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2005 Fiscal Year Annual Research Report

蛍石代替用ネフェリンサイナイトの熱力学諸性質

Research Project

Project/Area Number 16760599
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

長谷川 将克  京都大学, エネルギー科学研究科, 助手 (40335203)

Keywordsネフェリン / ネフェリンサイナイト / 蛍石代替材料 / 脱硫 / Sulfide Capacity / 熱力学
Research Abstract

製鋼プロセスではCaF_2(蛍石)の代替材料が希求されている。溶融温度がCaF_2に近いネフェリン(Nepheline,(1/2)K_2O・(3/2)Na_2O・2Al_2O_3・4SiO_2)に注目し、脱硫、脱リン反応における代替の可能性を明らかにした。
脱硫反応での代替の可能性を評価するため、CaO-Al_2O_3-Nepheline系スラグのSulfide Capacity(Cs)を1773Kで測定し、CaO-Al_2O_3-CaF_2系スラグと比較した。本年度は固液共存スラグについて、Nepheline及びCaF_2添加量と液相の割合、見かけのCsとの関係を求めた。固液共存のCaO-Al_2O_3スラグ(重量比60/40)にNephelineを添加すると、液相割合の増加とともにCsは増加し、15wt%の添加で最大値2.2×10^<-2>を得た。同量の液相を生成するには、Nephelineの方がCaF_2より添加量が少なくなる結果となった。またCsは他の脱硫スラグと比較して充分な脱硫能を有すると判断できる値であり、Nephelineは蛍石の代替材料として有望であると考えられる。
脱リン反応での代替の可能性を評価するため、CaO-Nepheline-FeO系スラグのFeO活量、CaO-Nepheline-P_2O_5活量を1673Kで測定した。測定にはジルコニア酸素センサーによる起電力法を用いた。脱リン反応は高FeO活量、低P_2O_5活量の条件で進行する。均一液相領域でCaOをNephelineに置換するとFeO活量は上昇した。一方CaO-Nephelineスラグ中のP_2O_5濃度が増加すると急激にP_2O_5活量が上昇する結果となった。測定した活量値から平衡到達リン濃度を見積もると、実操業ではほとんど脱リンが進行しないことが分かった。脱リンプロセスではNephelineは蛍石の代替材料として期待できない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2006 2005

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Sulfide capacitues of CaO-SiO2-Al2O3-MgO Slags2006

    • Author(s)
      H.Hayakawa, M.Hasegawa, K.Ohnuki, T.Sawai, M.Iwase
    • Journal Title

      Steel Research International 77・1

      Pages: 14-20

  • [Journal Article] Activity of Iron Oxide in Magnesiowustite in Equilibrium with Solid Metallic Iron2006

    • Author(s)
      M.Hasegawa, T.Tsukamoto, M.Iwase
    • Journal Title

      Materials Transactions 47・3

      Pages: 854-860

  • [Journal Article] A New Experimental Technique For Determinations Of The Activities Of P2O5 and FexO - the system CaO-P2O5-FexO -2005

    • Author(s)
      Y.Kaida, M.Hasegawa, Y.Kikuchi, K.Wakimoto, M.Iwase
    • Journal Title

      Metallurgical and Materials Transactions B 36B・2

      Pages: 43-51

  • [Journal Article] The Activities of FexO in {CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FexO} slags at 1723 K2005

    • Author(s)
      T.Kishimoto, M.Hasegawa, K.Ohnuki, T.Sawai, M.Iwase
    • Journal Title

      Steel Research International 76・5

      Pages: 341-347

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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