解で生じたCaO と反応して、 Cosio
(AIO2)2に変化したもの。 スラグは、
500
第4編 無機物質
元の
3.5g/cm°のガラス状の物質で、 粉吹して
原料
高炉ガス
メントの原料とするほか、 道路の地
剤などに用いられる。
約1時間ごとに出鉄口を開け,
「コークス
石灰石
鉄鉱石
SCIENCE
ラグとを別々に取り出す。 こうし
仕方によっ
り,その性
は炭素量の
(1) 焼き
を,鉄製
軟らか、
炭素を0.
(溶融帯)
と。
した鉄鉄は, 炭素分を多量(約)
でおり,硬いが脆くて割れやす
で,銃鉄の大部分は, 炭素分をらして、
粘り強い性質をもつ鋼に変えられる。
鉄鉄を下図のような転炉に移して、
ら高圧の O2 を 15~20分ほど吹き込んで、
余分なCや不純物のSやPなどを働
(滴下帯)
一熱風
(2) 焼き
を,オ
せんてつ
羽口
鉄鉄
スラグ
貨
車
せて除くと, 鋼ができる。
硬度な
*5 鉄鉄は,炭素による融点降下により、
(3) 焼
300~
車
レール
的低い融点(1150~1250℃) をもち、
すい性質がある。また, 溶融銃鉄中の
レール
溶鉱炉(高炉)
ると
多くは,冷却時に黒鉛として析出する。
* 2 粉末状の鉄鉱石やコークスはそのまま高
炉に入れると, 炉内が目づまりをおこし,CO
ガスが十分に流れない。そこで, これらに石
灰石を加えたものを一定の大きさに焼き固
め,ペレット状にしたものを高炉へ入れる。
鉄鉄を1t生産するのに, 鉄鉱石1.6t, コー
クス0.4t, 石灰石 0.2tを必要とする。
*3 羽口は, 図には2か所しかないように見
えるが,実際には溶鉱炉の周囲に約 40か所
もついている。また, 羽口の上部で溶鉱炉に
少し膨らみをもたせてあるのは, 鉄の溶融
物が安定して落下するようにするためで,
その角度は経験的に決められている。
前記のように,還元反応は溶鉱炉の下か
ら上へ,また中心部から周囲へと進行し,
生成した鉄は炉芯に近い所から豪雨のよう
に滴下し, 炉底にたまる。この鉄を銃鉄と
いう。一方, 鉄鉱石中の不純物は石灰石と
反応して,スラグ*4 とよばれる物質とな
り,鉄鉄(密度7.0g/cm°) の上に浮かぶ。
*4 不純物の Si02や Al:03 が, 石灰石の熱分
れる
になるが,黒鉛は鉄に比べて13以下
度しかないので, 黒鉛の析出によって
熱父
の組織
は,ふつう,約6%増加するとされいていま。
a, B
この性質を利用して, 鉄鉄は鋳型に演
んで複雑な形の鉄製品(鋳物) をつくる
ちa
面心
使われる。
鋼の中に含まれる炭素の量によって、
は硬鋼と軟鋼などに分けられ, それぞれ。
用途に利用される (下表)。
性で
性
酸素
取り出し口
回転輪
ん2
耐火レンガ
希ガス
転炉
鋼の種類
極軟鋼
炭素の割合(%)
軟 鋼
最硬線
硬鋼
0.12以下
0.40 以下
0.80以下
0.80以上
薄板,トタン, プ 鉄骨, 鉄筋, 鋼板, 車軸, 歯車などのレール, ワイ
リキ板,針金,釘 リベット (鉄)
製品用途
びょう
機械部品,ボルト|-ブ,ばね,
2
