| 研究課題/領域番号 |
60470059
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属製錬・金属化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
水渡 英昭 (1986) 東北大, 選鉱製錬研究所, 教授 (70030054)
大谷 正康 (1985) 東北大学, 選鉱製錬研究所, 教授
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| 研究分担者 |
井上 亮 東北大学, 選鉱製錬研究所, 助手 (70111309)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1986
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| 研究課題ステータス |
完了 (1986年度)
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| 配分額 *注記 |
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1986年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1985年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | 高炉 / si移行 / Si【O_2】還元速度 / SiO発生 / 高炉系スラグ |
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| 研究概要 |
実験には急速昇温型高周波炉を用い、雰囲気はCO1atmとした。
1.高炉系スラグ-炭素飽和溶鉄間反応によるSi【O_2】の還元機構に関する研究FeOを0〜5%含むCaO-Si【O_2】-【Al_2】【O_3】(-MgO)系スラグ中のSi【O_2】の還元速度を求める実験を、アルミナるつぼおよび黒鉛るつぼを用いて、バッチ式で行った。Si【O_2】の還元速度は、実験前後の試料重量変化,メタルおよびスラグの化学分析値から算出した。その結果、Si【O_2】還元速度はメタル側Siの移動律速であることがわかった。また、メタル中にあらかじめSiを添加した実験において、FeOを含むスラグによるメタル中のSiの酸化反応は、スラグ中FeOの拡散律速であることが明らかになった。スラグ-炭素飽和溶鉄間のSi移行における界面酸素分圧に関する検討から、次のように結論した。
(1)スラグ中のFeO濃度が1%以下の場合、Siはスラグ-メタル間反応によって現行の高炉溶鉄の下限値(0.2%)程度まで還元され得る。
(2)FeOが3%以下の濃度ではスラグ/メタル界面の酸素分圧はCとCOとで決まる値に近い。
2.高炉系スラグからのSiO発生に関する研究
CaO-Si【O_2】-【Al_2】【O_3】系スラグを黒鉛るつぼ中、1700〜1800℃で溶解し、実験前後の試料重量変化およびスラグ分析値からSiO発生量を算出した。同一スラグ組成において、単位界面積当りのSiO発生量は反応時間に対して直線的に増加した。Si【O_2】活量の低いスラグではSiO発生はスラグ中のSi【O_2】の拡散律速であり、高Si【O_2】活量のスラグではSi【O_2】とCの反応律速であった。スラグにSiCを添加することによってスラグ/黒鉛界面積およびSiO発生量が増加し、低温ほどSiO発生速度に対する促進効果が著しかった。また、SiC以外の炭化物および窒化物を添加した場合も、SiCと同様の効果が認められた。
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