| 研究課題/領域番号 |
11691142
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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 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50175808)
埜上 洋 東北大学, 素材工学研究所, 助手 (50241584)
高橋 礼二郎 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 |
製鐵所で発生するダストを処理するため、我が国においては既にコールドペレットを製造し高炉の装入物として使用されたり、ミニ造粒された後、焼結プロセスに投入されたりしている。ブラジルにおいても、近年、コールドペレット法が研究され、加熱・還元時の強度や被還元性、体積膨張等が既にブラジルの鉱石について研究されているが、さらに、FAR炉への装入のため、軟化・溶融挙動の研究が行われ、高温性状の改善が試みられている。
しかし、電気炉によるスクラップの溶解時に発生するダストはサブミクロン粒子をかなりの割合に含有しており、Znを複雑なスピネル(Zn,Fe,Mn)Fe_2O_4として含有しており、ZnとFeの分離が資源として再利用するための条件になっている。
ブラジルにおいては、このダストを造粒し、電気炉に投入する試みを実施し、炉内において、Znは気化し、Feは還元・溶解され、プロセスへの悪影響はほとんど認められないという報告がなされている。
当研究所では、既にコークス充填層中における微粉(オーバーミクロン)の挙動の研究を行い、炭材充填層を使い効率よく分離可能であることを示した。電気炉ダストにはサブミクロン粒子が多量に含有されており、開発を進めている炭材フィルター法により、このサブミクロン粒子の分離が可能であるかどうか、コールドモデルを作製し実験的に研究した。特に、サブミクロン粒子の取り扱いは、供給装置等種種の困難があったが、測定可能な装置を作製した。その結果、条件により、十分な効率で分離できることを見出している。
他方、スラグの有効利用技術として、溶融スラグの持つ熱エネルギーの回収とともに均質粒度の微粒スラグを製造するための基礎的な研究を試みた。回転カップアトマイザー法の疑熱間モデルを作製し、実験室的なワックスの微粒化、ならびに、テスト試験として、高温溶融スラグの微粒化を行った。ワックスの微粒化については、特定の条件下で均質な粒度の微粒子(粒径約700μm)が得られた。溶融スラグの微粒化についても、微粒子が得られており、実用プロセスの研究が期待される。
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