るつぼ鋼とは

るつぼ鋼という用語は、特定の鋼製品ではなく、特定の鋼製造プロセスを指すため、多少誤解を招く可能性があります。 るつぼ鋼プロセスには、浸炭または脱炭のための小さな鋳物るつぼでの錬鉄、鋳鉄、ブリスター鋼などの素材の製錬が含まれます。 これらのプロセス中に、炭素がストックに拡散またはストックから除去され、最終製品に最適な冶金品質が生成されます。 製錬後、るつぼを炉から取り出し、鋼をインゴット型に流し込みます。 るつぼ製鋼プロセスは、最も古くから文書化された製鋼方法の1つであり、より効率的な方法に置き換えられていますが、特殊用途向けの少量の高品質材料の製造にも使用されています。

鋼は鉄と少量の炭素の組み合わせです。 これらのような組み合わせは、添加剤、この場合は炭素を含む合金として知られ、ベース材料の品質を高め、最終製品に特定の特性を与えます。 たとえば、鋼は錬鉄よりも硬く、鋳鉄よりも脆くなく、どちらよりも優れた耐摩耗性と耐腐食性を備えています。 鉄鋼はさまざまな方法で製造できますが、そのほとんどは炭素源の存在下で鉄のストックを溶解することを伴います。 このプロセスにより、少量の炭素が溶鉄に拡散します。典型的な炭素の最終濃度は、合金の使用目的に応じて0.2％から2.1％の範囲です。

鉄鋼生産の最も古い形態の1つは、るつぼ製鉄プロセスです。 るつぼ製鋼の最初の信頼できる文書は、約1050年頃の中世イスラムの記録です。るつぼ製鋼の基本原理は、1人または2人で扱うことができるさまざまな耐火物で作られた容器または容器の金属ストックの製錬を中心にしています。 容器またはるつぼには、錬鉄、鋳鉄、またはブリスター鋼などのさまざまな金属が充填され、充填物を溶かすために特別な炉で焼成されます。 錬鉄などの低炭素材料には、炭などの炭素源が補充され、溶融物に炭素を浸炭または注入します。 対照的に、一般的な鉄鋼製造には炭素含有量が高すぎる素材は脱炭されます。 これは通常、溶けた材料を酸素源にさらすことで行われます。

このプロセスは、一般に、cr堝をコークス炉またはガスfireき炉で白熱に加熱し、その時点でsource堝を熱源から取り出し、原料を入れて炉に戻すことから始まります。 その後、原料が完全に溶けるまで数時間放置します。 次に、るつぼを炉から取り出し、溶けた鋼の表面の不純物をすべて取り除き、鋼をインゴットの型に流し込みます。 このプロセスは時間がかかり、高価であり、ベッセマー炉などのより経済的で大容量のプロセスに大部分が置き換えられています。 しかし、ルツボ鋼の高品質は、特殊なニッチ市場向けの少量の鋼の製造にこのプロセスがまだ使用されていることを意味しています。