisteme cu îmbogăţire cu oxigen.S-a asigurat
într-o primă etapă aer îmbogăţit cu 23-24%
oxigen.Rezultatele au fost încurajatoare, astfel că
cercetările au continuat şi în anii 1990 s-a reuşit
transformarea primului cuptor pe funcţionare cu 100%
oxigen, la firma Timken din SUA.În prezent peste 110
cuptoare dispun de asemenea instalaţii , cum este cazul
unui cuptor cu vatră rotativă de la Archelor Mittal
Shelby, prezentat în figura 1 .
1.Evoluţia instalaţiilor de la arderea convenţională
oxicombustibil la arderea fără flacără cu oxigen.
Într-un arzător aer-combustibil , flacăra conţine azot ,
pentru care se consumă combustibil pentru încălzire,
gazele fiind ulterior evacuate la coş.prin evitarea
balastului de azot, utilizându-se oxigen de calitate
industrială, se constată o îmbunătăţire remarcabilă atât a
randamentului combustiei cât şi a transferului de căldură.
Combustia cu oxigen influenţează procesul de ardere pe
mai multe căi.Primul rezultat evident este creşterea
randamentului termic datorită reducerii volumului degaze
de ardere.Acest rezultat este valabil pentru toate tipurile
de arzătoare oxicombustibil.În plus, creşte concentraţia
de gaze triatomice radiante, CO 2 şi H 2O, în atmosfera
cuptorului . În cazul operaţiunilor de topire sau de
încălzire, aceşti doi factori conduc la creşterea
productivităţii, economie de combustibil, emisii mai
reduse de CO 2, iar dacă combustibilul mai conţine şi sulf
, se constată o scădere a emisiilor de SO 2.
Pentru operaţiunile de încălzire continuă se poate asigura
exploatarea cuptorului la temperaturi mai ridicate în zona
de intrare, ceeace asigură deasemenea creşterea
productivităţii.Oxicombustia nu necesită instalaţii de tip
recuperativ sau regenerativ.Se elimină deasemenea unele
probleme privind suflantele şi zgomotul produs de
ceastea (figura 2)
Figura 2. Comparaţia necesarului de energie pentru
încălzire cu folosirea de aer-combustibil (AF) cu sau fără
recuperator şi oxi-combustibil[2].
1.Recuperator
2.Entalpia oţelului
3.Pierdere prin transmisie
4.Entalpia gazelor arse
5.Temperatura gazelor arse
6.Preîncălzirea aerului
7.Randamentul termic
8.Necesarul de energie
Creşterea temperaturii flăcării şi problema formării de
NO x sunt două aspecte care mai trebuie analizate.
Formarea de NO x este funcţie de concepţia arzătorului,
specificul cuptorului şi sistemul de control al procesului.
De fapt, arderea oxicombustibil se utilizează de mulţi ani
pentru reducerea emisiilor de NO x pentru satisfacerea
condiţiilor impuse de legislaţia de mediu (figura 3)
Figura 3. Comparaţie între randamentul termic global în
cazul utilizării arderii er-combustibil şi arderii oxicombustibil.
1.Randament termic %
2.temperatura gazelor arse o C
3.Ardere cu oxi-combustibil 20 o C
4.Aer preîncălzit (20 o C;300 o C;600 o C)
Reducerea emisiilor de CO 2
Legislaţia referitoare la emisiile de NO x este trictă şi
nivelele limită de emisii se reduc continuu.NO x reprezintă
un gaz cu potenţial de încălzire globală de 230 ori mai
mare decât CO 2, fiind pe lista cuprinsă în protocolul de la
Kyoto.Acesta a reprezentat un impuls împreună cu
beneficiarii.
Formarea NO x de natură termică este controlată de 3
factori:
-presiunea parţială a oxigenului;
-presiunea parţială a azotului;
-temperatura de combustie (temperatura de formare a
NO x)
Pentru fiecare din aceşti factori s-a creeat o strategie şi
anume:
-în ceeace priveşte presiunea parţială a oxigenului, care
asigură o bună funcţionare a combustiei şi sistemul de
control, se minimizează penetraţia de aer cu ajutorul
etanşărilor şi unui control strict al presiunii în cuptor;
-în ceeace priveşte presiunea parţială a azotului, se
acţionează pentru evitarea prezenţei acestuia în mediul
oxidant, în principal tot prin minimizarea penetraţiei de
aer cu ajutorul etanşărilor şi controlul strict al presiunii în
cuptor;
-în ceeace priveşte temperatura de ardere se asigură o
ardere fără flacără.
