| 研究課題/領域番号 |
11650765
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属生産工学
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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, 助教授 (80294891)
中川 大 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (80260719)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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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、高温域(750℃以上)での分解挙動および低温域(750℃以下)での分解実験を行い、天然鉱石への応用、流動層の利用について調べた結果、以下の知見を得た。
(1)試薬ヘマタイトから、750℃、H_2-30vol%CH_4で作成したセメンタイト粉末を550℃〜650℃、900℃にてH_2-30vol%CH_4混合ガス中で保持する実験結果から、低温域では650℃が最も分解速度が大きく、900℃とほぼ同じであることが分かった。さらに、650℃では、分解までに析出する過剰炭素量が900℃の約1/5倍と少なく、鉄粉と炭素の除去に適していた。
(2)250〜600μmの天然鉱石粒を用いて(1)と同様の実験を行った結果、試薬ヘマタイトと同様の結果が得られた。したがって、天然鉱石を用いてもメタルダスティングが可能であることが分かった。
(3)(2)で得られた試料を900℃、CO-20vol%CO_2で保持して炭素をガス化除去した。650℃で分解させた試料は過剰炭素が少ないため除去にかかる時間が短く、さらに実験後のSEM観察でも、900℃で分解させた試料に比べて焼結していないことが分かった。
(4)(2)、(3)と同様の実験を、分解段階及び炭素除去について流動層を用いて行った結果、分解段階に流動層を用いると試料のスティッキングが発生し焼結が進んでいた。炭素除去段階にのみ流動層を用いると、650℃で分解させた試料はかなり焼結を防ぐことができた。また、分解後試料を物理粉砕することで、特に650℃で分解させた試料ではさらに炭素除去時の焼結を防ぐことができることが分かった。
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