電炉と高炉の違い徹底比較！製鉄法から環境影響まで

電炉と高炉の基本的な違いとは？

製鉄業における電炉と高炉は、いずれも鉄を生産するための重要な方法ですが、そのプロセスには大きな違いがあります。これらの違いを理解することは、鉄鋼業の仕組みを知る上で非常に重要です。この記事では、電炉と高炉の基本的な違いについて詳しく解説します。

電炉とはどのような製鉄方法か

電炉は、主に電力を利用して鉄を溶解する製鉄方法です。高温を発生させるために、電気アークを使い、鉄スクラップを溶かします。電炉のメリットは、スクラップを使用するため、鉄鉱石を採掘する必要がなく、リサイクルが可能な点です。環境への負担が少ないという特徴もあります。

高炉とはどのような製鉄方法か

高炉は、鉄鉱石とコークス（炭素源）を高温で反応させることによって、鉄を製造する伝統的な方法です。高炉の中で鉄鉱石とコークスを炉内で加熱し、酸素と反応させて鉄を取り出します。高炉は、大規模な生産に向いており、鉄鋼業の中でも主流となっている製鉄方法です。

原料の違い（スクラップ vs 鉄鉱石）

電炉は主にスクラップ（再利用可能な鉄の廃材）を原料として使用します。これに対して、高炉は鉄鉱石を原料とし、コークスとともに使用されます。スクラップを使う電炉は、リサイクルの観点でエコフレンドリーですが、鉄鉱石を使用する高炉は大量生産に向いています。

エネルギー源の違い（電力 vs コークス）

電炉は電力をエネルギー源として使用します。電力を利用することで、温度調整が比較的精密にでき、クリーンな環境を実現することが可能です。高炉は、コークス（炭素源）をエネルギー源として使用し、鉄鉱石を高温で還元します。このため、高炉のエネルギー消費は高いですが、大規模な生産が可能です。

生産プロセスの違いを図解で解説

以下は、電炉と高炉の製鉄プロセスの簡単な図解です。

製品品質・用途の違い

電炉で作られた鉄は、スクラップを主な原料としているため、品質は安定しているものの、高炉で作られる鉄に比べて強度が低いことが多いです。高炉で作られた鉄は、強度が高く、主に建設用や重工業用として使用されます。用途によって、どちらの方法が適しているかが異なります。

どちらが主流？日本の製鉄業における割合

日本の製鉄業では、高炉が依然として主流です。高炉による製鉄が、大規模な生産と高い品質を提供するため、世界的にも主流な方法とされています。一方で、電炉の使用はリサイクルの観点から増加しており、環境負荷の低減を目指した動きが進んでいます。