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最新更新日：2018.01.29 ・鋼材の溶解 七輪で鋼材が溶かせられるかテストしてみました。木炭の中に鋼材を入れます。鉄パイプを切断してトイの形状にしたものです。
写真ではわからないですがいわゆる「沸き花」という細かい火花が出ました。どうやら鋼材が溶融したみたいです。なかなか強烈な状態ですが排気系があると安心です。 排気温度は560℃なので排気系は予定温度以内です。 鋼材を取り出してみました。
鋼材は溶けてましたが原型はとどめていました。銑鉄の融点は1200℃くらい、酸化鉄は1380℃弱だそうなので、内部温度は1200℃は超えていたのでしょう。見た目も目がギリギリと痛いくらいの光を出すのでそうなんだと思います。 といいつつも磁器破片は溶融しなかったので内部温度はやはり1300℃くらいが最高温度のような気がします。木炭燃料の限界点はこのあたりで、これより高温が必要なときはコークスを使う必要があるのかなと思います。 書籍やwebなどで調べてみたことと、体感したことを推測するに、CO雰囲気中で鋼が高温になると炭素が材料の中へ入っていき、銑鉄になり、溶解したようです。
流れ落ちた溶融物が七輪の底にありました。火格子を通り抜けて落下していました。
中世では鋼は酸化鉄、銑鉄の溶融温度の違いを上手に組み合わせて作っていたようです。今回得られた溶融物はなんなのか、まだわかりませんが、なかなか楽しい遊びを見つけたようです。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 別のページでスコップなどを作っているときに上記の仮説がだいぶあっていることを経験しました。 下の写真は溶けてしまったものです。今回も溶ける時は火花が大量にでる「湧き花」現象がありました。
この時、炉内には鋼材を立てて設置していました。つまり溶けた場所は炉の下部です。見た目でも七輪は下部の温度が高そうです。炉内はCOは大量に存在しているでしょうから、加熱した鋼材中にどんどんCが溶けていって、炭素濃度の上昇と融点の低下が起きたのかと思ってます。
ちなみに溶けてしまった部分をディスクグラインダーで切断するときにとてもたくさんの火花が出て、炭素濃度が高いことが実感できました。教科書のようでした。 また下の写真は溶けたときの炉内底部の鋼材の溶融破片です。書籍によると鋼材に溶けたCがCOガスとして気化するためにこういったガサガサのものになるというようです。
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