鉄の精錬時に石灰石を加えますが、この石灰石の役割は何なのでしょうか?
参考書により記述がまちまちです。
どの参考書も
CaCO3→CaO+CO2までは載っていますが、その後、
CO2+C→2COだけが載っていたり、
CaO+SiO2→CaSiO3だけが載っていたりします。
結局、言葉足らずなだけで、どの参考書も正しいという事なんでしょうか?
また、CaO+SiO2→CaSiO3の反応もよく分かりません。
反応式にいきなり出てくるSiO2というのは、鉄鉱石中の不純物ということですか?
教えて頂ければ有難いです、宜しくお願いします。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
鉄の製錬は、鉄鉱石(焼結鉱)とコークスからの鉄の還元プロセスである「高炉」とそれに続く鋼を作る製鋼プロセスの「転炉」などからなります。
それぞれのプロセスで石灰石を多く使いますが、これは主に不純物の除去が目的です。鉄鉱石あるいは焼結鉱(酸化鉄成分が少ないときに使います)と炭素からは普通に、
Fe2O3 + 3/2 C -> 2Fe + 3/2 CO2
のように鉄は還元されますが、高炉内の反応はそう単純ではありません。
鉄鉱石に含まれる不純物、Si, Al, Mgなどは石灰石との反応によってスラグと呼ばれる酸化物になり、これは銑鉄(高炉下部から流れ出る鉄の溶解物)と固体分離されます(溶けない)。
さらに、製鋼プロセスからも不純物が石灰石によって除去され、スラグとして排出されます。
石灰石が用いられるのは、CaOという塩基性酸化物として振る舞って、シリカやアルミナのような酸性酸化物と結びつきやすく、一緒にスラグとなって固体として析出するからです。
CaSiO3はスラグ成分の一つとしてモデル的に考えられる物質ですが、話はそう簡単ではなく、スラグの主成分はこれらを含む非晶質=ガラス相で微量に種々の複合酸化物結晶が入っています。また、Feとの複合酸化物も少量入っています。
No.1
- 回答日時:
ただの、一般人です。
燃料としてコークスの使用→不純物(リン、硫黄)の混入→石灰石を融材として使用→不純物の除去だと思います。
下記URLの「3.高炉法」→(4)高炉鉄の問題点
(化学式の記載もあり)
http://fnorio.com/0056history_of_iron_manufactur …
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