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2013年8月 2日 (金)

製鉄と石炭

 またこの男は何にでも興味持つなとお思いでしょう(苦笑)。
 
 ちょうどひと月ほど前、ローカルニュースで肥後の刀工がどのようにして日本刀を作るのか紹介しておりました。
 
 おそらく肥後同田貫という頑丈な戦場刀の一派の方だと思うんですが、(玉名市に同田貫の石碑がある)どのように材料の鉄鉱石を集めるのか興味を持ちました。
 
 するといきなり有明海の海岸で砂鉄を集め始めたのにはびっくりしました。昔ながらのたたら製鉄なんですね。刀工の方が言うには、有明海の海岸の砂は鉄分を多く含んでいるのだそうです。そういえば有明海は白い砂浜というより黒っぽい砂浜です。10kgの砂鉄から1kgくらい(もっと少なかったかな?)しか鉄はできないそうですね。
 
 その刀工さんは、大量の木炭を使用したたらの中に砂鉄と一緒に入れ鞴(ふいご)で空気を送りながら鉄を作っていました。こうしてできた銑鉄を再び火に入れ真っ赤に熱してから良く知られているようにカンカンとハンマー?で叩いて日本刀の形が次第に出来上がっていく様は感動ものでした。
 
 
 
 とここまでは長い前置き(笑)。現在では製鉄には木炭ではなく石炭が使われます。再生が難しく環境破壊にもなる木炭に代わって安価な石炭を使用した事によって鉄はより大量生産ができるようになりました。
 
 ではなぜ石油ではなく石炭を使用するかご存知ですか?実は私もこの記事のために調べるまで知らなかったのですが、火力だけが理由じゃないんですよ。
 
 石炭は鉄鉱石から酸素を取り除くために使われるそうです。石炭に含まれる炭素が鉄鉱石の中の酸素をはぎ取る作用、いわゆる還元反応によって鉄は作られるのです。ですから石炭もそのままでは使えず、ほぼ100%炭素にするため蒸し焼きにしてコークスを作り製鉄に使用しています。石油コークスもあるそうなんですが、効率や資源の問題を考えると石炭が良いのだとか。
 
 
 現代の鉄製造の過程は
 
①まず鉄鉱石とコークス、石灰を高炉に入れる。この場合コークスは燃料と還元剤を兼ねる。
②高炉内でコークスを燃焼させ、コークスの炭素が鉄鉱石から炭素を奪う。
③この時熱と一酸化炭素、二酸化炭素が生じ、それを熱源として鉄鉱石を溶かす。
④こうして出来た銑鉄はこの段階では炭素含有力が多く硬いものの、もろい状態。
⑤銑鉄はさらに転炉に入れられ炭素を除去し、ニッケルなどの必要な合金元素を入れる。
⑥転炉は耐火煉瓦で覆われておりここで銑鉄をどろどろに溶かす。
⑦こうしてできたのが鋼鉄で、粘り強く硬い金属となる。これを様々に加工し利用される。
 
 
というものです。どうです?分かったような分からないような不思議な感じでしょ(笑)。興味のある方(いないと思いますが…)は、ネットなどで検索してみてくださいな♪

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