教えてください。水蒸気爆発って。。。

質問

溶鉱炉などで少量の水と高温で液化した金属（鉄など）が接触して、いわゆる「水蒸気爆発」を起こすと聞きました。

原理を考えてみたのですが。。

水（液体）が金属（液体）に接触したときに、水が液体のまま臨界温度に達して一気に気化（体積は1000倍以上に変化）したためかなぁ　と考えました。（あくまで推測ですが）

すると。。もし水がある程度ゆっくり加熱されれば水蒸気爆発は起こらないということでしょうか？

どなたか原理的に教えてもらえませんでしょうか？？
お願いします。

回答No.3

josh · ベストアンサー

鉄鋼の製造現場で働いたことがあります。
水蒸気爆発は水が高温の金属と接触して一気に水蒸気になることにより起こります。
正確にいうと、水蒸気の逃げ場がなく溶融した金属に取り囲まれたときに水蒸気爆発の程度が大きくなります。したがって、溶けた金属の上に水があったとしても湯気を出すだけで、爆発には至りません。（激しい湯気ですが）。３００トン以上の１６００℃を超える溶融した鉄の上に水が溜まっても、爆発はしませんでした。
逆に、湿った地面に溶融した高温の物質を流すと爆発がおこりました。
また、溶けた鉄を水槽中に流しても、充分な深さがあったり、攪拌状態なら爆発しません。水槽の深さが浅く底面で溶けたままの金属が広がる状態なら、少量の金属でも水蒸気爆発をおこします。金属や水の量だけで判断しないことが大切です。

お礼

返答ありがとうございます。

実は私の推測の中で、水と溶融した金属が接触したとき、どうして常圧下で水が100℃以上の液体でいられるかが分からなかったので、

＞水蒸気の逃げ場がなく溶融した金属に取り囲まれたときに水蒸気爆発の程度が大きくなります。

この説明でとても納得できました。
水は囲まれて高圧下に置かれるのですね。

経験者の方のご意見、とても参考になります。
ありがとうございました。

回答No.2

nitto3

その通りです、一気に水がガスになるために爆発します。
そのついでに水が一部鉄と反応し水素ガスが発生するため
また別の二次爆発も起きるのです。

お礼

遅くなって申し訳ありません。
返答ありがとうございます。

水素ガスですかぁ。なるほどなるほど。
酸素との反応が起こるわけですね。
勉強になります。

回答No.1

UkonTea

>もし水がある程度ゆっくり加熱されれば水蒸気爆発は起こらないということでしょうか？
　その通りです。
＜一気に蒸発　=　体積の急激な膨張＞
が水蒸気爆発です。
　自然界では、マグマ（溶岩）が地下水に触れたりして、地下で水蒸気爆発を起こしたりします。

お礼

遅くなって申し訳ありません。
返答ありがとうございます。

なるほど、マグマの世界では常時起こっているんですね。
勉強になります。