| 研究課題/領域番号 |
11650765
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
前田 敬之 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (50150496)
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| 研究分担者 |
西岡 浩樹 九州大学, 大学院・工学研究院, 講師 (80294891)
中川 大 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (80260719)
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| キーワード | メタルダスティング / 炭化鉄 / メタンガス / 水素ガス / 還元 |
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| 研究概要 |
メタルダスティングを利用した炭化鉄(セメンタイト)からの微細な還元鉄粉末の製造のための基礎研究として、セメンタイト分解の最適条件を調べ、さらに、セメンタイト分解で生成する鉄粉と炭素の分離条件を調べた結果、以下のことが分かった。
(1)セメンタイト化の段階とセメンタイトの分解の段階を同じ温度およびガス組成で一貫して行った実験結果から、メタルダスティングには900℃、H_2/CH_4=70/30あるいはH_2/CH_4=80/20で120分反応させる条件が最適であることが分かった。
(2)セメンタイトの安定生成条件である750℃、H_2/CH_4=70/30でセメンタイトを生成させたのち、種々の組成のH_2-CH_4気流中で900℃まで昇温させ、セメンタイトの分解に及ぼすガス組成の影響を調査した結果、メタルダスティングにはH_2/CH_4=70/30あるいはH_2/CH_4=80/20で120分反応させる条件が最適であることが分かった。
(3)(1)の条件で、天然鉱石を用いてセメンタイトの生成・分解実験を行った結果、緻密質で粒径の大きい(250〜300μm)天然鉱石ほどセメンタイトの分解が起こりやすいことが分かった。
(4)炭素除去法として、磁力選鉱法、液中分離法(エタノール、オレイン酸-n-ブチル)、CO-CO_2雰囲気における炭素のガス化除去法の3通りの方法を検討した結果、CO-CO_2雰囲気における炭素のガス化除去が最適であり、90%以上の炭素除去が可能であった。また、この方法ではセメンタイト分解で生成した鉄粉の焼結を避けるために、短時間で反応の終わる高温(900℃)の条件で行なう必要がある。
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