Złom jest żelazodajnym materiałem wsadowym procesu konwertorowego, spełniającym jednocześnie rolę czynnika ochładzającego i regulującego temperaturę kąpieli metalowej . Z tego względu przebieg roztapiania złomu w znacznym stopniu określa warunki cieplne wytopu, a tym samym wszystkie procesy przebiegające w kąpieli. Uwzględniając dodatkową korzystną relację cen między złomem a surówką, zrozumiałe jest dążenie do jego możliwie największego zużycia w procesie. Ponadto zwiększony udział złomu we wsadzie metalowym powoduje zwiększanie uzysku ciekłej stali, zmniejszenie ilości żużla i zużycia wapna, co także dodatkowo korzystnie wpływa na ekonomikę procesu.

Złom stosowany w procesie konwertorowym ma zróżnicowaną postaciowość, a tym samym i pojemność cieplną poszczególnych kawałków. Jego temperatura topnienia wynosi około 1500st C, przy średniej temperaturze surówki zalewanej d konwektora równej 1300t C, co ma istotny wpływ na mechanizm i kinetykę topnienia złomu. Proces ten ma złożony charakter, co wynika z wzajemnego powiązania konwekcyjnej wymiany ciepła i masy oraz szerokiego zakresu wahań głównych czynników determinujących szybkość roztapiania złomu. Do czynników tych należy zaliczyć temperaturę kąpieli i zawartość w niej węgla, jej intensywność mieszania oraz własności fizyczne stosowanego złomu. Przemysłowe badanie szybkości roztapiania złomu są trudne. Najczęściej do tego celu stosuje się metodę rozcieńczeń pierwiastków nieutleniających się w procesach stalowniczych (nikiel miedź). Inne metody jak bilans materiałowy, czy znaczników izotopowych, są mało przydatne z uwagi na dużą szybkość procesu i krótki czas wytopu.

Mechanizm roztapiania złomu w procesie konwertorowym schematycznie przedstawiono na rysunku (SKAN SCHEMATU!!!) Wynika z niego, że proces topnienia złomu odbywa się jak gdyby w trzech etapach. W pierwszym okresie, pry zetknięciu się zimnego złomu z ciekłą surówką następuje najpierw jej zamarzanie na kawałkach złomu (ilość fazy stałej rośnie), a następnie jej roztapianie. Z kolei występuje okres tzw. dyfuzyjnego topnienia złomu, a dopiero pod koniec wytopu następuje szybkie właściwe roztopienie złomu.

Powyższy mechanizm nie jest w pełni zgodny z wynikami badań przemysłowych co wynika miedzy innymi z dużego zróżnicowania kawałkowości złomu stosowanego w praktyce technologicznej, ale jest pożyteczny przy analizie samego zjawiska.

Czas występowania narostów na złomie zależy od temperatury wlewanej do konwertora surówki i grubości stosowanego złomu. W przypadku stosowania odpadów kęsów i slabów jest on duży, natomiast przy stosowaniu odpadów wyrobów profilowych i ścinków blach nawet przy niskiej temperaturze wlewanej surówki jest mały

Przy wysokiej temperaturze wlewanej surówki i małej grubości złomu mogą w ogóle nie tworzyć się narosty.

W określonych warunkach wsadowych dyfuzyjne roztapianie złomu rozpoczyna się już w czasie wlewania surówki do konwertora. W przypadku stosowania złomu lekkiego od 30%, złom paczkowany w ilość około 15% a złom gruby nie roztapia się w ogóle.

Roztapianie się znacznych ilości złomu już w czasie wlewania surówki powoduje jej ochłodzenie o 100-150stopni co może niekorzystnie wpływać na przebieg procesu w początkowej fazie wytopu, a szczególnie na proces tworzenia się żużla. Dyfuzyjne topnienie złomu w czasie wlewania surówki jest związane z tym, że pod wpływem gorącej strugi metalu na kawałkach złomu najpierw szybko ulegają roztopieniu wcześniej utworzone narosty, a następnie rozpuszcza się w kąpieli złom stalowy.

