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還元剤フリー製鉄法

研究課題

研究課題/領域番号 25550075
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

石川 信博  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門, 主任研究員 (00370312)

研究分担者 稲見 隆  茨城大学, 工学部, 准教授 (20091853)
渡邉 義見  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50231014)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード製鉄 / 電子顕微鏡内その場観察 / シリカ / ヘマタイト / 還元 / 電子線照射 / 窒化ケイ素 / バルクでの比較実験 / その場観察 / ファイヤライト / クリストバライト / 還元剤フリー / 電子線 / 炭化ケイ素 / 鉄鉱石 / 近所の庭や公園の土 / 電子顕微鏡(TEM)
研究成果の概要

これまでの製鉄法は石炭すなわち炭素によって鉄鉱石を還元していたため鉄を作れば作るほど炭酸ガスを生成し、この排出をいかに削減するかが鉄鋼業界に課せられた重大な課題の一つであった。研究代表者らは透過電子顕微鏡その場観察法により、シリカ(SiO2)が電子線照射のアシストを必要とするものの鉄鉱石の主成分で最も安定な酸化鉄であるヘマタイト(Fe2O3)を還元し、鉄を析出させる性質があることを見いだした。もしこれを将来製鉄に利用することができれば反応過程で炭酸ガスを全く発生しない製鉄法につながる可能性を示すことができた。他にもいくつか炭素を含まないセラミックスがヘマタイトを還元することを見いだした。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] TEM内外におけるシリカとヘマタイトの反応解析2016

    • 著者名/発表者名
      石川信博、木村隆、竹口雅樹、相澤拓也、稲見隆
    • 雑誌名

      材料とプロセス

      巻: 29 ページ: 226-226

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Reduction of hematite by ceramics in TEM2015

    • 著者名/発表者名
      石川信博、木村隆、竹口雅樹、相澤拓也、稲見隆
    • 学会等名
      The 2nd EastAsia Microscopy Conference
    • 発表場所
      姫路商工会議所
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ observation of iron oxide reduction by ceramics without making carbon dioxide2015

    • 著者名/発表者名
      石川信博、木村隆、竹口雅樹、稲見隆
    • 学会等名
      12th International Conference on Ecomaterials
    • 発表場所
      台湾工業技術研究院
    • 年月日
      2015-11-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シリコン系化合物とヘマタイトの反応解析2015

    • 著者名/発表者名
      石川信博、木村隆、竹口雅樹、稲見隆
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第170回秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The ceramics which reduce Fe2O3 without forming CO2 found with in-situ electron microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      石川信博、木村隆、竹口雅樹、稲見隆
    • 学会等名
      2015 International Conference on Nanospace Material
    • 発表場所
      National Taiwan University
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 窒化シリコンによるヘマタイト還元その場観察2015

    • 著者名/発表者名
      石川信博、竹口雅樹、水谷拓人、稲見隆
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第169回春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] TEM内その場観察により見いだした酸化鉄を還元する ケイ素含有化合物2015

    • 著者名/発表者名
      石川信博
    • 学会等名
      共用・計測合同シンポジウム2015
    • 発表場所
      物質・材料研究機構
    • 年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] その場観察を利用したセラミックスによるヘマタイト還元解析2014

    • 著者名/発表者名
      石川信博、木村隆、竹口雅樹、水谷拓人、稲見隆
    • 学会等名
      2014年度 実用表面分析講演会
    • 発表場所
      時の栖
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコン系化合物によるヘマタイト還元2014

    • 著者名/発表者名
      石川信博、竹口雅樹、水谷拓人、稲見隆
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会平成26年度秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] In-situ observation of Fe precipitation from Fe2O3 by SiO2 and electro n irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      石川信博、木村隆、竹口雅樹、黒川大輔、稲見隆
    • 学会等名
      The International Microscopy Congress 2014
    • 発表場所
      プラハコングレスセンター(チェコ共和国)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SiO2/Fe2O3界面での電子線照射による鉄析出その場観察2014

    • 著者名/発表者名
      石川信博、黒川大輔、竹口雅樹、稲見隆
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子線照射下でのSiO2/Fe2O3接触部における鉄生成2014

    • 著者名/発表者名
      石川信博
    • 学会等名
      共用・計測合同シンポジウム2014
    • 発表場所
      物質・材料研究機構
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄-シリコン複合酸化物からの鉄析出TEM観察2013

    • 著者名/発表者名
      石川信博、竹口雅樹、稲見隆
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク吹田
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄-シリコン複合酸化物からの電子線照射による鉄析出2013

    • 著者名/発表者名
      石川信博、竹口雅樹、稲見隆
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第166回秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] TEM Observation of Fe-precipitate in Fe-Si Composite Oxide by Electron Irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      石川信博、竹口雅樹、稲見隆
    • 学会等名
      International Conference on Smart Carbon Saving and Recycling for Ironmaking
    • 発表場所
      湘南国際村センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Decomposition of Silicon doped Iron Oxides by Electron Irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      石川信博、竹口雅樹、木村隆、稲見隆
    • 学会等名
      6th International Symposium on Practical Surface Analysis
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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