製鋼プロセス–フローチャートによる完全な概要

この記事では、製鋼プロセスのさまざまな方法について学びます。 手順とフローチャート よりよく理解するために。鋼の種類と組成に応じて、さまざまなプロセスが関係しています。鉄鋼を作るさまざまなプロセスを見てみましょう。

鋼 は基本的に鉄と炭素の合金であり、炭素含有量は最大1.5パーセントまで変化します。炭素は、元素状または遊離炭素としてではなく、鉄との化合物（化学的組み合わせ）として、金属の塊全体に分布しています。

ただし、炭素が1.5％を超えて増加した場合、結合状態に炭素を含めることができなくなり、過剰な炭素は遊離炭素（グラファイト）として存在する必要がある段階にすぐに到達します。この段階で、金属は鋳鉄と呼ばれるグループに統合されます。 。したがって、鋼として分類される材料は、その組成に遊離炭素があってはなりません。発生するすぐに遊離するグラファイトは、鋳鉄のカテゴリーに入ります。

炭素の他に、硫黄、シリコン、リン、マンガンなど、鋼に存在する他の元素があります。しかし、炭素は断然最も重要な修飾元素です。鉄は合金の塊を形成します;炭素上では、鉄だけでは満たすことができない需要を満たすために鋼の品質を決定する義務がありますが、それは量のパートナーです。鋼中の炭素の重要性は、その相対的な体積ではなく、内部構造の変化に対する顕著な影響にあり、その後、さまざまな方法で冷却されます。

製鋼プロセス

鋼を製造するための商業的プロセスは次のとおりです：

（1） ベッセマー法、（2） L-Dプロセス、（3） オープンハースプロセス、（4） るつぼプロセス、（5） 電気プロセス、（6） 二重プロセス。

ベッセマー、オープンハース、電気プロセスは、（a）酸プロセスに細分できます。 および（b）基本的なプロセス 、炉で使用されるライニングの種類に応じて。これらの各プロセスでは、錬鉄に炭素を追加するか、最初に銑鉄を完全に脱炭してから適切な量の炭素を追加することにより、銑鉄から適切な部分の炭素を除去することによって鋼を製造します。製鋼プロセスのステップを詳しく理解しましょう。

1。ベッセマー法

ベッセマー製鋼プロセス コンバーターと呼ばれる特殊な炉に含まれる溶融銑鉄に空気を吹き込むことで構成されます 巨大なコンクリートミキサーのような形をしていました（図4.2）。コンバーターは、内部に耐火材料で裏打ちされた鋼板でできています。使用される耐火ライニングのタイプは、製鋼プロセスの特性、つまり酸プロセスまたは塩基性プロセスによって異なります。

酸プロセスでは、コンバーターはシリカレンガで裏打ちされます これは耐火物業界では「酸」として知られています。酸プロセスは、金属からリンや硫黄を除去しません。基本的なプロセスでは、コンバーターはドロマイトで裏打ちされています 、これは「基本」として知られています。リンとある程度の硫黄を除去します。

2。 L-Dプロセス

製鋼プロセスの最新の開発は、このプロセスの名前であり、オーストリアのリンツとドナウィッツにある2つの別々の工場の頭文字に由来しています。地元のオーストリアの鉱石はリンが少なすぎるため、空中吹きの基本的なベッセマー法を使用できません。窒素と酸素の混合物である空気を使用するため、得られる鋼には窒素が含まれているため、特定の条件下で鋼が脆くなりやすくなります。

さらに、溶解されていない窒素の大部分は非常に多くの熱を運び去るので、リン含有量の高い金属だけが、溶鋼に必要な温度を与えるのに十分な熱を生成します。救済策は、エアブラストを酸素または窒素を含まないガス混合物に置き換えることでした。

