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「たたら操業実験」

2003/6/28
指導者 永田 和宏教授(東京工業大学大学院理工学研究科物質科学専攻)

レンガの積み上げ当日は朝から雨が降っていましたが、定刻の9時過ぎに作業を開始しました。場所は工学部物質工学科南棟前(地図の3番)で、炉を組み上げるまではテントの中で作業しました。まず鉄板を敷き、その上にコンクリートブロックを並べ、さらにその上に耐熱レンガを積み上げました。左の写真手前側が永田教授です。

炉の完成約100個のレンガを用いて炉が組み上がりました。最後に鉄を取り出せるように手前側のレンガは外しやすくなっています。

炭割り炉を組み上げる作業と並行して、木炭を割る作業を進めました。今回は楢炭を約110kg使用しました。松炭の場合は70kg程で済むそうです。炭の種類による燃焼温度の違いが今回は結果に影響しました。

上羽口上羽口は少し下向きに設置しました。この鉄管は内側と外側を耐火粘土で固定しました。

炉内乾燥炭を燃やして炉内を乾燥させました。中央部に見えるホースは送風機に繋がっており、炉内に空気を吹き込むためのものです。これで灰床を作ります。

煙突設置レンガを積み上げ下羽口を設置したら、トタン板で作成した煙突を炉の上部に設置します。煙突の上部まで炭を入れ、どんどん燃焼させます。煙突上部は広がっているので、炭が入れ易くなっています。

河原子の砂鉄今回使用した河原子の砂鉄です。やや粒径が小さいようです。約30kgほど用意しました。

炉の全景炉の全景です。送風を上羽口に切り替え、炭の燃焼速度は10分間に10cm炭が下がるように送風量を調節し、10分間隔で炭を投入しました。写真では小さくて良くわかりませんが、上羽口から炉の内部が覗けるようになっています。

砂鉄投入砂鉄はこのように塵取りで入れました。10分間隔で1回に1.5kgを投入しました。

木炭投入木炭は箕を用いて二人がかりで入れました。耐熱グローブをしないと危険です。

ノロ出しノロ(溶融スラグ)出しです。燃焼温度が低かったのか、粘性の高い塊が出てきました。

動画 (9秒 MPEG-1 237kB)
ケラ(玉鋼)取り出し携帯動画携帯電話用動画 http://ruby.mat.ibaraki.ac.jp/˜yokota/movie/index.html#030628

藁かけトータルで約30kgの砂鉄を投入したら、レンガの上端まで炭を燃焼させ、煙突を取り除きます。更に写真のように藁をかけました。

炉の内側炭の燃焼に合わせて、手前側のレンガを外していきます。炉の内側は腐食されていました。今回は残念ながら鉧(ケラ)はできずに、銑(ズク)ができたようです。砂鉄の粒が小さかったことと、砂の成分にアルミナが多かったのがその理由でしょうか。


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