スチール(鉄鋼・鋼)の作り方

スチールと鉄の違い

スチール棚を構成する「スチール」（鉄鋼・鋼）は「鉄」に炭素を加え加工したものです。
「鉄」は堅い金属ですが、スチールは堅いだけではなく、丈夫で曲げても折れにくい。
そのため、スチールで、鉄橋や高層ビルの鉄筋、橋梁等の巨大な構造物を支えています。

鉄鉱石とコークスの融合

鉄は、鉄鉱石という石からとれます。
製鉄所では、この鉄鉱石に燃料であるコークス（炭素燃料）を混ぜて高炉の上から入れます。
高炉の中に、熱い空気を吹き込んで、コークスを燃焼させると、鉄鉱石のなかの鉄が溶け出し、高炉の底部に貯まります。
この高炉から取り出した段階のものは銑鉄(せんてつ)と呼ばれ、炭素を多く含んでいるため、堅い反面もろくて割れやすい性質をもっています。

転炉で炭素量を調整する

銑鉄を今度は転炉に入れます。
転炉に純酸素を吹き込むと、溶けた銑鉄はさらに温度を上げ、銑鉄に含まれていた余分な炭素が酸素と結びついて燃焼し、炭素量が減っていきます。
このとき同時に、硫黄やリン等の不純物も取り除かれます。
この炭素量を調整する工程によって、もろい銑鉄が、強く丈夫でありながら曲げても折れにくい「スチール」（鋼）へと変わります。
高温の真っ赤な液体となった鋼はこうして型に入れて冷まします。

なお、酸素を上から吹き込む現在の方式はLD転炉（純酸素上吹き転炉）と呼ばれます。かつては空気を吹き込む方式が使われていましたが、現在の製鉄所では純酸素を使う方式が主流です。

完成したスチールを加工

完成したスチールを再度加熱して、加工しやすくします。
そのうえで、延ばしたり、叩いたりして、さまざまな用途に合わせて加工を施します。
その過程で、ビルの鉄筋(柱)になったり、自動車のボディになったりします。

スチール棚は、コイル巻き状態の、薄く延ばしたスチールを、プレス機等で加工し、塗装を施し製作していきます。

スチール棚に使われる鋼板

スチール棚の支柱や棚板には、この工程を経て薄い板状に延ばされた鋼板が使われます。
炭素量が調整されていることで、プレス機で曲げ加工を施しても割れずに形になり、かつ荷重を受けても変形しにくい強度が得られます。
支柱をL型やコの字型（C型）に曲げる、棚板の四辺を折り返して補強するといった構造が成り立つのは、鋼という素材の性質によるものです。