ブログ について 鉄鋼業界がグリーンブラスト電気アーク炉に移行

鉄鋼生産方法の進化は、産業効率に影響を与えるだけでなく、地球環境の持続可能性においても重要な役割を果たしています。環境問題が深刻化し、市場の需要が高まる中、鉄鋼業界は持続可能な開発を達成するために、これらの圧力にどのように対応していくのでしょうか？

鉄鋼製造は、主に高炉製鉄と電気炉製鋼という2つの主要なプロセスに依存しています。これらの異なる方法は、それぞれ効率的な鉄鋼生産において重要な役割を果たしています。

高炉技術は14世紀に遡り、初期のバージョンでは1日にわずか1トンの鉄しか生産できませんでした。何世紀にもわたる技術的進歩にもかかわらず、高炉の基本的な原理は変わっていません。このプロセスでは、コークス、鉄鉱石、石灰石を使用して鉄鉱石を高温で還元し、溶銑を生成します。

コークスは、高炉操業に不可欠な成分です。従来のコークス製造では、石炭を粉砕し、約1800°F（982°C）の酸素欠乏状態のコークス炉で加熱します。この18〜24時間のプロセス中に、揮発性化合物が放出され、多孔質の高炭素コークスが残ります。

この耐久性のある高エネルギー密度材料（炭素90〜93％を含む）は、鉱石還元に必要な透過性と熱エネルギーの両方を提供します。特に、多くの操業では現在、コークスを天然ガスで補完して炭素排出量を削減しています。これは、環境の持続可能性に向けた重要な一歩です。

19世紀後半に開発された電気アーク炉（EAF）技術は、現在、米国の鉄鋼生産を支配しており、生産量の70％以上を占めています。高炉とは異なり、EAFは燃焼ではなく、電気アークを使用してスクラップ鋼、直接還元鉄、または銑鉄を溶解します。

EAF技術は、主にリサイクル材料を使用することで、バージン鉄鉱石への依存を減らし、優れた環境上の利点を提供します。このプロセスは、従来の方法と比較して、より高いエネルギー効率を達成し、排出ガスの制御を容易にします。

鉄鋼業界の未来は、持続可能なイノベーションにあります。主な開発には以下が含まれます。

• 最適化されたEAFシステムや酸素富化燃焼などの高度な省エネルギー技術
• 水素ベースやバイオマス冶金などの画期的な生産方法
• AI、IoT、ビッグデータ分析を組み込んだスマート製造

高炉製鉄には、6つの正確な段階があります。

1. 装入： 鉄鉱石、コークス、石灰石の正確な装入
2. 燃焼： 熱風注入によりコークスに着火し、熱と還元ガスを生成
3. 還元： 複雑な化学的変換により、酸化鉄が金属鉄に変換
4. 溶解： 液体鉄が炉の底部に集まる
5. スラグ形成： 不純物がフラックスと結合して除去可能なスラグを形成
6. 出鋼： 溶銑とスラグの定期的な排出

電気アーク炉の操業には、4つの主要な段階があります。

1. 装入： スクラップ金属およびその他の原料の装入
2. 溶解： 高電圧アークが装入物を液化
3. 精錬： 化学的調整と不純物の除去
4. 出鋼： 溶鋼を鋳造のために移動

重要な産業部門として、深刻な環境問題に直面している鉄鋼業界は、持続可能な生産への移行を加速する必要があります。技術革新とプロセスの最適化を通じて、鉄鋼メーカーは環境への影響を軽減しつつ、生産性を維持することができます。これにより、現代のインフラストラクチャの要であり続け、気候変動への取り組みを達成することができます。