研究課題/領域番号 |
16K21089
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研究種目 |
若手研究(B)
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配分区分 | 基金 |
研究分野 |
金属・資源生産工学
反応工学・プロセスシステム
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研究機関 | 名古屋大学 |
研究代表者 |
植木 保昭 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (90552654)
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研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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キーワード | コークス / 燃焼 / ガス化 / 灰粒子 / 金属生産工学 / 反応・分離工学 / 二酸化炭素排出削減 |
研究成果の概要 |
製鉄プロセスの高炉から温室効果ガスであるCO2が多量に排出されており、その削減が急務となっている。コークスの反応過程に発生する灰粒子は高炉の安定操業の重要な要因である通気性に影響を及ぼす。本研究では、コークスの燃焼・ガス化反応過程における灰粒子特性を解明するために、1673Kにおけるコークスの燃焼およびガス化実験を行い、SEMにより観察および画像解析を行った。 その結果、燃焼後のコークスでは粒径の大きな灰粒子(粒径100μm以上)の割合が増加したが、ガス化後のコークスでは粒径の大きな灰粒子の割合が若干増加した。このようなコークスの灰粒子挙動は反応による炭素質の消費形態の影響を受ける。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
コークスの燃焼反応およびガス化反応における灰粒子挙動が大きく異なることを見出し、また、ガス化反応における雰囲気ガス中のCO2割合の影響についても知見を得た。この灰粒子挙動の差異は、燃焼反応およびガス化反応における炭素質の消費挙動の相違に起因することが示唆された。これらの結果は、高炉内におけるコークス由来の粉発生挙動およびコークス間を流れる融液(溶融鉄およびスラグ)の性状変化(粘性、濡れ性など)の推定を手助け、低コークス比での高炉の安定操業に役立つものと期待する。これにより、鉄鋼業からのCO2排出量をさらに削減することが可能となるものと考える。
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