エンドレス圧延技術は、ビレットからバーおよびロッド（長尺製品としても知られる）を圧延するための最も先進的なプロセス方法です。これは、圧延機列に材料を連続的に供給するためにビレットをエンドレスに接合するように設計された溶接装置で構成されています。これは、圧延機列の上流側にある再加熱炉から来るビレットの溶接によって可能になります。実際、圧延中のビレットの尾端と圧延されるビレットの頭端を接合することは、エンドレス圧延技術の重要な側面の一つです。 エンドレス圧延は1990年代後半から商業運転されていますが、一定レベルの技術的成熟に達するまで長い時間を要しました。主な理由は、(i) 大きな断面積を持つ

鉄鋼生産の成長により鉄鉱石資源が加速度的に消費されているため、高品位鉄鉱石の可用性は減少し、製鉄所への高品位鉄鉱石供給は急激に減少しています。したがって、長年鉱山サイトにストックパイルされている低品位鉄鉱石とスライムの利用にシフトしつつあります。これらの捨てられたスライムも実際には低品位鉄鉱石のカテゴリーに属します。また、一部の鉄鉱石は複雑な鉱物組成を持ち、従来の選鉱技術では反応しません。現代の選鉱プロセスにより、このような鉱石の塊鉱、微粉鉱、超微粉鉱を効果的かつ低コストでアップグレードすることが可能になりました。鉄鉱石はいくつかの組成、鉱物組織、形状、サイズで構成されるため、鉄鉱石選鉱に「万

磁気選別は、鉄鉱石の精鉱化とトランプアイロン（混入鉄）の除去のための古い技術です。1849年以来、米国で多数の磁気選別に関する特許が発行されており、1910年以前の特許のいくつかは鉱物処理用の多様な磁気セパレータを記述しています。 磁気選別の原理 磁気選別法は、鉄鉱石と非磁性の関連脈石物質の磁気特性の差を利用して分離するために用いられます。磁気選別は乾式または湿式のいずれかの環境で実施できますが、湿式システムがより一般的に使用されています。 磁気選別は、(i) 磁気力、(ii) 重力、流体力学的抗力、摩擦力、慣性力、(iii) 粒子間の引力または斥力の3者競合に基づく離散粒子の物理的分離で

重力選別は、知られている最古の鉱石選鉱技術であり、自然界でも広く実践されています。人類による重力選別の最古の記録は、紀元前1900年頃に古代エジプト人が上ナイル川でパンニングによって金を回収したことにさかのぼります。 重力選別の原理 重力選別は、鉱石中の異なる鉱物種を、それらの比重の差に基づいて重力の力を用いて分離する物理的プロセスです。この重力は、遠心力、流体（空気、水など）による運動抵抗など、1つ以上の他の力によって影響を受けることがあります。したがって、重力以外にも、粒子の大きさ、形状などの要因が相対運動に影響を与え、結果として分離に影響します。遠心作用が重力に与える影響は図1に示され

粉砕石炭吹き込み（PCI）は高炉（BF）銑鉄（HM）生産における確立された技術です。ほとんどの高炉で実践され、新設高炉は通常PCI機能付きで建設されます。吹き込み用石炭組成と特性は高炉操作、安定性、生産性、HM品質、高炉ガス組成に影響します。PCI用石炭については別記事「https://www.ispatguru.com/coal-for-pulverized-coal-injection-in-blast-furnace/」で説明されています。 PCIシステム重要側面：石炭調製、貯蔵、分配（各ノズルへ変動なし均一石炭供給確保）、ランス設計と酸素（O₂）吹き込みによる燃焼。 石炭調製 石炭

高炉（BF）への粉砕石炭吹き込みは、当初高油価によって推進されましたが、現在では粉砕石炭吹き込み（PCI）が高炉操作の標準的実践となっています。これは原材料コスト削減、公害防止、老朽化コークス炉寿命延伸という要件を満たすためです。粉砕石炭高炉吹き込みは、(i) 高炉生産性向上（日産銑鉄量増加）、(ii) 高価コーキング石炭消費削減（安価軟質コーキング石炭または熱用石炭でコークス置換）、(iii) 炉安定性維持支援、(iv) 銑鉄（HM）品質一貫性改善とケイ素（Si）含有量低減、(v) 温室効果ガス排出削減をもたらします。これら利点に加え、高炉PCI使用は炉操作者が熱状態を調整する強力ツールとな

廃プラスチック（WP）を高炉（BF）に吹き込みリサイクルすることは、特に日本とヨーロッパのいくつかの高炉で実践されています。高炉でのプラスチック利用はWPからエネルギーを回収することでもあり、エネルギー回収と見なされることもあります。高炉ベース製鉄プロセスでは、WPを以下の方法で利用できます。 石炭と共乾留してコークスを生産。 高炉頂部から投入（ただしシャフト内でのプラスチック分解により望ましくないタール発生）。 高炉外でプラスチックをガス化。生成合成ガスをノズルから吹き込み。 粉砕石炭（PC）と同様に固体としてノズルから吹き込み。通常はWPと石炭の共吹き込みとして実施。 高炉への廃プラ

