流動層による炭化鉄の高効率合成プロセスの開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07555229
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 井口 義章 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00023268)
• 研究分担者: 肥田 行博 新日本製鐵株式会社, プロセス技術研究所, 主幹研究員 ; 林 昭二 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (40024351)
• キーワード: 炭化鉄 / 鉄スクラップ / 流動層 / 新鉄源 / 電気炉

研究概要

本研究は、鉄スクラップ代替の新鉄源としての炭化鉄の新製造プロセスの開発を目指し、ベンチ規模の回分式流動層反応装置を作製し、炭化鉄の多量製造試験並びに装置規模拡大の影響、及び炭化鉄の溶鋼への吹き込み溶解挙動を明らかにすることを目的とした。
平成7年度にベンチ規模の回分式流動層反応装置(62mm内径)を作製し、2種の鉄鉱石を用いて所定の反応ガスによる還元、炭化高温反応実験を800°C前後の所定温度で遂行し、炭化鉄の多量製造の目処を付けた。
平成8年度には、最適製造条件の確認をし、より高品質な炭化鉄を多量に製造した。次ぎに、この炭化鉄の溶鋼(30Kg)への吹き付け溶解試験を遂行した。この試験結果及び反応装置の規模拡大の影響に関して一部検討した。
平成9年度には、流動層反応装置内炭化鉄の生成反応に関する解析や反応装置の規模拡大の影響に関する検討をさらに進めた。また、炭化鉄の溶鋼への吹き付け溶解試験結果より、炭化鉄の溶鋼への所要溶解熱は炭化率の増加に伴い減少する傾向を示すことがわかった。また溶鋼の,脱窒素が認められた。
平成10年度内にこれら3年間に得られた研究結果を報告書として取りまとめ、新鉄源としての炭化鉄利用の可能性を明らかにする。

研究成果

• [文献書誌] S.Hayashi et al.: "Synthesis of Iron Carbide by Reaction of Iron Ores with H_2-CO Gas Mixtures Bearing Traces of Sulfur" ISIJ International. 37巻・1号. 16-20 (1997)
• [文献書誌] S.Hayashi et al.: "Iron Carbide Synthesis by Reaction of Iron Ore with H_2-CH_4 Gas Mixtures Containing Traces of Sulfur" ISIJ International. 37巻・4号. 345-349 (1997)
• [文献書誌] S.Hayashi et al.: "Economical Production of High Grade Iron Carbides" First Int.Cong. on Sci.and Tech.of Steelmaking. 66 (1996)
• [文献書誌] 井口義章 ら: "硫黄を吸着させた還元粉鉄鉱石からの炭化鉄の生成速度" 材料とプロセス. 10巻・1号. 120 (1997)
• [文献書誌] S.Hayashi et al.: "Advanced Process for Producing Iron Carbide as Alternative to Scrap" 2nd Int.Cong. on Sci. and Tech.of Ironmaking. (1998)
• [文献書誌] Y.Iguchi et al.: "Formation and Its Rate of High Quality Iron Carbide by Two-Step Process" 2nd Int.Cong. on Sci.and Tech.of Ironmaking. (1998)