スポンジ鉄の生産には何が関係していますか？

スポンジ鉄の生産は、鉄鉱石を還元ガスの混合物と反応させて還元プロセスにより酸素を除去することにより、鉄鉱石を精製する技術です。 地面からの鉄鉱石は酸化鉄と呼ばれる鉄と酸素の化合物で、錆に似ています。 1800°F（10007°C）を超える温度では、水素と一酸化炭素ガスの混合物を鉱石に通過させることで鉄から分子状酸素を除去でき、鉱石が精製鉄に還元されます。

鉄から酸素を化学的に解き放ち、それを水素と一酸化炭素と反応させて水と二酸化炭素を形成するには、高温が必要です。 スポンジ鉄の生産はさまざまなタイプの反応器で行われますが、典型的な方法は水平ロータリーキルンを使用することです。 この装置は、水平からわずかに角度を付けて配置された加熱ドラムで、ドラムの回転に伴って鉄鉱石が一端から他端までゆっくりと移動できます。 ドラムが加熱され、ガスがドラムの中心を通過し、酸素の減少が起こります。

スポンジ鉄の生産では、さまざまなサイズの鉄鉱石を使用できます。ほとんどの鉱石は、chunkからペレットまでのサイズのキルンに供給されます。 鉄は溶融温度に加熱してはならず、酸素を放出するのに必要なレベルまでしか加熱できないため、キルンの温度制御は重要です。 スポンジ鉄製造プロセスから出る鉄には、鉄鉱石に含まれる少量の他の金属を含む、わずか数パーセントの不純物が含まれています。

高純度と比較的低い運用コストにより、海綿鉄は鉄鋼生産の重要な原料となります。 高炉やその他の鉄鋼製造装置は、不純物を除去するために高温やその他の化学薬品を必要とするため、高炉への供給には海綿鉄の生産が重要になります。 高炉の効率は、鉱石を添加する前に酸素含有量を減らすことで改善され、未処理の鉱石よりも海綿鉄がより効率的な原料になります。

冷却された鉄を磁気分離器に通すことにより、還元反応工程後にスポンジ鉄をさらに精製することができます。 鉄は磁石に引き寄せられるため、鉱石が反応炉を離れると、磁石はスポンジ鉄を不純物から引き離します。 このステップは、反応した石炭が非金属炭や他の不純物を含む可能性があるため、石炭が還元媒体として使用される場合に重要になることがあります。 それらを除去すると、高炉の効率がさらに向上し、後のステップでの処理が少なくて済みます。