鉄鉱石焼結とは、鉄鉱石微粉、フラックス、燃料（コークス粉）、プラント返還微粉（ミルスケール、高炉ダスト、返還焼結微粉など）からなる焼結原料混合物（生混合物またはグリーンミックス）を、特定の形態の焼結鉱に変換するプロセスを指す一般用語です。10mm以下の粒子サイズを持つ焼結原料混合物を加熱し、チャージ混合物の各粒子表面が溶融し始める温度まで達すると、形成された溶融物が粒子間に液橋を形成し、固化後に直径5〜30mm（上限は現地要件に合わせて50mmまで）の篩分級サイズを持ち、高炉（BF）内部の作業圧力と温度環境に耐えられる固体多孔質材料「焼結鉱」が形成されます。 焼結プロセスは、溶融と同化反応を

石炭乾留とは、石炭を加熱して揮発成分（液体と気体）を除去し、固体残渣であるコークスを得るプロセスです。石炭乾留では、石炭を酸素（O₂）のない環境、または制御された量の酸素雰囲気で高温加熱します。この過程で、コークス炉ガス（COG）、アンモニア（NH₃）、水、硫黄化合物などの気体副産物が熱的に除去されます。蒸留後に残るコークスは、主に様々な結晶学的形態の炭素（C）で構成されますが、元の石炭に含まれていた鉱物の熱変質残渣（コークス灰）も含みます。これらの鉱物残渣は燃焼せず、コークス燃焼後に灰として残ります。 かつて石炭乾留は「乾留」と呼ばれていましたが、乾留生成物の重要性が高まるにつれ、この用語

コーキング圧力現象とその影響因子 コーキング圧力は、二重加熱壁、垂直、スロット型コークス炉の使用により重要となった現象です。丸型ビーハイブ炉や熱回収型コークス炉（これらもコークス生産に使用される）では、石炭が上方へ自由に膨張できるため、装荷の膨張がこの自由膨張によって対応されます。一方、スロット型コークス炉では、加熱壁への水平方向への石炭膨張が制限されます。石炭炭素化プロセス中の炉壁の早期破損事例がいくつか報告されています。 新規、より大型、より高いコークス炉の建設は、コーキング圧力による壁変形という望ましくない現象を伴っており、炭素化中の石炭膨張挙動に関するいくつかの研究を促しました。努力

コールタールとその蒸留プロセス コールタールは、粗タールとも呼ばれ、コークス炉でコーキング石炭を高温乾留して冶金コークスを生産する際に副生成物として生成されます。独特の臭気を持つ黒色、粘性、時には半固体の流体で、コーキング石炭の炭素化による揮発性生成物が冷却されるとき、水性「ガスリキュール」（アンモニア水）とともに凝縮されます。酸性で水に不溶です。主に複雑な縮環式芳香族炭化水素の混合物で構成されます。フェノール化合物、芳香族窒素（N₂）塩基とそのアルキル誘導体、パラフィン系およびオレフィン系炭化水素を含むことがあります。 コールタール 石炭炭素化プロセスでは、タールの成分が少量の固遊

ドロマイト — 製鉄業における加工と応用 ドロマイトは無水炭酸塩鉱物です。カルシウムとマグネシウムの二重炭酸塩（CaCO₃·MgCO₃）です。製鉄の重要な原材料の1つです。 ドロマイトは理論的に54.35%のCaCO₃と45.65%のMgCO₃、または30.41%のCaO、21.86%のMgO、47.73%のCO₂を含みます。しかし自然界ではこの正確な割合でドロマイトが利用可能ではありません。したがって、一般的に40〜45%のMgCO₃を含む岩石をドロマイトと呼びます。 製鉄業におけるドロマイトの主な用途は：（1）溶剤材料、（2）耐火物ライニング保護、（3）耐火物原料。製鉄業ではドロマイト

石灰石 — 製鉄業における加工と応用 石灰石は、方解石という鉱物の形で高レベルの炭酸カルシウム（CaCO₃）を含む、自然に発生する豊富な堆積岩です。一部の石灰石には少量の炭酸マグネシウム（MgCO₃）が含まれることがあります。これらはドロマイト質石灰石と呼ばれます。 石灰石はまた非常に重要な工業鉱物です。その化学的特性により、幅広い工業・製造用途で貴重な鉱物となっています。石灰石は製鉄の重要な原材料の1つでもあります。 定義により、石灰石は重量ベースで少なくとも50%のCaCO₃を方解石の形で含む岩石です。石英（シリカ）、長石（アルミノケイ酸塩）、粘土鉱物、黄鉄鉱（硫化鉄）、菱鉄鉱（炭酸鉄

