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電磁分離法によるアルミニウムスクラップの清浄化と高度リサイクル

研究課題

研究課題/領域番号 22246097
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関東北大学

研究代表者

谷口 尚司  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (00111253)

研究分担者 嶋﨑 真一 (嶋崎 真一)  香川高等専門学校, 機械電子工学科, 准教授 (00447145)
上野 和之  岩手大学, 工学部, 教授 (20250839)
松本 克才  八戸工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (70190519)
連携研究者 石渡 保生  日本軽金属株式会社, 鋳造開発センター, 主任研究員
中林 昭弘  東北大学, 大学院環境科学研究科, 院生
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2012年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2011年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2010年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
キーワードリサイクル / アルミニウムの清浄化 / 液体サイクロン / 介在物の電磁分離 / 介在物凝集 / せん断流れ / 金属間化合物
研究概要

アルミニウムの高度リサイクルを実現するために、溶融金属中介在物の基礎研究と電磁サイクロン法の開発研究を行った。基礎研究においては、有害介在物であるAl3Feの電磁分離実験、放射光を利用した凝固金属中のSiC凝集粒子のクラスター構造解析、せん断乱流中での粒子挙動の解明を行い、溶融アルミニウム中介在物に関する学術的知見を得た。電磁サイクロンの開発においては、まず、数値シミュレーションおよび水モデル試験装置を用いて、装置内の流体流動と遠心力と磁力による粒子の壁への分離特性を解明し、その結果に基づいて溶融アルミニウムを用いた実証試験装置を試作し、溶融アルミニウム中酸化物粒子の高い分離効率を確認した。

報告書

(4件)
  • 2013 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Stereological Analysis of Nonspherical Particles in Solid Metal, Metall2013

    • 著者名/発表者名
      T.Li, S.Shimasaki, S.Taniguchi, K.Uesugi, S.Narita
    • 雑誌名

      Mater. Trans. B

      巻: 44B ページ: 750-761

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology of Nonmetallic-inclusion Clusters Observed in Molten Metal by X-ray Micro-Computed Tomography (CT)2013

    • 著者名/発表者名
      T.Li, S.Shimasaki, S.Taniguchi, K.Uesugi, S.Narita
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 53 号: 11 ページ: 1943-1952

    • DOI

      10.2355/isijinternational.53.1943

    • NAID

      130003383825

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Particle Coagulation in Molten Metal Based on Three-Dimensional Analysis of Cluster by X-Ray Micro-Computer Tomography (CT)2013

    • 著者名/発表者名
      T.Li, S.Shimasaki, S.Taniguchi, K.Uesugi, S.Narita
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 53 号: 11 ページ: 1958-1967

    • DOI

      10.2355/isijinternational.53.1958

    • NAID

      130003383827

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereological Analysis of Nonspherical Particles in Solid Metal2013

    • 著者名/発表者名
      T.Li, S.Shimasaki, S.Taniguchi, K.Uesugi, S.Narita
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions B

      巻: 44B ページ: 750-761

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Electromagnetic Processing of Materials (EPM) to Aluminum Recycling Technology2011

    • 著者名/発表者名
      S.Taniguchi, S.Shimasaki
    • 雑誌名

      6th International Symposium on Advanced, Science and Technology in Experimental Mechanics, 3-5 Nov., 2011, Osaka, Japan

      巻: 24(Plenary Lecture) ページ: 23-28

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Limits to Resources, Economic Growth and Happiness2011

    • 著者名/発表者名
      S.Taniguchi
    • 雑誌名

      10th International Conference in Eco-materials (ICEM2011), Nov.21-24, 2011, Shanghai, China

      巻: (Keynote Lecture) ページ: 87-93

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] EPM Application to Aluminum Recycling2010

