日本古来の技術「たたら製鉄」から、 最先端の製鉄法を開発しました。

現代によみがえる“たたら”の技術

東京藝術大学教授 東京工業大学名誉教授

永田 和宏 氏

ながた かずひろ

1946年岐阜県生まれ。69年東京工業大学工学部金属工学科卒業、75年同大学院理工学研究科博士課程修了、工学博士。ベネズエラ国立科学研究所主任研究員を経て、92年より東京工業大学教授。この間、マサチューセッツ工科大学（MIT）客員助教授も務める。2009年より現職。専門分野は、鉄冶金学、熱力学、非平衡熱力学、高温物理化学。日本鉄鋼協会俵論文賞、日本金属学会功績賞・論文賞、日本鉄鋼協会学術功績賞など受賞多数。

2013年4月号掲載

「たたら製鉄」は世界に誇れる優れた技術

──先生は、「鉄冶金（てつやきん）学」という、鉄を製錬するプロセスの研究が専門であり、日本古来の「たたら製鉄」をヒントに、新しい製鉄法の開発に取り組んでいらっしゃると伺っております。
考えてみると、現代文明というのは、鉄がベースになっていますよね。それなのに、一般的にはどこから鉄が取れるかなど、あまり知られていないような…。

永田　そうですね。実は、鉄という金属は、天然には純粋なものがほとんどなく、大半は化合物として地中にあります。主な原料は鉄鉱石で、掘り出した鉄鉱石を精製し、不純物を取り除いて鉄にしているのです。

永田　アニメ映画「もののけ姫」（宮崎駿監督）の中に出てくるので、ご覧になった方はご存知かもしれません。
粘土で築いた炉の中に、鉄鉱石の塊ではなく鉄鉱粉（砂鉄）を入れて、木炭を燃料に1400度以下の（現在の製法に比べて）低温で燃焼させてつくります。鞴（ふいご）（たたら）で炉の下部から空気を吹き込み、木炭と砂鉄を交互に装入して、3昼夜1操業で銑鉄と鋼をつくります。

──大変手間が掛かる作業ですね。いつ頃からあった技術なんですか。

永田　6世紀後半に朝鮮半島から伝えられ、時代とともに進化し、技術的には江戸中期に完成したといわれています。
1ｔの鉄をつくるのに、4ｔの木炭と砂鉄が必要で、しかも1操業ごとに炉をつくり直さなければならないことから、明治以降、増大する鉄需要に追い付けず、衰退してしまいました。ただ、現在は日本美術刀剣保存協会（日刀保）により復活し、技術の伝承が行われています。

たたら吹きの炉。砂鉄と木炭から玉鋼をつくっていく

永田　さらに、しなやかで伸びが良く、可塑性（一度変形させると元に戻らない性質）にも優れています。1800度くらいで、お餅のように柔らかくなり、簡単に板にすることができ、また、折り曲げたり、容易にくっつけることも可能です。現代の鉄では、もっと温度を上げないとくっつきませんし、堅くて、叩いても全くへこみもしないんですよ。

「塊」から「粉」へ発想を転換

──先生は「たたら製鉄」を活用した新しい製鉄技法を研究されているそうですが、どういったものなのですか？

永田　高炉法の場合、銑鉄をつくるまでに約8時間かかるのですが、これを短縮できないかと考えていたときに、「たたら製鉄」のように砂鉄を使ったらどうかと思い付いたんです。

「日刀保たたら」は、操業が途絶えていた靖国たたらの跡地（島根県仁多郡横田町）で復元されたもの。地下は大規模構造となっている。炉の下部から空気を吹き込み、同時に木炭と砂鉄を交互に装入し、3昼夜1操業で銑鉄と鋼を生産する。炉は1操業ごとに取り壊され、つくり直される

レンガを使って現代風にアレンジしたたたらの炉。鉄をつくっている様子＜写真提供：永田和宏氏＞

新製鉄法で、高炉のコンパクト化、CO2削減も可能に

──もし量産化できたら、画期的な製鉄法となりますね。

永田　はい。大型の高炉の建設費用は数千億円ともいわれ、維持費もかさみます。また、高炉では大量の炭素原料が必要となるためCO2の排出も大量になってしまいますが、この方法なら、高炉のコンパクト化やCO2の削減も実現可能です。
これまでの研究では、1日約240kgの銑鉄をつくることに成功しました。

永田氏は「特定非営利活動法人ものづくり教育たたら」の理事長を務めており、子どもたちにたたら教室を開いている＜写真提供：永田和宏氏＞