現代の鉄鋼製造プロセス

鉄から炭素を取り除くと鋼が生まれる

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鋼 耐久性、作業性、コストのユニークな組み合わせにより、世界で最も人気のある建設資材です。重量で 0.2 ～ 2% の炭素を含む鉄合金です。

世界鉄鋼協会によると 、最大の鉄鋼生産国の一部は中国、インド、日本、および米国であり、中国はこの生産量の約 50% を占めています。世界最大の鉄鋼メーカーには、ArcelorMittal、China Baowu Group、Nippon Steel Corporation、および HBIS Group が含まれます。

現代の鉄鋼生産プロセス

製造方法 鋼 19世紀後半に工業生産が始まって以来、大幅に進化してきました。しかし、現代の方法は、酸素を使用して鉄の炭素含有量を下げる元のベッセマープロセスと同じ前提に基づいています.

今日、 鉄鋼生産 鉄鉱石、石炭、石灰石などの従来の原材料だけでなく、リサイクルされた材料も使用しています。基本的な酸素製鋼 (BOS) と電気アーク炉 (EAF) の 2 つのプロセスが、ほぼすべての鉄鋼生産を占めています。

鉄鋼製造の最初のステップである製鉄では、鉄鉱石、コークス、石灰を高炉で溶かします。得られた溶鉄 (溶銑とも呼ばれます) には、まだ 4 ～ 4.5% の炭素とその他の不純物が含まれており、脆くなります。

一次製鋼には、BOS (基本酸素炉) とより近代的な EAF (電気アーク炉) の 2 つの方法があります。 BOS 方式では、リサイクルされたスクラップ鋼を転炉の溶鉄に添加します。高温では、酸素が金属に吹き込まれ、炭素含有量が 0 ～ 1.5% に減少します。

しかし、EAF 方式では、高出力の電気アーク (摂氏 1,650 度までの温度) を介してリサイクルされた鉄スクラップを供給し、金属を溶かして高品質の鋼に変換します。

二次製鋼では、BOS ルートと EAF ルートの両方から生成された溶鋼を処理して、鋼成分を調整します。これは、特定の要素を追加または削除したり、温度や生産環境を操作したりすることによって行われます。必要な鋼の種類に応じて、次の二次製鋼プロセスを使用できます。

• 撹拌
• 取鍋炉
• 取鍋投入
• 脱気
• CAS-OB（酸素吹き込みによる密閉アルゴンバブリングによる組成調整）

連続鋳造では、溶鋼が冷却された金型に鋳造され、薄い鋼殻が凝固します。 シェルストランドは、ガイド付きロールを使用して引き出され、完全に冷却されて固化されます。次に、用途に応じてストランドを切断します。フラット製品 (プレートとストリップ) のスラブ、セクション (ビーム) のブルーム、長い製品 (ワイヤー) のビレット、または薄いストリップです。

一次成形では、鋳造された鋼は、多くの場合熱間圧延によってさまざまな形状に成形されます。これは、鋳造欠陥を排除し、必要な形状と表面品質を実現するプロセスです。熱間圧延製品は、平製品、長尺製品、継目無管、特殊製品に分けられます。

最後に、製造、加工、および仕上げの時間です。二次成形技術により、鋼に最終的な形状が与えられ、 プロパティ .これらの手法には次のものがあります。

• シェーピング ( 冷間圧延 )、これは金属の再結晶点より下で行われます。つまり、熱ではなく機械的応力が変化に影響します。
• 機械加工（穴あけ）
• 接合（溶接）
• 塗装（亜鉛メッキ）
• 熱処理（焼き戻し）
• 表面処理（浸炭）