Deşi se foloseşte numai oxigen pentru procesul
convenţional de combustie oxi-combustibil, oxizii de azot
se produc ca rezultat al temperaturii înalte a flăcării şi
aerul penetrat.În vederea scăderii temperaturilor maxime
şi îmbunătăţirii condiţiilor flăcării, s-a procedat la o
ardere în etape, care a asigurat o reducere a emisiunilor
de NO x.
Totuşi datorită înăspririi legislaţiilor de mediu sunt
necesare cercetări în continuare pentru reducerea
nivelului emisiilor de NO x
3.Oxi-combustibilul asigură funcţionare fără flacără,
încălzire uniformă şi emisii scăzute de NO x
Aşa cum s-a menţionat anterior, un parametru cheie
pentru realizarea de emisii scăzute de NO x este reducerea
temperaturiiflăcării.Sub 1400 o C are loc o formare limitată
de NO x creşte serios.Arderea oxi-combustibil

24 NOUTĂŢI IN METALURGIE NR.5 2008
convenţională contribuie la apariţia unor regiuni ale
flăcării în care temperatura depăşeşte 2000 o C.Una din
metodele de reducere a cestei temperaturi este să se
folosească arderea fără flacără.Principiul arderii fără
flacără este cunoscut de mai mult timp, dar exploatarea sa
industrială este de dată mai recentă (figura 4)
Figura 4. Formarea NO x în funcţie detemperatura flăcării
1.Temperatura flăcării
2.NO x total
3.NO x termic
4.NO x instantaneu
Expresia „ ardere fără flacără” se referă la aspectul vizual
al tipului de combustie, în sensul că flacăra nu mai poate
fi văzută de un ochi uman.
Acest tip de „flacără” se extinde în timp şi spaţiu, în
volume mai mari de aceea acest tip de ardere este
denumit „ardere în volum”.Astfel de flacără prezintă o
temperatură mai uniformă şi mai scăzută.
Există două căi principale de obţinere a combustiei
oxicombustibil fără flacără:
-diluarea flăcării prin recircularea unei părţi a gazelor
arse la arzător;
-folosirea unei injecţii separate de combustibil şi oxigen
la viteze mari.
Amestecul de combustibil şi oxidant reacţionează
uniform prin volumul flăcării, cu o viteză controlată pe
presiunile parţiale ale reactanţilor şi temperaturile lor.
În cazul combustiei oxi-combustibil flacăra este diluată
cu ajutorul gazelor arse.Aceasta reduce temperatura
flăcării evitând crearea de NO x termic şi realizând o
încălzire mai uniformă a oţelului.
Odată cu reducerea temperaturii flăcării , arzătoarelor
oxi-combustibil fără flacără dispersează eficient gazele de
ardere în cuptor asigurând o încălzire mai eficientă a
materialului cu un număr limitat de arzătoare.
Flacăra dispersată conţine acelaş volum de energie ,
distribuit însă la un volum mai mare.Realizarea de
arzătoare fără flacără la cuptoarele vechi sau cele continui
asigură în acelaş timp un volum redus de NO x chiar dacă
există penetrări de aer fals.
Institutul Regal de Tehnologie de la Stockholm a realizat
cercetări pe scară pilot (figurile 5 şi 6) din care rezultă că
arderea convenţională oxi-combustibil şi arderea
regenerativă aer-combustibil şi arderea regenerativă ercombistibil
produc nivele de NO x asemănătoare, dar
superioare celor din cazul arderii oxi-combustibil, dar
fără flacără.
Figura 5 nu se prezintă fiind brevetată [5]
Figura 6. Emisiile în cazul arderii oxi-combustibil
convenţionale sunt comparabile cu tehnologia aercombustibil
cu regenerare , în timp ce arderea oxicombustibil
fără flacără rămâne insensibilă la penetrările
de aer fals [6].
1.Ardere convenţională oxi-combustibil
2.Ardere regenerativă aer-combustibil (21%O 2)
3.Ardere oxi-combustibil fără flacără
4.Ardere regenerativă aer-combustibil (29%O 2)
5.NO x mg/MJ
6.Concentraţia de oxigen la coş (%)
4.Arzătoare pentru combustibili cu putere calorifică
scăzută
Arzătoarele oxi-combustibil au fost întotdeauna puternice
şi compacte, iar noua generaţie de asemenea arzătoare şia
menţinut concepţia compactă, pentru a putea facilita
schimbarea arzătoarelor existente şi reorganizarea
instalaţiilor. În prezent creşte necesitatea utilizării
combustibililor cu putere calorifică scăzută.În cazul
combustibililor sub 2KWh/m 3 . Utilizarea oxigenului
reprezintă o necesitate stringentă, astfel că arderea oxicombustibil
fără flacără poate fi utilizată cu succes.În
combinatele siderurgice integrate se foloseşte pe scară
largă gaz de furnal (< 1kwh/m 3 ), singur sau în combinaţie
cu gaz de cocs sau gaz metan. Combustibilii cu putere
calorifică scăzută prezintă o densitate scăzută a energiei,
aceasta însemnând că trebuie transportate volume
mari.Situaţia se complică şi prin faptul căacesţia au o
presiune scăzută, care este costisitor să fie ridicată (figura
7)
Figura 7.Imaginea din stânga prezintă un arzător oxicombustibil
fără flacără de 3Mw cu autorăcire , de tip
ceramic.Imaginea din dreapta prezintă un arzător de
5MW de tip oxi-combustibil fără flacără, răcit cu
apă.Amândouă sunt echipate cu celulă integrată UV şi un
arzător pilot.Obiectul de referinţă din fotografii este o
cutie de chibrituri.