鋼の機械的除スケールプロセス スケールは熱間圧延中に起こる酸化の産物です。鋼の酸化とスケール形成は、再熱炉での鋼の再熱、多パス熱間圧延、パス間遅延時間と圧延後の空冷を伴う熱間圧延プロセスでは避けられない現象です。 再熱炉で圧延温度まで鋼を加熱する際に形成されるスケールを一次スケールと呼びます。この一次スケールは熱間圧延前に除去されます。これは通常、高表面品質の鋼製品を製造し、ロール摩耗を低減するために行われます。しかし、二次スケールは、粗圧延機と中間圧延機でのパス間遅延時間中に、除スケールされた鋼表面に形成され続けます。一次ミルスケールの色は一般的に青黒色ですが、二次スケールは青色です。二次

直接還元鉄生産のためのPERED技術 PERED技術は「ペルシャ還元」技術としても知られています。2007年に「Mines and Metals Engineering GmbH」によって発明・特許取得された直接還元技術です。PERED直接還元プロセスは、ペレットまたは塊鉱の形で存在する酸化鉄を、製鋼に適した高還元製品に変換します。酸化鉄の還元は、垂直シャフト炉内で還元ガスの助けを借りて、溶融せずに固体状態で行われます。この技術は、直接還元鉄（DRI）生産のための直接還元プロセスを改善します。 本プロセスはガスベースの直接還元プロセスで、直接還元プロセスの様々な分野で経験を持つ専門家チームに

金属加工プロセスにおける潤滑の役割 金属加工プロセスにおける潤滑の役割を理解するには、潤滑のトライボロジーを知ることが重要です。トライボロジーは、ほぼすべての金属加工操作に関連する境界摩擦で構成されます。これは、圧力下で2つの隣接面が相対運動することで生じます。金属加工プロセスでは、ロールと被加工材の相対運動が、ロールの表面速度差によって改善されます。 摩擦 摩擦は金属加工プロセスにおいて重要な役割を果たします。接触している2物体間の相対運動に対する抵抗と定義されます。エネルギー散逸プロセスであり、界面温度を上昇させ、過度な場合は表面損傷を引き起こします。また、金属加工プロセスにおける変形に

CircoredおよびCircofer製鉄プロセス CircoredプロセスとCircoferプロセスは、流動床技術を基盤とする鉄鉱石微粉の直接還元プロセスです。これらのプロセスは焼結やペレタイズといった凝集工程を完全に不要とし、鉄鉱石微粉を直接使用できます。また、非コークス炭を使用するため、コークス炉設備が不要です。流動床技術は、高い伝熱・伝物質速度を実現できるため、直接還元のようなエネルギー集約型プロセスに最適です。 両プロセスは、ドイツのLurgi Metallurgie GmbH（現フィンランドのOutotec Oyj）によって開発され、鉄鉱石微粉から直接還元鉄（DRI）を製造します

炭化鉄(Fe3C)製造プロセス 炭化鉄(Fe3C)は高融点、非自然発火性、強磁性合成化合物、粒状形態。総鉄(Fe)約90%、総炭素(C)約7%含有。主用途:製鋼時冶金原料として銑鉄(HM)、直接還元鉄(DRI)、鋼スクラップ代替。炭化鉄プロセス:予熱微細鉄鉱石粒子→炭化鉄転換。流動層反応器でメタン(CH4)・水素(H2)主成分プロセスガス接触還元。 炭化鉄製造プロセス元々Hazen Research Inc.(米国コロラド州ゴールデン)技術副社長Frank M. Stephens博士設計・開発。プロセス:予熱微細鉄鉱石粒子(0.1〜1.0mm)を閉回路流動層反応器で予熱プロセスガス(CH4、H

製鉄用レッドスメルトプロセス レッドスメルトは二段階還元ベース新製鉄プロセス。(i) 回転ハース炉(RHF)での鉄原料予備還元、(ii) 熱予備還元鉄(DRI、直接還元鉄)溶融。当初第2段階に沈降アーク炉(SAF)使用も、現在は石炭・酸素吹き込みコンバーター(酸素石炭反応器)「新溶融技術」(NST)へ置換。RHFで鉄鉱石・還元剤微粉・バインダー製グリーンペレット還元、熱冶金化DRI生成、NST装入溶融→銑鉄生成。 レッドスメルトプロセスはコスト効率良・環境友好技術として構想。重要ハイライト： 調製装入材料不要 電気エネルギー不要(DRI溶融化学エネルギー実施) 溶融炉高生産性→投資コスト限定

誘導炉での製鋼 コアレス誘導炉は鉄鋼業界で50年以上使用され、現在鉄系材料溶解・保持の最も人気ある手段の一つ。誘導溶解は1960年代商用周波数技術ベースで劇的成長、1980年代中周波電源大規模導入でさらに発展。誘導炉軟鋼製造は1980年代初期実験開始、石炭基盤回転窯スポンジ鉄生産普及で人気獲得。 誘導炉は電流利用金属溶解電気溶解炉。誘導溶解原理：一次コイル高電圧電源が金属(二次コイル)に低電圧・大電流誘導。誘導加熱は熱エネルギー移転手法。誘導加熱支配2法則：(i) 電磁誘導、(ii) ジュール効果。 コアレス誘導炉：比較的薄い耐火物坩堝を水冷銅コイル(単相AC電源励磁)が包囲。コイル通電時、変