| 研究課題/領域番号 |
01550523
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属製錬・金属化学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
村山 武昭 九州大学, 工学部, 助教授 (40112312)
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| 研究分担者 |
桑野 禄郎 (桑野 祿郎) 九州大学, 工学部, 助手 (60037794)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1990年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1989年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 炭材 / コ-ルドボンドペレット / 還元 / ソル-ションロス反応 / 圧力変化 / 温度変化 / 数式モデル / 反応速度 / セメント |
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| 研究概要 |
炭材内装コ-ルドペレットの還元に及ぼす要因を調査するため、炭材量(0〜30%C)、ガス種(CO,N_2)、流量(0.5〜2.0Nl/min)等が、1100℃で、還元速度に及ぼす影響を調べた。また、反応中の温度、圧力変化及び、生成ガス組成変化を測定して還元のメカニズムについて検討した。その結果、以下の知見を得た。1.炭材内装ペレットは非内装ペレットに比べ還元が速く、炭材量が多くなるほど還元は速い。2.CO中ではほぼ100%まで還元されるが、N_2中では途中で還元が停滞する。3.N_2流量が多いほど還元速度は遅くなる。これは通常のガス還元と異なり反応が内部で進むため、流量が多いと内部で発生したCO、CO_2とN_2の置換が起きやすいためと考えられる。4.反応時のペレット内部温度は吸熱反応のためバルク温度より低くなる。その差は最大100℃以上であった。5.反応時のペレット内圧力はガス発生のための上昇し、最大400mmH_2O前後に達した。6.還元の遅れは生成したスラグや鉄層がウスタイトと炭材あるいは生成ガスとの接触を妨げるためで、これを軽減するためには鉱石粒度を下げることが有効である。7.反応開始時の炭材ガス化の原因として、セメントの分解で発生する二酸化炭素と炭材との反応が予想される。以上の結果を踏まえ、数学モデルを開発し解析を行い、炭材内装コ-ルドペレットの還元速度に及ぼす炭材量、流量、ガス種等の影響を調べ、上記の実験による結果と比較し以下の知見を得た。1.ガス化律速のモデルでは実験結果の傾向を表わせない。2.グレインモデルを基礎としたモデルで、雰囲気、ガス流量等の影響について実験結果の傾向を説明できた。
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