知ってますか？鉄から鋼がどのように作られるか
鋼は、世界で最も用途の広い材料の1つです。鉄と炭素の合金として定義されており、丈夫で耐久性があります。さらに、American Iron and Steel Instituteによると、北米で生産されるすべての鉄鋼の3分の2以上が毎年リサイクルされています。しかし、鉄鋼を作るために、金属加工会社は生の鉄の使用を含むいくつかのステップを実行しなければなりません。
鋼に生鉄が必要な理由
すべての鋼は生の鉄を使用して作られています。前述のように、鋼は鉄と炭素の存在を特徴としています。これら2つの元素の比率は、製造される鋼の種類によって異なります。そうは言っても、ほとんどの種類の鋼には約1％の炭素と97％の鉄が含まれており、残りの2％は微量元素と不純物で構成されています。
炭素の量は鋼の物理的特性に影響を与えます。一般的に言えば、炭素の濃度が高いほど、鋼はより強く、より硬くなります。とはいえ、鋼に炭素を過剰に添加すると、錆や腐食の影響を受けやすくなると同時に、溶接や成形が困難になる可能性があります。
生鉄の製錬
低炭素、中炭素、高炭素のいずれであっても、鉄鋼を生産するための最初のステップは、生の鉄を製錬することです。鉄鉱石は採掘されて収穫された後、大きな炉で製錬されます。これらの炉が華氏3,000度を超える温度を達成することは珍しいことではありません。鉄が加熱されて液化すると、不純物から分離され、鉄鋼の製造により適したよりクリーンな鉄が生成されます。
カーボンの追加
鉄鋼の生産を目的として生鉄を製錬する場合、金属加工会社もこの機会を利用して炭素を追加します。もちろん、炭素はプロセスに不可欠です。鋼と生鉄を区別し、強度と耐久性を高めます。生の鉄が固体から液体に変わると、特定の量の炭素が追加されます。
石灰岩の追加
炭素に加えて、金属加工会社はまた、鉄鋼を生産するときに石灰石を炉に供給します。炭素と石灰石の両方が製鋼プロセスに不可欠です。石灰石は、鉄が不純物から分離するのを助けることによって、フラックスを含む不純物を取り除くために使用されます。
過去には、鉄鋼の生産は骨の折れる退屈で困難な、そして危険なプロセスでした。しかし、金属加工の分野における最近の進歩のおかげで、企業はより短い時間でかなり多くの鋼を生産することができます。典型的な高炉は、わずか40分で400トン近くの鉄と炭素を鋼に変換することができます。炉床炉は同程度の量の鋼を生産できますが、より長い時間が必要です。
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