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アーバンマインの高度利用による資源循環・環境調和型高清浄・機能材料の創成

研究課題

研究課題/領域番号 18H03405
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
研究機関富山大学

研究代表者

小野 英樹  富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (30283716)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード循環性元素 / リサイクル / 相互作用 / 元素間相互作用 / 遷移金属元素
研究成果の概要

溶融Fe中におけるSnとMo, B, Ni, Ti, Nb間、溶融Fe-18Cr中におけるSnとMo, B, Ni, Ti, Nb間ならびに溶鉄中CuとM (Mn, Cr)間、SnとMn間の相互作用係数を測定し、溶鉄中循環性元素の挙動を把握するために必要な熱力学データベースを確立した。さらに、希土類元素の熱力学データとしてLaの脱酸、脱硫平衡を測定し、LaとM (O, S) 間の相互作用係数を得た。得られた熱力学データを用いて凝固界面における晶析出反応の解析を行い、Laの添加量によって晶出物の種類と量を制御可能なモデルの構築を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

溶鉄中循環性元素と合金・遷移金属元素間の熱力学データの確立を行った。本成果により、鋼中循環性元素濃度の上昇が鋼中の合金元素の活量に及ぼす影響の把握が可能となる。したがって、循環性元素の無害化ならびに高価な合金元素添加量の精緻制御が可能となる。さらに、近年熱力学諸量はデータベースとして利用され、凝固・熱処理時の現象解明にも用いられ、溶鋼ならびに凝固過程において生成する晶・析出物の種類と量の制御が可能となる。これらの成果を鉄源として鉄スクラップの使用比率の向上へ活用することにより、製鉄プロセスにおける省資源、省エネルギー、炭酸ガス排出削減が期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Interaction Coefficients of Mo, B, Ni, Ti and Nb with Sn in Molten Fe–18mass%Cr Alloy2022

    • 著者名/発表者名
      Hori Koga、Kato Kengo、Ono Hideki
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 62 号: 3 ページ: 405-412

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2021-395

    • NAID

      130008140236

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 年月日
      2022-03-15
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Precipitation Behavior of AlN Inclusions in Fe-0.5Al-2.0Mn Alloy Under Continuous Unidirectional Solidification Process2022

    • 著者名/発表者名
      Nghiem Nguyen Van, Kengo Kato and Hideki Ono
    • 雑誌名

      Frontiers in Materials

      巻: 8

    • DOI

      10.3389/fmats.2021.736284

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Removal of Tramp Elements from Molten Iron for Recycling Ferrous Scraps2020

    • 著者名/発表者名
      Ono Hideki
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 985 ページ: 74-79

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.985.74

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution Ratio of Copper and Tin between Iron and Ca–Pb alloy at 1823 K2019

    • 著者名/発表者名
      Ono Hideki、Aboshi Jingo
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 59 号: 4 ページ: 703-708

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2018-420

    • NAID

      130007633351

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 年月日
      2019-04-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 溶鉄中CuとCr間の相互作用係数2022

    • 著者名/発表者名
      神野悟和、堀功雅、小野英樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第183回春季講演大会・学生ポスターセッション
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 溶鉄中MnとCu, Sn間の相互作用係数2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤大貴、加藤謙吾、小野英樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第183回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 1873Kにおける溶鉄のLa脱酸・脱硫平衡2022

    • 著者名/発表者名
      開道弘紀、小野英樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第183回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 溶鉄中 Mn-Cu間の相互作用係数2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤大貴、加藤謙吾、小野英樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第182回秋季講演大会・学生ポスターセッション
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Precipitation Behavior of AlN Inclusions in Fe-0.5Al-2.0Mn Alloy under Continuous Unidirectional Solidification Process2021

    • 著者名/発表者名
      Nghiem Nguyen Van and Hideki Ono
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第182回秋季講演大会・学生ポスターセッション
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Interaction Coefficient between Cu and Mn in Molten Iron2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ito, Kengo Kato and Hideki Ono
    • 学会等名
      15th International Conference on the Physical Properties and Application of Advanced Materials (ICPMAT) expanded to Geo-Earth Science & Civil Design/Engineering (ES&CDE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deoxidation and Desulfurization Equilibria of Molten Iron with Lanthanum at 1873K2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kaido, Hideki Ono
    • 学会等名
      15th International Conference on the Physical Properties and Application of Advanced Materials (ICPMAT) expanded to Geo-Earth Science & Civil Design/Engineering (ES&CDE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶鉄中CuとCr間の相互作用係数2021

    • 著者名/発表者名
      神野悟和、堀功雅、小野英樹
    • 学会等名
      令和3年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会 北陸信越支部連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スクラップを利用する新製鉄炉における溶鋼組成に及ぼすCu,Snの影響2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤大貴、加藤謙吾、小野英樹
    • 学会等名
      令和3年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会 北陸信越支部連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 溶銑中Laの脱酸平衡2021

    • 著者名/発表者名
      開道弘紀、小野英樹
    • 学会等名
      令和3年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会 北陸信越支部連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Fe-0.5Al-2.0Mn合金の一方向凝固におけるAlNの晶出挙動2021

    • 著者名/発表者名
      加藤謙吾、Nguyen Van Nghiem、小野英樹
    • 学会等名
      令和3年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会 北陸信越支部連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Thermodynamic interactions between tin and alloying elements in molten Fe-Cr alloy2021

    • 著者名/発表者名
      Hideki Ono, Koga Hori
    • 学会等名
      11th International Conference on Molten Slags, Fluxes and Salts (MOLTEN 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶融Fe-18mass%Cr合金中SnとMo, B, Ni間の相互作用係数2020

    • 著者名/発表者名
      堀 功雅、小野 英樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会・第180回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Methods to Remove Tramp Elements in Steel for Recycling Ferrous Scraps2019

    • 著者名/発表者名
      Hideki Ono, Kenji Taguchi, Katsuhiro Yamaguchi, Tateo Usui
    • 学会等名
      2019 - Sustainable Industrial Processing Summit & Exhibition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction Parameter between Cu and Cr in Molten Iron2019

    • 著者名/発表者名
      Koga Hori and Hideki Ono
    • 学会等名
      14th International Conference on the Physical Properties and Application of Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction Parameters between Sn and Alloying elements in Molten Iron2019

    • 著者名/発表者名
      Hideki Ono
    • 学会等名
      14th International Conference on the Physical Properties and Application of Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1873 Kにおける溶鉄中SnとTi, Nb間の相互作用係数2019

    • 著者名/発表者名
      藤原慎平、小野英樹、小西宏和
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会・第178回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Determination of Thermodynamic Interactions between copper (or tin) and alloying elements in molten iron2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Ono
    • 学会等名
      16th Discussion Meeting on Thermodynamics of Alloys
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction coefficients of alloying elements on copper and tin in iron2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Ono
    • 学会等名
      7th International Congress on Science and Technology of Steelmaking
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Removal of Tramp elements in steel for recycling ferrous scraps2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Ono
    • 学会等名
      13th International Conference on the Physical Properties and Application of Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 溶鉄中循環性元素と合金元素間の相互作用係数2018

    • 著者名/発表者名
      小野英樹
    • 学会等名
      第177回日本鉄鋼協会春季講演大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高度循環製鉄に向けた鋼中遷移金属・循環元素の熱力学2018

    • 著者名/発表者名
      小野英樹
    • 学会等名
      第54回富山大学材料研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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