| 研究概要 |
1.アルゴンー酸素混合ガス吹付けによる溶鉄の低炭素濃度域の脱炭の場合,比較的低酸素分圧においても溶鉄表面に酸化膜が生成する。脱炭を伴う場合と伴わない場合の全酸素反応速度(二脱炭速度+酸素吸収速度)を比較することにより,後者の場合には反応初期から酸化膜が生成して反応速度を低下させることおよび前者の場合には炭素濃度の低下とともに酸化膜が生成して反応速度を徐々に低下させることを明らかにした。これらの実験結果は,酸化膜における速度過程を考慮した反応モデルによりよく説明できた。
2.固体酸化物による脱炭速度はマグネシア、アルミナ、カルシアの順に低下した。溶鉄の攪拌は脱炭速度に対してほとんど影響しなかった。炭素濃度>100ppmの場合,初期炭素濃度を変化させても脱炭速度はほとんど変わらないことから,酸化物の解離反応によって律速されると推定された。炭素濃度<100ppmの場合,脱炭速度は炭素濃度の減少とともに低下することにより,酸化物の解離反応、溶鉄一酸化物界面におけるCO生成反応などによって律速されると考えられ,反応モデルにより実験結果を説明した。
3.内部を減圧にした多孔質管(酸化物)を溶鉄中に浸漬し,固体酸化物による溶鉄の脱炭を促進する真空吸引脱ガス法を考案した。この方法により溶鉄の脱炭速度は大幅に増加し,炭素濃度は数ppm程度の極低濃度まで低下することを明らかにした。アルミナ-シリカ多孔質管を用いた場合、アルミナ多孔質管の場合より脱炭速度はかなり速かった。また,ガス透過性がよい多孔質管を用いることにより,脱炭速度が増加した。多孔質管内が減圧の場合,みかけの脱炭速度定数は常圧の場合に比較して約10倍大きかった。以上より、溶鉄の脱炭に対して真空吸引脱ガス法が有効であることが確認できた。
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