3。オープンハースプロセス

オープンハースプロセス 鉄鋼、銑鉄、鉄鋼スクラップ、および鉄鉱石またはスケールの形の酸化鉄を製造するために、Siemens-Martin平炉で溶解します。 （図4.4）、これは、溶融金属が炉底または炉床の比較的浅いプールにあるために呼ばれます。炉床は、耐火レンガの屋根と壁に囲まれています。チャージはチャージドアから供給され、主にその上でのガス燃料の燃焼による熱の放射によって1,600°Cから1,650°Cに加熱されます。この目的に不可欠なのは、熱量ではなく、高温の熱です。

4。るつぼ製鋼プロセス

るつぼ製鋼プロセス 、錬鉄、鉄スクラップ、フェロマンガンの混合物を気密るつぼで木炭で溶かします。このプロセスで合金鋼を製造する場合、他の鉄合金を追加することができます。るつぼプロセスでは、錬鉄の炭素含有量が低いため、鉄に炭素が追加されます。

必要な炭素は、溶融中に木炭から金属に取り込まれます。材料が溶けて完全に合金化された後、るつぼは再生炉として知られる炉から取り出されます。 これは平炉のようにガス燃料で加熱され、最後に鋼が型に流し込まれます。るつぼを炉に入れてから引き抜くまでの時間は約4時間です。

このプロセスは主に溶融および合金化プロセスであり、るつぼ内で金属の精製は行われません。

5。電気プロセス

近年、安価な電力を利用できるように、電気炉による鋼の溶解が急速に進んでいます。電気は熱を発生させるためだけに使用され、鋼に特別な特性を与えるものではありません。それにもかかわらず、電気炉は以下の有利な特徴を有する。

1。 空気からの酸素や窒素、燃料からの不純物を導入することなく、溶融チャンバー内で約2,000°Cの非常に高い温度を生成します。これにより、酸素、硫黄、リンなどの有害な不純物や、非金属含有物の除去が容易になります。

2。 常に温度を簡単に制御および調整できます

3。 酸化による損失なしに、クロム、ニッケル、タングステンなどの高価な合金元素の添加を可能にします。

4。 炭素含有量が異なり、合金元素の含有量が異なる多種多様な鋼を製造できます。

6。デュプレックスプロセス

二重プロセスとして知られる製鋼プロセスの組み合わせ方法 2つの製鋼ユニットで実行されます。通常、以下の組み合わせが行われます。

1。 塩基性および酸性のオープンハース

2。 基本的な平炉と基本的な電気炉。

3。 ベッセマーコンバーターと基本的な平炉。

製鋼プロセスのフローチャート

よくある質問

鉄鋼プロセスとは何ですか？

鉄鋼は通常2段階で生産されます。基本的な酸素炉（BOF）プロセス、または電気アーク炉での溶鋼または直接還元鉄（DRI）は、主要な製鋼段階で溶鉄を鋼に変換するために使用されます。二次製鋼は、合金金属の添加と不純物の除去を伴う精製プロセスです。

鉄鋼の製造に使用されるガスはどれですか？

鉄鋼業界で通常使用される産業ガスは、酸素、窒素、アルゴン、水素です。 。

鉄鋼プロセスは何をしましたか？

ベッセマー製鋼プロセス コンバーターと呼ばれる特殊な炉に含まれる溶融銑鉄に空気を吹き込むことで構成されます 巨大なコンクリートミキサーのような形をしていました。

誰が鉄鋼プロセスを作ったのですか？

ヘンリーベッセマー卿

鋼に炭素をどのように追加しますか？

高炉でバージン鋼を製造するために、鉄鉱石、コークス（石炭から作られる）、および石灰が使用されます。原料は華氏3000度の温度の炉の上に置かれます。 カーボン 溶融製品にリリースされます 鉄鉱石が溶けて燃えるコークスと相互作用するとき 。

これらはさまざまな種類の製鋼プロセスでした フローチャートを含む詳細な手順 。この記事が気に入っていただけたら幸いです。以下のコメントにレビューを記入してください。