鉄鋼の原料は何ですか？

鉄は建築材料としての汎用性があるため、1800年代から建設の重要な部分となっています。 その人気は、主にその強度と製造の容易さによるものです。 鋼の原材料は、機械加工用のやわらかい鋼からセキュリティデバイスや金庫用の非常に硬い鋼まで、最終用途に合わせてさまざまな鋼を製造できるため、さまざまです。 すべての鉄鋼製品は、強度、耐久性、不要になったときのリサイクルのしやすさで評価されています。

鉄の主な成分は鉄であり、鉄は酸化物として、鉄と酸素が岩と混合した化学混合物として発見されます。 酸化鉄は、鉄と酸素が時間とともに再結合するときに発生する錆と同じ分子が知られているため、老化するにつれて鉄鋼製品では一般的です。 高炉と呼ばれる高温容器を使用して、原料鉱石から純金属を調製します。 鉄を炉に入れる前に、通常、いくつかの処理ステップを経て、廃岩を除去し、鉄の割合を鉱石に集中させます。

高炉では、鉄鉱石やその他の鉄鋼原料が加えられ、非常に高温に加熱されます。 混合物が溶融すると、ランスと呼ばれる中空パイプを使用して酸素が注入され、混合物がさらに高温になります。 非常に高い温度では、酸素が酸化鉄から分離され、純粋な金属が生成されます。 スラグと呼ばれる不純物が炉の上部に上がり、除去されて、鉄とその他の添加物の溶融混合物が生じます。

数百の異なる鋼組成または合金がありますが、鋼のいくつかの一般的な原材料があります。 炭素はすべての鋼の重要な成分ですが、低濃度で存在します。 鉱石中の酸素は炉に加えられた炭素と反応し、酸化鉄分子から除去されます。 高炉にはコークスと呼ばれる純粋な炭素が必要であり、石炭を高温に加熱して有機化合物を除去することで調製されます。

炭素の割合が2パーセントを超える鉄は、鋳鉄と呼ばれ、硬いが脆い。 鋼のその他の原材料には、さまざまな金属、シリコン、石灰岩が含まれます。 石灰石は炭酸カルシウムであり、フラックスと呼ばれ、一定の間隔で炉に加えられてスラグを形成し、不純物を除去します。 シリコンは炉内の酸素を除去し、鋼をより加工しやすくするか、曲げたり機械加工したりしやすくします。

高炉ではリサイクル鋼を使用できますが、通常は重量で約30％に制限されます。 鋼は簡単にリサイクルできますが、電気アーク炉と呼ばれる別の炉を使用して、リサイクル鋼の割合を高めています。 電気アーク炉は、炉内に吊り下げられた2つの電極を使用し、それらの間に高電流が流れ、高温を作り出します。 鋼の原料はすでにリサイクル材料に含まれており、目的の鋼組成を作成するために必要な添加剤はごく少量です。