    • 著者名/発表者名
      S.Shimasaki, H.Fujita, K.Ueno, S.Taniguchi
    • 雑誌名

      The 6th Japan-France EPM Seminar 2010

      ページ: 17-21

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 溶融Al清浄化サイクロンの試作と溶湯試験2013

    • 著者名/発表者名
      石渡保生
    • 学会等名
      軽金属の新しいプロセッシング技術に関するワークショップ―科研費基盤A成果報告会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-01-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] サイクロンと電磁分離を組み合わせた溶融Al清浄化技術開発2013

    • 著者名/発表者名
      中林昭弘
    • 学会等名
      軽金属の新しいプロセッシング技術に関するワークショップ―科研費基盤A成果報告会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-01-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] サイクロンと電磁分離を組み合わせた溶融Al清浄化技術開発2013

    • 著者名/発表者名
      中林昭弘
    • 学会等名
      軽金属の新しいプロセッシング技術に関するワークショップ-科研費基盤A成果報告会
    • 発表場所
      戦災復興記念館、仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 溶融Al清浄化用サイクロンの試作と溶湯試験2013

    • 著者名/発表者名
      石渡保生
    • 学会等名
      軽金属の新しいプロセッシング技術に関するワークショップ-科研費基盤A成果報告会
    • 発表場所
      戦災復興記念館、仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of Clarification Technology for Molten Al by Combination of Cyclone and Electromagnetic Separation2012

    • 著者名/発表者名
      A.Nakabayashi, H.Kim, S.Shimasaki, S. Taniguchi
    • 学会等名
      EPM2012
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2012-10-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Separation of Inclusion Particle from Liquid Metal by Electromagnetic Force2012

    • 著者名/発表者名
      S.Shimasaki, K.Takahashi, Y.Kanno, S. Taniguchi
    • 学会等名
      ICAA13
    • 発表場所
      Pittsburg, USA
    • 年月日
      2012-06-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Clarification Technology for Molten-Al by Combination of Cyclone and Electromagnetic Separation2012

    • 著者名/発表者名
      A.Nakabayashi, H.Kim, S.Shimasaki, S.Taniguchi
    • 学会等名
      7th International Conference on Electromagnetic Processing of Materials, EPM2012
    • 発表場所
      北京、中国
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Separation of Inclusion Particle from Liquid Metal by Electromagnetic Force2012

    • 著者名/発表者名
      S.Shimasaki, K.Takahashi, Y.Kanno and S.Taniguchi
    • 学会等名
      13th International Conference on Aluminum Alloys, ICAA
    • 発表場所
      ピッツバーグ、アメリカ
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Turbulent Coagulation of Solid Particles in Molten Aluminum ― Kinetics of Cluster Formation2012

    • 著者名/発表者名
      T.Li, S.Shimasaki, S.Taniguchi and K.Uesugi
    • 学会等名
      13th International Conference on Aluminum Alloys, ICAA
    • 発表場所
      ピッツバーグ、アメリカ
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] サイクロンと電磁分離の組合せによる溶融Al清浄化技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      中林昭弘, 嶋崎真一, 谷口尚司, 金暉
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第164回秋季講演大会
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電磁サイクロン法による溶融Al中非金属介在物除去プロセスに関する基礎研究2011

    • 著者名/発表者名
      金暉, 中林昭弘, 嶋崎真一, 谷口尚司
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第160回秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学工学部
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Turbulent Coagulation of Particles in Molten Metal2011

    • 著者名/発表者名
      T.Li, R.Oka, S.Shimasaki, S.Taniguchi
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第160回秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学工学部
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 溶融金属中の介在物の分離除去方法およびその装置2013

    • 発明者名
      谷口尚司, 外5名
    • 権利者名
      東北大学、日本軽金属(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-081406
    • 出願年月日
      2013-04-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 溶融金属中の介在物の分離除去方法およびその装置2013

    • 発明者名
      谷口尚司外5名
    • 権利者名
      東北大学、日本軽金属(株)
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-081406
    • 出願年月日
      2013-04-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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