• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

鉄鋼精錬プロセスにおける音響学的診断による浴内粒子分散挙動の予測のための基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04818
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関摂南大学

研究代表者

植田 芳昭  摂南大学, 理工学部, 准教授 (00599342)

研究分担者 中嶋 智也  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80207787)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード鉄鋼精錬プロセス / 移動現象 / 音響
研究成果の概要

本研究では,インジェクション法において粒子がガス・溶銑の界面を貫通するときの状況を水モデル実験によって検討した.撥水球が水没するときに形成するキャビティ形状とそのときに発せられる放射音の同時計測から,キャビティが分裂する瞬間に最大の音圧となることが明らかとなった.さらに,キャビティ形状のパターン(粒子に付着する気体体積に関係する)と放射音の周波数および強度には関係があり,本研究で提案する診断方法の可能性はあり得ると考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄鋼業の溶銑予備処理工程では,溶銑は高温かつ不透明であることから,浴内部の流動状態を把握することは非常に困難であり,推測の域を出ていないのが実情である.本研究では,溶銑内に不活性ガスと共に投入された脱硫剤粒子の浴内分散挙動と化学反応の促進に関係する,粒子背後に形成されるキャビティが分裂するときの放射音に着目し,その周波数から粒子の浴内分散挙動を音響学的に診断する手法の可能性を探ろうとするものである.この手法の構築は,直接計測が困難な高温金属材料プロセス分野において気液界面状態を非接触・非視認で把握するための技術として資するところは大であると考えている.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] A note of two-dimensional vorticity creation-diffusion model on vortex particle methods2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda and T. Kida
    • 雑誌名

      Far East Journal of Applied Mathematics

      巻: 108 ページ: 1-26

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水平な扁平矩形流路内気液二相流におけるノズルからの気泡離脱機構に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      植田芳昭・石井俊夫・井口学
    • 雑誌名

      旋回噴流システム研究会誌

      巻: 14 ページ: 13-19

    • NAID

      40022511925

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of an intermittent splash with a gas blowing from a top lance ~Breakup of cavity surface making a splash~2020

    • 著者名/発表者名
      Shingo SATO, Jun OKADA, Yoshiaki UEDA and Manabu IGUCHI
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 60

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of plunging depth induced by top lance gas blowing onto a low-melting-point metal bath2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo SATO, Makoto ANDO, Jun OKADA, Yoshiaki UEDA and Manabu IGUCHI
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 105 ページ: 10-19

    • NAID

      130007599156

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Computational mixing-time of self-induced rotary sloshing caused by an upward liquid jet in a cylindrical container2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Ueda and Manabu Iguchi
    • 雑誌名

      日本実験力学会論文集

      巻: 19 ページ: 40-46

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Residual bubble volume formed behind a sphere plunging into liquid bath (meniscus breakdown with finite velocity of sphere penetration)2018

    • 著者名/発表者名
      Katoh Kenji、Wakimoto Tatsuro、Ueda Yoshiaki、Iguchi Manabu
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 30 号: 8 ページ: 082106

    • DOI

      10.1063/1.5040315

    • NAID

      120006716402

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020425

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 連続精錬プロセスに関する基礎的研究(貫入噴流による気泡巻き込み量)2019

    • 著者名/発表者名
      明田真矢,秋元悠希,植田芳昭,井口学
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会・日本金属学会関西支部鉄鋼プロセス研究会・材料化学研究会 令和元年度合同講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of a modified raceway pond based on experimental flow visualization2019

    • 著者名/発表者名
      Ryunosuke Osaka, Yoshiaki Ueda and Yusuke Sakai
    • 学会等名
      AlgaeEurope 2019 International Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 上吹きランスによるガスジェットの低融点金属浴への貫入深さの予測2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤新吾,安藤誠,岡田淳,中井由枝,植田芳昭,井口学
    • 学会等名
      日本学術振興会 製鋼第19委員会 反応プロセス研究会第80回会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 上吹き条件がスピッティング発生現象に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤新吾,久保典子,植田芳昭,井口学
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental measurement of particle sedimentaion in modified raceway ponds2019

    • 著者名/発表者名
      Ryunosuke Osaka, Yoshiaki Ueda and Yusuke Sakai
    • 学会等名
      Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sound emission from a bubble generated of an underwater nozzle (Influence of the bubble size)2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, Y. Ueda and T. Nakajima
    • 学会等名
      Proc. 13th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of flow in modified raceway ponds for algae cultivation2018

    • 著者名/発表者名
      R. Osaka, Y. Ueda, A. Kasubuchi and Y. Sakai
    • 学会等名
      Proc. 13th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of Volumetric Mass Transfer in Bubble Column from an Immersed Downward Nozzle2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda, Y. Sakai and R. Kawamura
    • 学会等名
      Proc. Grand Renewable Energy 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水没するガラス球による放射音の計測方法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      木下卓,平田将,植田芳昭,中嶋智也
    • 学会等名
      日本設計工学会関西支部平成30年度研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi