コンバーター（冶金
転炉とは、原鉄を鉄に変える化学反応器のことです。
高炉で生産される銑鉄と呼ばれる原鉄には、炭素が4％も含まれています。これは硬すぎてもろいため、意味のある使用には適していません。炭素は、まず鉄を燃焼させて鋼を製造しなければなりません。このプロセスは転換と呼ばれ、炉は転炉です。
最初のコンバーターは、1856年にヘンリー・ベッセマー卿によって発明されました。彼は、底部に空気用のノズル（トゥイエール）を備えた洋ナシ型の大きな容器を作りました。高炉からの高温の溶融銑鉄を転炉に流し込み、底部に高圧で空気を送り込みました。その結果、大きな音と、転炉の口から最大20メートルの炎が発生しました。10分後には、すべての銑鉄が鋼鉄になっていました。ベッセマー転炉は、銑鉄を鋼に変換することに成功した最初の反応器であり、鋼の時代が始まりました。鋼は今では豊富で安価になっていました。
しかし、酸素だけを吹き込むと鋼は良くなります。空気には窒素が含まれており、鋼種によっては有害なものもあります。基本酸素炉と呼ばれる近代的な転炉は、空気の代わりに純粋な酸素を使用します。1949年にオーストリアで発明されました。
現代の塩基性酸素変換器は、かぼちゃ型の大きな容器で、溶湯の高温に耐えられるように、鉄でできていて、酸化カルシウムや酸化マグネシウムのラインなどの耐火物が並んでいます。
溶けた銑鉄とスクラップが転炉に積み込まれます。スクラップは通常錆びていて酸素を含んでいるため、錆の一部が銑鉄と反応して炭素を燃焼させ、熱を発生させてスクラップを溶かします。すべてのスクラップが溶けたら、「酸素ランス」と呼ばれる特殊なパイプを銑鉄の中に降ろし、酸素の非常に高速で鋭い打撃を吹き込みます。酸素は炭素をすべて燃焼させ、液状の鋼を徹底的に混ぜ合わせます。すべての炭素が燃え尽きた後、余分な炭素を入れて、内容物を希望のレベルまで上げます。その結果、液状の鋼ができ、その後、タップして圧延機に運ばれ、鋼材を生産します。
旧式のベッセマーコンバーター
質問と回答
Q:転炉とは何ですか?
A:転炉とは、原料の鉄を鉄に変える化学反応器です。
Q:原料の鉄は何と呼ばれていますか?
A:原料鉄は銑鉄と呼ばれ、高炉の製品で炭素を4％程度まで含んでいます。
Q:最初に成功した転炉は誰が発明したのですか?
A:最初に成功した転炉は、1856年にヘンリー・ベッセマー卿によって発明された。
Q:現代の基礎酸素炉はどのように機能しているのか?
A:現代の基礎酸素炉は、空気の代わりに純酸素を使用し、鉄でできた大きなカボチャ型の容器に、高温に耐えられるように酸化カルシウムや酸化マグネシウム線などの耐火物を敷き詰めて構成されています。転炉に溶けた銑鉄とスクラップを入れ、銑鉄の中に「酸素ランス」という特殊なパイプを下ろして、非常に速く鋭い酸素を吹き込み、炭素をすべて燃焼させる。炭素が燃え尽きたら、炭素を追加投入し、内容物を希望するレベルまで上げて、液体鋼にし、圧延機で出鋼することができるようになります。
Q:窒素を含む空気が入るとどうなるのか?
A:窒素を含む空気は、鋼種によっては有害であるため、このプロセスには入れないでください。
Q:ベッセマーの発明は、鉄鋼生産に何をもたらしたか?A:ベッセマーの発明は、鉄を大量に安く生産することを可能にし、鉄をより多く手に入れる時代の幕開けとなった。
