◆ 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。
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】
