基本的な酸素炉の説明:現代の鉄鋼生産のエンジン
塩基性酸素炉 (BOF) は、酸素を注入して不純物を酸化してスラグにし、残りを溶鋼に変えることによって銑鉄を精製するために使用される機械です。これは世界中の鉄鋼生産に使用される主要な方法です。製造された鋼は化学的に検査され、合金の添加によってさらに変更される場合があります。このプロセスは、耐火物のアルカリ性と製造中のアルカリ性物質の添加により、塩基性酸素炉と呼ばれます。
加熱またはバッチは、炉の構造自体、つまり細長い容器から始まります。コンテナにはマグネサイトや生石灰などのアルカリ性耐火物が内張りされています。耐火物は、容器が塩基性酸素炉で起こる極端な温度と高レベルの酸化に耐えるために必要です。
炉は斜めに傾けられ、約 3 分の 1 の鉄スクラップと 3 分の 2 の高炉で液化された溶融銑鉄が装入または充填されます。石灰またはドロマイトのフラックスが添加されます。コンピューター プログラムは銑鉄の化学分析を使用して、鉄、鋼鉄スクラップ、フラックスの最適な割合を決定し、酸素吹き込み時間をプログラムします。
この混合物を、水冷管を通して吹き込まれる純酸素の流れに約２０分間さらす。容器内の酸素流の先端の高さは、吹き込み中に調整することができる。このプロセスはコンピュータによって制御および監視されます。
混合物中の炭素とシリコンが酸化し、大量の熱を発生させてスクラップを溶かします。この化学反応により、塩基性酸素炉内の温度は急速に約 3,000°F (摂氏 1,649°) まで上昇します。酸化されたシリコンはシリカとなり、フラックスと結合してスラグを形成します。鉄に含まれる硫黄とリンの含有量はスラグに吸収されます。プロセスによって生成される一酸化炭素と二酸化炭素は、汚染防止装置を通じて排出されます。
酸素を吹き込んだ後の炉には、溶鋼とスラグの層が含まれています。容器は、精製された材料のサンプリングとテストを可能にするために傾けられています。取鍋と呼ばれる予熱した容器を塩基性酸素炉の下の所定の位置に移動します。溶けた鋼は取鍋に注ぎ込まれる、つまり注ぎ込まれます。検出器は、スラグが鋼に混入するのを防ぐように機能します。鋼は、特定の用途のために鉄、シリコン、またはマンガン合金で変更されることも、さらに変更を加えずに鋳造に送られることもあります。
すべての鋼材をタッピングした後、スラグを別の容器に注ぎ出します。スラグは冷却され、安定するまで数か月間放置されます。この時間が経過すると、スラグを粉砕してさらに使用することができ、多くの場合、建設プロジェクトの骨材として使用できます。
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