| 研究課題/領域番号 |
11691142
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
八木 順一郎 東北大学, 素材工学研究所, 教授 (20006050)
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| 研究分担者 |
秋山 友宏 国立宮城高等専門学校, 助教授 (50175808)
張 興和 東北大学, 素材工学研究所, 助手 (40292271)
たか橋 禮二郎 東北大学, 素材工学研究所, 助教授 (30006051)
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| キーワード | 製鉄プロセス / 炭材内装コールドペレット / 還元反応速度 / 異常ふくれ / 亜鉛分離 / 電気炉ダスト / サブミクロン粒子 / 炭材フィルター |
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| 研究概要 |
ブラジルの共同研究者が製鉄プロセス及び電気炉で発生するダストの物理化学的性状を検討し、処理プロセスとしてコールドペレット法の適用を研究した。前者については、Znがほとんど含有されておらず、製造した炭材内装コールドペレットは強度、還元性とも十分であり、ふくれや破壊は生ぜず、ガス還元、溶融還元法ともに利用できることを確認している。また、Znを複雑なスピネル(Zn,Fe,Mn)Fe_2O_4として相当量含有する電気炉ダストについても、炭材内装ペレットを作成し、還元性、強度等が調べられた。1060℃で加熱すると、異常ふくれが生じること、1200℃以上に加熱すると焼結が生じることを認めている。この炭材内装ペレットを1120℃から1200℃まで加熱すると95%のZnが除去でき、また、溶融還元すると、Znは約70%がZnOとして気化し、ダストに濃縮される。このダストはZn製造用の原料として使用可能である。このダスト処理プロセスとしてFAR炉の開発がテクノレッド社などですすめられており、本プロジェクトとの共同研究が進められている。
日本側の共同研究者は炭材フィルター法によるダスト中の鉄と亜鉛の分離プロセスの開発を進めている。これは電気炉ダストを1000℃の高温に加熱したコークス充填層に導入し、複雑なスピネル構造になっているZnを還元気化し、そのままコンデンサーに導き、液化回収する。一方、Feは炭材フィルターで還元されるが固体状態であるためコークスとともに排出され、そのまま、溶融還元法や現行製鉄プロセスに投入して、鉄を回収することができる。
当研究所に炭材フィルターのコールドモデルを製作し、コークス充填層中における微粉の挙動の研究を行っている。電気炉ダストは粒度が紬かくサブミクロン粒子がかなり含まれているが、これらの微粒子も十分炭材フィルターでキャッチでき、分離できる可能性を見出している。
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