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鉄ができるまで(炭素を入れて、また抜く)

鉄ができるまで(炭素を入れて、また抜く)

鉄鉱石と石炭から焼結鉱・コークス、高炉(還元は 320〜620/620〜950/950℃ 以上の 3 段階)、炭素 4% 前後の溶銑、転炉で炭素を 2% 以下へ下げるまでを並べ、抜かない道として鋳鉄・白銑鉄を破線で分け、スクラップから電気炉へ入る電炉法を合流させて、二次精錬・連続鋳造・圧延・鋼材へ至る構成図

この図は、下の 1 枚の YAML から描かれています。手で図形を動かしてはいません。

正本に書いてある決まりごと

鉄をつくる工程の半分は、炭素を入れる仕事。残りの半分は、それを抜く仕事。

鉄鉱石は酸素とくっついた形(酸化鉄)で採れる。その酸素を取るために炭素を使う。高炉は上から鉄鉱石とコークスを入れ、下から熱風を吹き込む炉で、炉の中を下りながら、温度の上がる順に段階を踏んで還元が進む。出てくる溶けた鉄(溶銑・銑鉄)は、炭素を 4〜5% 含んでいる。

銑鉄は硬いが、もろい。 だから構造材には使えない。転炉に少量の鉄スクラップと溶銑を入れて酸素を吹き込み、炭素を燃やして減らすと鋼になる(鋼は炭素がおおむね 2% 以下。構造用の鋼材はさらにずっと少ない)。入れた炭素を、次の工程で抜いている。

成分を調整して鋳型へ流し込めば鋳鉄になる。急冷すると主成分がセメンタイトの白銑鉄。「もろい」は欠点ではなく、用途が違うという話。

電炉法はスクラップを電気炉で溶かす。鉄鉱石も高炉もコークスも要らない。いまの鉄鋼製品は、高炉法と電炉法の 2 つで大半がつくられている。

高炉の還元の温度帯は一次資料で確かめられなかったので、図には数を書いていない。

出典:日本鉄鋼連盟「鋼をつくる」https://www.jisf.or.jp/knowledge/manufacture/tenro.html(銑鉄の炭素 4〜5%、転炉に少量のスクラップを入れること。2026-10-02 照合)。

正本(YAML)

examples/gallery/323-鉄ができるまで.zumen.yaml

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