高炉による鉄鋼製錬:金属材料基礎講座(その85)

更新日

投稿日

金属

 

◆ 銑鋼一貫プロセス ~ 鉄鉱石・石炭から鋼を製造

 鉄は鉄鉱石から作られますが、高炉と転炉によって鉄鋼を生産する過程を銑鋼(せんてつ)一貫プロセスと呼びます。

 銑鋼一貫プロセスは主に原料の前処理、高炉、溶銑予備処理、転炉、連続鋳造(ちゅうぞう)などに分類できます。

 鉄鉱石の種類として赤鉄鉱(ヘマタイト)Fe2O3、磁鉄鉱(マグネタイト)Fe3O4などがあります。原料となる鉄鉱石は粉末です。これをそのまま高炉に投入すると、ガスの流れができないので、鉄鉱石をある程度の塊(かたまり)に焼結します。高炉には鉄鉱石とコークスを交互に高炉の上から投入します。そして高炉下側の羽口から熱風を吹き込むことで、コークスが酸素と反応してCOガスになります。この時の温度は2200℃程度になります。このCOガスが還元剤となり、鉄鉱石を還元していきます。その反応式を次に示します。

金属

式.鉄鉱石の還元過程

 高炉は下に行くほど温度が高くなり、鉄鉱石が還元されていきます。最終的には鉄ができますが、高炉内はCOガス雰囲気のため、炭素量の多い鉄ができます。これを銑鉄と呼びます。銑鉄の炭素量は約4%程度です。銑鉄には炭素の他にシリコン、マ...

金属

 

◆ 銑鋼一貫プロセス ~ 鉄鉱石・石炭から鋼を製造

 鉄は鉄鉱石から作られますが、高炉と転炉によって鉄鋼を生産する過程を銑鋼(せんてつ)一貫プロセスと呼びます。

 銑鋼一貫プロセスは主に原料の前処理、高炉、溶銑予備処理、転炉、連続鋳造(ちゅうぞう)などに分類できます。

 鉄鉱石の種類として赤鉄鉱(ヘマタイト)Fe2O3、磁鉄鉱(マグネタイト)Fe3O4などがあります。原料となる鉄鉱石は粉末です。これをそのまま高炉に投入すると、ガスの流れができないので、鉄鉱石をある程度の塊(かたまり)に焼結します。高炉には鉄鉱石とコークスを交互に高炉の上から投入します。そして高炉下側の羽口から熱風を吹き込むことで、コークスが酸素と反応してCOガスになります。この時の温度は2200℃程度になります。このCOガスが還元剤となり、鉄鉱石を還元していきます。その反応式を次に示します。

金属

式.鉄鉱石の還元過程

 高炉は下に行くほど温度が高くなり、鉄鉱石が還元されていきます。最終的には鉄ができますが、高炉内はCOガス雰囲気のため、炭素量の多い鉄ができます。これを銑鉄と呼びます。銑鉄の炭素量は約4%程度です。銑鉄には炭素の他にシリコン、マンガン、リン、硫黄などの元素も含まれます。また石灰石などはスラグとなります。スラグは鉄よりも比重が軽く、銑鉄の上に浮くため分離できます。銑鉄は高炉の下から取り出され次の工程に進みます。

 

 次回に続きます。

◆【関連解説:金属・無機材料技術】

   続きを読むには・・・


この記事の著者

福﨑 昌宏

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。


「金属・無機材料技術」の他のキーワード解説記事

もっと見る
JIS G3131 熱間圧延軟鋼板及び鋼帯:金属材料基礎講座(その104) 

    熱間圧延軟鋼板はSPHC(Steel Plate Hot Commercial)と呼びます。JIS G3131ではSP...

    熱間圧延軟鋼板はSPHC(Steel Plate Hot Commercial)と呼びます。JIS G3131ではSP...


全率固溶体とは?状態図も解説 合金状態図-1:金属材料基礎講座(その17)

【目次】 2種類以上の金属を溶解して凝固する時に、例えばA金属とB金属を1対1の割合で溶解して、単純にその配合通りの合金がそのまま得...

【目次】 2種類以上の金属を溶解して凝固する時に、例えばA金属とB金属を1対1の割合で溶解して、単純にその配合通りの合金がそのまま得...


鋳造の分類 金属材料基礎講座(その26)

◆ 鋳造の分類  金属を溶解して型に流し込みこれを凝固させて製品を得る工法を鋳造と言います。そしてこの時出来た製品を鋳物と言います。鋳造の最も単純なモデ...

◆ 鋳造の分類  金属を溶解して型に流し込みこれを凝固させて製品を得る工法を鋳造と言います。そしてこの時出来た製品を鋳物と言います。鋳造の最も単純なモデ...


「金属・無機材料技術」の活用事例

もっと見る
ゾルゲル法による反射防止コートの開発と生産

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...


金代替めっき接点の開発事例 (コネクター用貴金属めっき)

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...