鉄鋼精錬プロセスにおける、CaF_2減量化に関する熱力学的研究

• Project/Area Number: 11450283
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Metal making engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 前田 正史 東大, 生産技術研究所, 教授 (70143386)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 貴 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (30212773)
• Project Period (FY): 1999 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥12,300,000 (Direct Cost: ¥12,300,000); Fiscal Year 2001: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2000: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 1999: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 熱力学 / 精錬 / スラグ / 環境 / リサイクル / 製鋼 / ふっ化物 / ふっ素 / CaF2

Research Abstract

ふっ素排出を抑制する事を目的に、鉄鋼業の副原料に用いられるCaF2の使用減量及びエミッションからのふっ素回収プロセス開発に関する研究を行った。
高温におけるCaF2-Fet0系の不混和を利用した、CaF2の濃縮及び回収プロセスを開発するために必要な相平衡図の一つとしてAl2O3-CaF2-Fet0系の相平衡図の測定を行った。
CaF2-Fet0系へのAl2O3の添加は不混和組成を大きく変化させないことが分かった。結果は2001年3月に行われる日本鉄鋼協会春季講演大会において発表予定である。測定より得られた知見は、「製鉄業におけるふっ素エミッションの低減プロセス開発」として論文誌「生産研究」において印刷中である。
鉄鋼精錬フラックスの及び排出スラグの少量化によるCaF2使用量減量を目的にCaF2-CaO-P2O5系融体のりん酸活量の測定を行った。Ca0飽和液相領域においてりん酸活量はりん酸の濃度によらずほぼ一定の値であることが分かった。活量に関する結果は、「Sixth International Conference on Molten Slags,Fluxes and Salts」において発表した。フラックス中りん酸濃化によるフラックスの減量のためのプロセスに関して「Asia steel international conference-2000」において発表した。
フラックス添加剤として用いられるCaF2をMgOにより代替することを目的にCaF2-MgO-SiO2系相平衡図の測定を行った。約50%のCaF2をMgOによって置換しても融点が低く保たれることが分かった。

Research Products

• [Publications] 前田正史 ら: "製鉄業におけるふっ素エミッションの低減プロセス開発"生産研究. (印刷中). (2001)
• [Publications] Shigeru Ueda,Takashi Ikeda and Masafumi Maeda: "Thermodynamics study of CaF2 containing melts"Sixth International Conference on Molten Slags, Fluxes and Salts. 79.pdf (2000)
• [Publications] S.Ueda,H.Koyo,T.Ikeda,Y.Kariya and M.Maeda: "Infrared Emission Spectra of CaF2-CaO-SiO2 melt"ISIJ International. 40. 739-743 (2000)
• [Publications] Shigeru Ueda,Kouichiro Takemoto,Takashi Ikeda and Masafumi Maeda: "Phasediagram study on the Al2O3-CaO-TiO2 system"ISIJ International. 40. S92-95 (2000)
• [Publications] S.Ueda,Y.Watanabe,H.Koyo,T.Ikeda and M.Maeda: "Minimization of the impact of fllluoride emission in the steel making-phase relations of slag containing CaF2"Asia steel international conference-2000. 634-638 (2000)
• [Publications] Shigeru Ueda and Masafumi Maeda: "Phase Diagram Study for the Al_2O_3-CaF_2-SiO_2 System"Metal.Master.Trans.B. 30B. 921-925 (1999)
• [Publications] Shigeru Ueda,Yoshihiro Adachi,and Masafumi Maeda: "Thermodynamics of Oxide Systems Containing Calcium Fluoride to minimize its use in Steelmaking"Proceedings of Fifth International Symposium on East Asian Recycling Technology. 154-157 (1999)
• [Publications] 植田滋、岩沢こころ、池田貴、前田正史: "ホットフィラメント法を用いた酸化物融体の赤外発行スペクトル"日本金属学会講演概要. 534 (1999)
• [Publications] 植田滋、前田正史: "Al_2O_3-CaF_2-SiO_2系相平衡図"材料とプロセス. 12. 106 (1999)
• [Publications] 植田滋、小用広隆、池田貴、苅谷義治、前田正史: "ふっ化物酸化物融体の赤外発行スペクトルとそのモデル化"材料とプロセス. 13. (2000)