5. Exemple de instalaţii
Linde a realizat peste 30 instalaţii de tip cu ardere oxicombustibil
fără flacără pe peste 12 uzine.În continuare
se dau câteva exemple de instalaţii şi o descriere a
performanţelor realizate de acestea.Cea mai mare parte
sunt de tipul utilizat pentru cuptoarele de încălzire şi de
recoacere, dar unele sunt deasemenea utilizate şi pentru
preîncălzirea oalelor sau altor recipienţi.
5.1. Cuptor cu vatră păşitoare la Outokumpu
În anul 2003 s-a procedat la reconstrucţia unui cuptor cu
vatră păşitoare de la uzina Degerfors (Suedia) cu ajutorul
unui proiect Linde la cheie cu garanţii de
performanţă.Acţiunea a constat în înlocuirea arderii aercombustibil,
inclusiv a recuperatorului cu ardere oxicombustibil
fără flacără şi instalarea de sisteme esenţiale
de control.
A rezultat o creştere cu 40-50% a capacităţii de încălzire,
care a asigurat şi creşterea corespunzătoare a capacităţii
laminorului, o reducere cu 255 a consumului de
combustibil şi a emisiilor de NO x până la nivelul de
70mg/MJ (figura 8).
Fotografia nu se reproduce în prezentul material
5.2. Cuptoare continui de recoacere la Nyby
Tot în cadrul firmei Outokumpu există şi uzina de la
Nyby, unde funcţionează două cuptoare continui de
recoacere instalate iniţial în 1955 , respectiv 1960.
Cuptorul instalat pe prima linie de decapare şi recoacere,
destinat benzilor laminate la cald sau la rece , afost
transformat pe la cald sau la rece , a fost transformat pe
funcţionare cu ardere oxi-combustibil fără flacără în anul
2003, datorită necsităţilor stringente de a creşte producţia
şi de a reduce emisiile de NO x.
Cuptorul are o lungime de 18 m şi este echipat cu
arzătoare oxi-combustibil fără flacără.Puterea totală de

NR.5 2008 NOUTĂŢI IN METALURGIE 25
16MW nu a fost modificată în cadrul acestei acţiuni, dar
datorită creşterii randamentului transferului de căldură de
la 45% la 76% s-a asigurat creşterea eficienţei globale a
agregatului cu 505, scăderea cu 405 a consumului de
combustibil, iar emisiile de NO x sunt sub nivelul admis
de 70mg/MJ (figura 9 , care nu se reproduce).
5.3. Modernizări la uzina Avesta a firmei Outokumpu
În această uzină, tablele din oţel inpx sunt laminate la
cald pe un laminor de tip Steekel, iar laminarea la rece se
desfăşoară pe un laminor policilindric.
Uzina este dotată cu un mare cuptor cu ardere oxicombustibiş
de 40 MW.vechiul cuptor cu lungimea de 24
m avea o capacitate de 75t/h, dar necesităţile de producţie
au impus dublarea capacităţii. S-a procedat la lungirea
cuptorului cu 10 metri, astfel că producţia a putu creşte la
150t/h.Conversia a cuprins deasemenea eliminarea
arzătoarelor aer-combustibil şi recuperatorului şi
instalarea de arzătoare oxi-combustibil.
Tehnologia oxi-combustibil cuprinde şi arderea în
trepte.Prin adoptarea acestor soluţii s-a asigurat reducerea
consumului de combustibil cu 405.Nivelul emisiei de
NO x este sub 65mg/MJ.
