Поиски новых вариантов конвертерного производства стали, свободных от главных недостатков классических вариантов — бессемеровского и томасовского (низкое качество получаемой стали и ограниченность составов перерабатываемых чугунов), стали возможными с применением в сталеплавильном производстве больших количеств технического кислорода. Это позволило не только изменить состав дутья, сначала повысив в нем содержание кислорода за счет азота (обогащенное кислородом воздушное дутье), а затем полностью исключив из его состава азот (дутье из смесей кислорода с водяным паром), но и перейти к разработке вариантов использования в конвертере полностью кислородного дутья.
Эффективность применения технического кислорода в конвертерном производстве особенно выявилась при подаче дутья к металлу вертикально сверху. Предшествовавшие этому попытки применить кислородное дутье для подачи снизу (через днище) не дали удовлетворительных результатов главным образом из-за очень низкой стойкости фурм и днищ. В ходе освоения нового способа подвода дутья сверху выявились его существенные особенности, связанные главным образом с гидродинамикой дутья и ванны и шлаковым режимом плавки.
Кислородно-конвертерный процесс, т. е. процесс выплавки стали из жидкого чугуна в глуходонных конвертерах с подачей кислорода под большим давлением вертикально сверху, был осуществлен в промышленном масштабе в 1952—1953 гг. на австрийских заводах в Линце и Донавице. Однако идея такого способа была выдвинута и проверена значительно раньше. В 1934 г. в СССР инженером Мозговым была впервые осуществлена продувка жидкого чугуна в ковшах технически чистым кислородом. С 1953 г. кислородно-конвертерный процесс начал развиваться ускоряющимися темпами. Количество стали, выплавляемое в кислородных конвертерах в промышленно развитых странах, быстро возрастает. Этим способом в настоящее время выплавляется не только обычная нелегированная сталь, не уступающая по своим свойствам мартеновской, но и легированные стали, вплоть до высоколегированных, осваиваемых в последнее время.
Основными экономическими предпосылками развития нового варианта конвертерного производства — кислородно-конвертерного процесса — явились:
1) достаточно высокое качество получаемого продукта, способного конкурировать с мартеновской сталью; 2) высокая производительность агрегатов — кислородных конвертеров. Так, в 55-т конвертере выплавляется в год больше стали, чем в 500-т мартеновской печи, а в 100-т конвертере столько же, сколько в 900-т мартеновской печи, работающей с применением кислорода; 3) сравнительно небольшие капиталовложения. По проектным данным удельные капитальные затраты на 1 т стали в конвертерных цехах (с учетом смежных участков) в 1,3— 1,7 раза меньше, чем в мартеновских цехах, и в 1,7—1,8 раза меньше, чем в электросталеплавильных цахах; 4) более низкая стоимость передела кислородно-конвертерной стали по сравнению с мартеновской, более высокая производительность труда на одного рабочего (приблизительно в 1,5 раза); 5) более короткие сроки ввода в действие кислородных конвертеров и кислородно-конвертерных цехов; 6) простота технологии, эффективная управляемость и возможность автоматизации процесса плавки.