Proces dyfuzyjnego topnienia złomu przebiega przy temperaturze kąpieli niższej od temperatury topnienia stosowanego złomu. W związku z tym przebieg tego procesu będzie związany z dyfuzją węgla z objętości kąpieli metalowej przez przygraniczną warstwę do powierzchni złomu, nawęglaniem powierzchni złomu i przejściem nawęglanej warstwy do otaczającej ją fazy ciekłej (które może nastąpić wtedy, gdy zawartość w niej węgla osiągnie wartość odpowiadającą linii likwidus przy danej temperaturze). Przy przyjęciu mechanizmu roztapiania złomu na jego powierzchni w wyniku przebiegu reakcji nawęglania, powstaje faza przejściowa o niższej temperaturze topnienia, dzięki czemu jest możliwe roztapianie się materiału o wyższej temperaturze topnienia w kąpieli o niżesz temperaturze. Dyfuzyjne topnienie złomu będzie przebiegało podobnie do roztapiania się wapna w żużlu.

Grubość nawęglonej warstwy wynosi od 0,03-0,15mm (wg autorów 0,06-0,2mm)

Szybkość dyfuzyjnego topnienia złomu zależy od zawartości węgla w kąpieli, wielkości powierzchni podziału kąpiel-roztapiany złom oraz intensywności mieszania i temperatury kąpieli.

Ze wzrostem intensywności mieszania maleje grubość warstwy dyfuzyjnej oraz rośnie w niej zawartość węgla, natomiast ze wzrostem temperatury zwiększa się szybkość dyfuzji węgla i stała szybkość reakcji rozpuszczania złomu.

Dyfuzyjne roztapianie złomu kończy się w momencie, kiedy temperatura kąpieli osiągnie wartość równą temperaturze topnienia złomu.

Od tego momentu rozpoczyna się intensywnie właściwe roztapianie złomu, któremu nie towarzyszy nawęglanie jego powierzchni.

Szybkość roztapiania złomu trzeba określać w warunkach nieustannych zmian temperatury i składu chemicznego kąpieli oraz intensywności jej mieszania.

Temperatura układu kąpiel metalowa-roztapiany złom podlega samoczynnej regulacji. Przy zwiększaniu się szybkości roztapiania złomu zmniejsza się szybkość wzrostu temperatury. Powoduje to zmniejszenie się szybkości roztapiania złomu, co z kolei prowadzi do zwiększenia szybkości temperatury kąpieli i w konsekwencji przyspiesza proces topnienia złomu. Natomiast zwiększenie udziału złomu we wsadzie i jego grubości z 80 do 160mm przy niezmiennych pozostałych warunkach, obniża szybkość masową topnienia złomu. Złom o grubości powyższej 160mm roztapia się do końca wytopu w nieustalonych warunkach cieplnych. Strumień cieplny dochodzący do powierzchni złomu jest zużywany na jego topnienie i nagrzewanie warstw wewnętrznych.

Orientacyjny czas topnienia złomu będzie wynosił

Złom lekki (40x40mm)- do 20%

Złom paczkowany lub kawałkowy o grubości 80x80mm –ok. 60%

Złom gruby (300x300mm) ok. 90 %

Całkowitego czasu wytopu.

Stosowanie wyłącznie złomu lekkiego jest niewskazane, gdyż wtedy kąpiel metalowa na początku wytopu jest zbyt intensywnie chłodzona, co sprzyja jej przetlenieniu i wyrzutom z konwertora. Najkorzystniejsze jest, aby złom roztapiał się w około 80% całkowitego czasu dmuchu tlenowego. W tym przypadku uzyskuje się równomierne chłodzenie kąpieli. Z tego względu celowe jest stosowanie złomu o grubości do 200x200mm .

Topnienie złomu lekkiego i paczkowanego odbywa się w sposób dyfuzyjny i kończy się przy temperaturze kąpieli nie przekraczającej 1500. Dynamika topnienia jest ważnym zagadnieniem technologicznym w aspekcie intensyfikacji tego procesu.