炉内の還元性雰囲気とは、酸素濃度が著しく低下し、水素、窒素、一酸化炭素などの他のガスで置換される環境を指す。この種の雰囲気は様々な工業プロセス、特に金属加工やセラミックスにおいて重要であり、酸化を防ぎ、特定の化学反応を促進するのに役立つ。
金属加工
金属加工では、腐食を引き起こすことなく金属の応力を緩和するために、還元性雰囲気が焼きなまし炉で利用される。これは通常、窒素やアルゴンのような非酸化性キャリアガスと還元性ガスを混合して使用することで達成される。最も一般的な方法は、燃料を燃焼させ、CO（一酸化炭素）とCO2（二酸化炭素）の比率を調整することである。この環境は還元反応を促進し、原子が電子を獲得して酸化状態を低下させる。炉内に水素や一酸化炭素のようなガスが存在すると、還元剤として働き、金属表面から酸素を除去して酸化を防ぐ。セラミックス
セラミックス産業では、酸素供給を減らすことで窯の中に還元性雰囲気を作り出し、不完全燃焼と炭素レベルの上昇を引き起こしている。高温では、この炭素が釉薬の着色剤として使用される金属酸化物と反応して酸素を除去し、金属が酸化していない状態で現れるため、釉薬の色が変化する。このプロセスは粘土本体の色にも影響し、特に鉄分がこの条件下で反応するストーンウェアでは顕著である。
鋳造作業：
鋳物工場では、酸化鉄を金属鉄に変えることが第一の目的である。これは、天然ガス、水素、一酸化炭素の混合物から成る還元性雰囲気を用いて達成される。この工程は、酸化鉄を金属鉄に還元するだけでなく、副産物として二酸化炭素を発生させる。炉の雰囲気
炉の雰囲気の種類は、炉の種類と処理される材料によって大きく異なる。例えば、炭素抵抗炉はしばしば強い還元性雰囲気を有し、高温を目的とするガス炉は通常酸化性雰囲気を有する。雰囲気の選択は耐火物の融点や特性に影響を与えます。
