1993 Fiscal Year Annual Research Report
流動層における粉鉱石の還元モデルの開発(溶融還元製鉄法に関する基礎研究)
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05555200
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小野 陽一 九州大学, 工学部, 教授 (20037732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 敬之 九州大学, 工学部, 助手 (50150496)
村山 武昭 九州大学, 工学部, 助教授 (40112312)
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| Keywords | 流動層 / 粉鉱石 / ガス還元 / 数学モデル / 粒度分布 / 粒子形状 / 未反応核モデル / 溶融還元 |
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| Research Abstract |
測定装置を完成させ、平成5年度予定の項目に付いて実験並びに検討を行った。主な成果は下記の通りである。
1.粉鉄鉱石の粒度の影響の調査
(1)鉱石試料の母集団の粒度分布を調査した結果、正規分布していることがわかった。
(2)上記の結果を踏まえて、流動層の圧力分布の推定モデルを作製した。
(3)鉱石母集団の粒度の標準偏差は小さく、還元速度解析には代表径を使用してもさしつかえないことがわかった。
(4)鉱石微粉末を焼き固めて試料を作製した場合、焼成条件によっては、粒子が多孔質となり、細孔内ガス拡散の影響が無視できることもあることがわかった。
2.粉鉄鉱石の形状の影響の調査
(1)還元速度に及ぼす鉱石の形状の影響を明らかにするため、大粒子試料(球状、板状、円柱状)を作製して還元実験を行い、速度解析をして速度定数を得た。得られた速度定数の値は必ずしも形状係数に依存しておらず、未反応核モデルの適用性と併せて検討する必要があることがわかった。
(2)流動化状態に及ぼす影響については、まず同じ形状の試料を作る必要があり、粉砕した鉄鉱石粉から同じ形状の試料を取り出す方法を考案した。形状係数と流動化開始時の層空隙率の関係を利用して、形状ごとに試料を分級する方法を考案した。
(3)気泡径の推算式として、KATO-WENの式が使用できることを確認した。
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