| 研究課題/領域番号 |
15H04168
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属・資源生産工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
大野 光一郎 九州大学, 工学研究院, 准教授 (50432860)
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| 研究分担者 |
助永 壮平 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20432859)
夏井 俊悟 北海道大学, 工学研究院, 助教 (70706879)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | 金属生産工学 / シミュレーション工学 / 高温融体物性 / 融着帯 / 可視化技術 / 粒子法 / 荷重軟化試験 / 高炉 / 製造プロセス / 高温融体 / 可視化 |
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| 研究成果の概要 |
持続型低炭素製鉄を目指した高温プロセス内原料軟化融着挙動可視化技術を開発することを目的として，高温荷重条件下スラグ充填層の軟化・溶融に伴う通気・通液状態変化を対象とした高温実験を行ない，マイクロCTによる充填層三次元構造情報及び系内で生成するスラグ融体の物性値を粒子法数値シミュレーションへフィードバックすることで，スラグ充填層荷重軟化に伴う層内通気挙動を予測する基礎的数学モデルを構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原料鉱石の軟化・融着を伴う溶鉱炉プロセスでは，炉内の安定した通気性・通液性の確保が最も重要な操業因子の一つである．従来の炉内通気・通液性の推算方法では，固体原料鉱石の粒径を基準としていたため，原料軟化による形状変化や溶融に伴う融着現象を正しく反映することが困難であった．本課題で開発した原料同士の融着に伴って縮小していく通気・通液のための有効経路の直接算出技術により，溶鉱炉操業の安定化が期待できる．
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