1。鉱業と準備:
* マイニング: 原料である鉄鉱石は、地球から採掘されています。 一般的な鉄鉱石には、ヘマタイト(Fe2O3)、マグネタイト(Fe3O4)、およびサイデライト(FECO3)が含まれます。
* 粉砕と粉砕: 鉱石は押しつぶされ、微粉末に粉砕されて、その表面積を増やして処理を容易にします。
* 受益者: このステップは、シリカ、アルミナ、その他の鉱物などの不純物を除去することにより、鉱石に鉄含有量を集中させます。磁気分離、浮選、浸出などの方法が使用されます。
2。製錬:
* 爆風炉: 鉄を生産するための最も一般的な方法は、爆風炉を使用することです。
* 充電: 準備された鉄鉱石、コーラ(炭素の形)、および石灰岩(フラックス)は、爆風炉の上部に供給されます。
* ブラスト: 温かい空気は、底のチュイエルを通して炉に吹き込まれます。
* 反応: 熱気はコークスと反応し、一酸化炭素(CO)を生成します。次に、COは鉱石の酸化鉄を鉄の金属に減らします。
* スラグ形成: 石灰岩は鉱石の不純物と反応して、鉄の上に浮かぶ溶融スラグを形成します。
* タッピング: 「豚の鉄」と呼ばれる溶けた鉄は、炉の底からタップされています。
3。さらなる処理:
* 豚の鉄: 爆風炉から生成された豚の鉄は、通常、炭素(約4%)が多く、その他の不純物が高くなっています。
* スチールメイキング: 豚の鉄はさらに加工され、不純物を除去し、鉄を鋼に洗練させます。これは、以下を含むさまざまな方法で実行できます。
* 基本的な酸素炉(BOF): 酸素は溶融鉄に吹き込まれ、不純物を酸化し、それらをスラグとして除去します。
* 電気弧炉(EAF): 電気は、金属やその他の材料を溶かすために使用され、鋼を作成します。
鉄金属の種類:
* 鉄: 幅広いアプリケーションで使用される最も一般的な鉄金属。
* スチール: 鉄と炭素の合金。炭素含有量やその他の追加要素に依存してさまざまな特性があります。
* 鋳鉄: その強度と機密性で知られている炭素含有量が高い鉄合金。
* ステンレス鋼: 少なくとも10.5%のクロムを含む鋼の種類は、耐食性を与えます。
アプリケーション:
鉄金属は、以下を含む幅広い産業にとって不可欠です。
* 構造: 建物、橋、インフラストラクチャ。
* 自動車: 車両、エンジン、およびコンポーネント。
* 製造: 機械、ツール、電化製品。
* 航空宇宙: 航空機と宇宙車両。
* エネルギー: 発電所とタービン。
環境上の考慮事項:
鉄金属の生産には、次のような環境への影響があります。
* 温室効果ガスの排出: コーラの生産および炉の操作から。
* 大気汚染: 採掘、加工、製錬中に放出されるほこりやガスから。
* 水質汚染: 流出および廃水排出から。
* 土地の劣化: 採掘と廃棄物の処分のため。
持続可能性の取り組み 排出量の削減、廃棄物の最小化、生産プロセスの資源効率の向上に焦点を当てます。