Reverse engineering of the high-temperature reduction-softening phenomena of iron ore using high-energy X-ray CT and MPH method

• Project/Area Number: 24KK0100
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 夏井 俊悟 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70706879)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩間 崇之 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40914007) ; 植田 滋 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80359497)
• Project Period (FY): 2024-09-09 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥20,930,000 (Direct Cost: ¥16,100,000、Indirect Cost: ¥4,830,000); Fiscal Year 2026: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2025: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000); Fiscal Year 2024: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 鉄鉱石 / 高温変形 / 3D-CT / マルチフィジックス・シミュレーション / MPH

Outline of Research at the Start

社会の中で大量に使用される鉄は、その生産プロセスにおいて、鉱石の高温還元反応と相変化が生じます。急速な脱炭素化要求や資源劣質化も相俟って、その正確な制御はますます困難な状況ですが、反応性熱流体の数値シミュレーションにより炉内現象メカニズムの解明と異常診断・予防が可能です。一方、原料鉱石の還元組織の形成過程とメゾ・マクロ各階層の動力学とを理論的に結びつける必要があります。本研究では、Delft工科大学に設置してある大型充填層高温還元・力学同時試験設備、高エネルギーX線を用いた3D-CT技術、最新の数値動力学解析をフル活用した、現物融合CAE連携リバースエンジニアリング技術を新たに開発します。