5.4. Cuptoare adânci la Ascometal
Linde a întreprins montaje de instalţii oxi-combustibil
fără flacără la două uzine aparţinând firmei Ascometal ,
din cadrul grupului Seversatl.La Fos-sur-Mer (Franţa) au
fost modificate 9 cuptoare adânci, în perioada 2005-
2007.Livrarea a cuprins şi instalaţii noi de evacuare a
gazelor arse.Capacitatea cuptoarelor este de 80-120t
fiecare.ca urmare a îmbunătăţirilor efectuate s-a asigurat
creşterea capacităţii cu 505, reducerea consumului de
combustibil cu 40%, reducerea emisiei de NO x cu 40% şi
scăderea formării de ţunder cu 3 t la fiecare 1000tone de
material încălzit (figura 10, care nu se reproduce).
Într-o a doua acţiune similară din Franţa, în cursul anului
2007 şi 2008 s-au modernizat deasemenea patru cuptoare
adânci la uzina Les Dunes.
5.5. Cuptor cu vatră rotativă la Archelor Mittal Shelby
În 2007, Linde a livrat o transformare a unui cuptor cu
vatră rotativă de 15m diametru la acest producător de ţevi
laminate la cald din SUA. Furnitura a cuprins instalaţia
de ardere cu arzătoare fără flacără, modernizarea
cuptorului, o nouă instalaţie pentru gaze arse şi
isntalaţiile electrice de acţionări şi control termotehnic.
Modernizarea instalaţiei de ardere s-a făcut în două etape,
în prima etapă s-a utilizat numai îmbogăţirea aerului cu
oxigen, iar în a doua etapă s-a procedat la montarea
instalaţiei de ardere fără flacără.
Prin această invetiţie s-a asigurat o creştere a
productivităţii cu peste 25%, economii de combustibil de
50%, emisii de NO x sub 70mg/MJ şi o reducere cu 50% a
producerii de ţunder.
5.6.Preîncălzirea recipienţilor
La acerinox(Spania) oalele de 90 tone sunt uscate şi
preîncălzite cu ajutorul unui arzător oxi-combustibil fără
flacără de 2MW. Când se încălzesc oalele de la 20 o C la
1175 o C, se obţine un randament termic mediu de
84%.Preîncălzirea începe normal la 900 o C şi după o oră
se atinge temperatura de 1175 o C.
La Outokumpu, Avesta (Suedia), oalele de 90 tone,
începând cu anul 2004, sunt preîncălzite cu un arzător
oxi-combustibil fără flacără , de 1,5MW.
La Sandvik (Suedia) convertizorul AOD de 80 tone se
preîncălzeşte începând cu anul 2003 cu un arzător oxicombustibil
fără flacără, de 1,4 MW, care a înlocuit un
arzător vechi aer-combustibil, de 6MW.
Durata de încălzire s-a redus de la 13 ore la 10 ore, în
condiţiile realizării unei reduceri a consumuuli de peste
80%.
Asemenea instalaţii se mai găsesc în funcţiune şi la
Ovako şi Kanthal.
Instalaţia de la Tornio (Outokumpu, Finlanda), este
ultima instalaţie de acest tip, pusă în funcţiune.
6. Concluzii
Arderea oxi-combustibil fără flacără prezintă un număr
mare de avantaje astfel că introducerea acestei tehnologii
se face destul repede.
Avantajele arderii oxi-combustibil convenţionale sunt
combinate cu cele ale combustiei fără flacără pentru a
produce o încălzire îmbunătăţită şi mai uniformă şi
reducerea emisiilor de NO x. Acest din urmă avantaj este
important în cazul cuptoarelor de încălzire şi derecoacere
de mare capacitate ce funcţionează în regim continuu, dar
este semnificativ şi pentru alte procese cum ar fi uscarea
şi preîncălzirea oalelor şi altor recipienţi. Un bun
exemplu îl reprezintă uzina Hoforo a firmei Ovako din
Suedia.
Prima aplicaţie a procedeului în operaţiuni de încălzire
datează din anul 1994 şi de atunci cu vatră rotativă au
fost transformate pe ardere convenţională oxicombustibil.Începând
cu anul 2006 s-a trecut pe
tehnologia de ardere oxi-combustibil fără flacără.
În acest context s-a reuşit obţinerea reducerii duratei de
încălzire cu 155 a consumului de combustibil cu 17% şi
formării de ţunder cu 5-20% (figura 11)
Figura 11. Comparaţia duratei de încălzire la uzina
Hofors cu folosirea diferitelor tehnologii.
1.Durata de încălzire (%)
2.Ardere convenţională aer-combustibil
3.Ardere convenţională oxi-combustibil
4.Ardere oxi-combustibil fără flacără
Începând cu anul 2003 , s-a constat prezenţa unor
avantaje substanţiale ale arderii oxi-combustibil fără
flacără, în ceeace priveşte:
-consumul mai scăzut de combustibil;
-creşterea productivităţii;
-reducerea emisiilor de CO 2;
-emisii scăzute de NO x;
-încălzire uniformă de încărcăturii
Bibliografie