IRON and STEEL鉄を知る
鉄の起源
138億年前。
宇宙は「ビッグバン」と呼ばれる大爆発で生まれたと言われています。
物質が何も無いところから、
原子を構成する陽子、中性子、電子、電磁波などが飛び回る混沌とした世界を経て
38万年あまりが経過、宇宙が晴れ上がります。
やがて物質の揺らぎ「ダークマター」に水素・ヘリウムが集まり
ガス雲となり、恒星をつくったと考えられています。
原子同士が押し付けられエネルギーが発生、
「核融合」(熱核反応)により次々と元素が生み出されました。
質量を増しながら安定な元素に近づき、ニッケルまで進んだのち、
原子核崩壊で「鉄」が生成されました。
第1世代の終焉を迎えます。
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星の誕生・消滅を繰り返すと元素は「Fe」に収斂されるため、
太陽系のFeの存在量は特異的です。
地球では総量のおよそ3分の1を占めています。
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46億年前 地球誕生時、地表の鉄分が酸性雨により海に流れ、
酸化鉄として堆積。「鉄鉱床」が形成されました。
15億年ほど前、海底の隆起によって表層に現れ、「鉱山」ができ上がります。
こうしてできた鉄は、人類文明にとって不可欠な素材であり
生物を進化させてきました。
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鉄鋼業界の歴史
中国大陸や朝鮮半島では、
塊状の鉄鉱石が豊富に採れたことから製鉄法が普及した一方で、
日本では塊鉱石が乏しく、
砂鉄を利用する「たたら製鉄」が開発され、普及しました。
近世になって、欧州では産業革命が起こり、
イギリスやドイツの製鋼技術が世界をリード。
19世紀後半になると、五大湖地方で鉄鉱石が発見され
世界の鉄鋼業リーダーは米国に移り始めます。
つくられた鋼材は、鉄道・鉄橋、船、大型建築物、後に自動車などに
大量消費されました。
日本では1894年に初のコークスによる「銑鉄製造」が成功。
列強諸国の脅威が高まる中、
その危機感を解消するために官営製鉄所の建設を計画します。
1901年2月、
日本最初の大型160t高炉に歴史的な火入れをして、
「官営八幡製鉄所」は操業を開始。(現在の「日本製鉄 八幡製鉄所」の前身)
第一次世界大戦を経て、日本の工業水準が大いに高まると
量的・質的に鉄鋼の自給自足が強く望まれるようになり
民間の製鉄会社として「日本製鐵株式会社」が発足。
財閥の解体などの歩みを経て、
高度成長時代の「リーディング・インダストリー」として中枢をなし、
「ものづくり大国」として日本を押し上げるまでに至りました。
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鉄鋼製品ができるまで
地球上の鉄の可採埋蔵量は他金属に比べ桁違いに多く、
現代でも地表のごくわずかな鉄を利用しているにすぎません。
現代の製鉄・製鋼法には、欠かせない3つの炉があり
「高炉」・「転炉」・「電炉」
それぞれの役割で、鉄鋼製品の製造に関わっています。
- 高炉:
- 鉄鉱石から銑鉄を取り出すための炉。
銑鉄は炭素などの不純物を多く含み、硬くてもろい。
製鋼・製鉄所のシンボル的な存在。
- 転炉:
- 銑鉄に含まれる炭素を取り除く、もしくは不純物を除去するための炉。
不純物を取り除くと鋼となる。
- 電炉:
- 鉄スクラップを資源として有効化。
鉄鋼を製造する具体的な工程は、製銑以外は高炉とあまり変わらない。
できた鉄鋼製品はさまざまな形に姿を変え、私たちのくらしを支えています。
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