セメント化プロセス - 百科事典

セメント化プロセスは、鉄の炭化による鋼の製造のための古い技術です。現代の鋼鍛冶とは異なり、鉄中の炭素の量を増やしました。これは17世紀以前に開発されたと考えられています。1720年に建設されたDerwentcote鋼炉は、セメント化炉の最も古い現存例です。英国でのもう一つの例は、シェフィールドのDoncaster Streetにあるセメント化炉です。

起源
このプロセスは、1574年にプラハで出版された論文で記述されました。マグデブルク出身のヨハン・ヌッサーマイアが発明し、1601年にニュルンベルクで運営を始めました（パートナーとともに）。このプロセスは1614年にウィリアム・エリオットとマシアス・メイシーによってイギリスで特許されました。その時点で、「発明」は新しい産業や製品の導入、または単なる独占に過ぎなかった可能性があります。彼らは明らかにすぐに特許をバジル・ブルック卿に譲渡しましたが、彼は1619年に強制的にそれを返上させられました。特許の中で鋼の輸入を禁止する条項は、彼が必要なほど多くの良い鋼を供給できないため不利益とされました。ブルックの炉は、おそらくコールブロークデールのマデリー領地（イングランド内戦以前に確実に存在していた）にあり、そこで2つのセメント化炉が発掘されました。彼はおそらくデーンモラ鉱山から出た棒鉄を使用しており、デーンモラ鉱山はストックホルムの北に位置し、その周辺にはほとんどの鉄鋼工場がありました。彼は2期にわたって国王の鉄工場の農業パートナーでした。

1631年までに、スウェーデンの鉄は最も良い原材料と認識され、特にオースターbyからのダブルバレル（OOのマークからその名前が付けられた）やLeufsta（現在のLövsta）の hoop L（円形の中のLのマーク）などの特定のマーク（ブランド）が特に注目されました。これらはルイ・ド・ジェールと彼の後裔が所有しており、スウェーデンの最初の鉄鋼工場の一つで、オレグロンド鉄（エンジェルグランド鉄）と呼ばれる精製された鉄を作っていたことで知られています。これはスウェーデンのオレグロンド港から名付けられました。ストックホルムの北に位置し、その周辺にはほとんどの鉄鋼工場がありました。使用された鉱物は、最終的にはダンネモラ鉱山から来ていました。

プロセス
このプロセスは、鍛冶鉄と木炭で始まります。炉の中に長い石の壺を使用します。シェフィールドでは、通常、壺は14フィート×4フィート×3.5フィートの大きさでした。鉄棒と木炭は交互に層を積み重ねられ、最上層に木炭、その下に耐熱物質が詰められ、壺や「棺」を密閉します。一部の製造業者は、セメント粉と呼ばれる粉末状の木炭、煙塵、鉱物塩の混合物を使用しました。大きな工場では、各サイクルで16トン以上の鉄が処理されましたが、小さな炉や鍛冶屋の溶接炉などの小規模で行うこともできます。

鉄棒の厚みに応じて、壺はその下から一週間以上加热されます。棒は定期的に検査され、正しい状態に達したら熱を取り除き、壺は冷ますまで放置されます（通常14日間です）。鉄は木炭の炭素からわずかに1%以上の質量を増やし、ボルスターステン（バースト鋼）の不均質な棒になりました。

その後、棒は短く切り、結び付けられ、加热されて溶接され、剪切鋼になります。これを繰り返し切り、再溶接し、各新しい溶接でより均質で品質の高い鋼が生まれます。これを最たる3～4回まで行われました。もっとやると不必要で、鋼から炭素の損失が起こる可能性があります。

別の方法として、それらを破壊し、坩堝炉を使用して坩堝鋼（当時は鋳鋼とも呼ばれた）に溶かすことができました。これは1740年代にシェフィールドでベンジャミン・ハンツマンが発明したプロセスです。

類似プロセス


=銅合金製造 =
現代初期には、銅と亜鉛の合金である銅合金は、金属銅と亜鉛鉱物であるカルミンを熱してカルミン銅を製造するセメント化プロセスで通常製造されていました。


注記


参考文献