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2020 年度 研究成果報告書

鉄鋼精錬プロセスにおける音響学的診断による浴内粒子分散挙動の予測のための基礎研究

研究課題

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研究課題/領域番号 18K04818
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関摂南大学

研究代表者

植田 芳昭  摂南大学, 理工学部, 准教授 (00599342)

研究分担者 中嶋 智也  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80207787)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード鉄鋼精錬プロセス
研究成果の概要

本研究では,インジェクション法において粒子がガス・溶銑の界面を貫通するときの状況を水モデル実験によって検討した.撥水球が水没するときに形成するキャビティ形状とそのときに発せられる放射音の同時計測から,キャビティが分裂する瞬間に最大の音圧となることが明らかとなった.さらに,キャビティ形状のパターン(粒子に付着する気体体積に関係する)と放射音の周波数および強度には関係があり,本研究で提案する診断方法の可能性はあり得ると考えられた.

自由記述の分野

鉄鋼精錬プロセス

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄鋼業の溶銑予備処理工程では,溶銑は高温かつ不透明であることから,浴内部の流動状態を把握することは非常に困難であり,推測の域を出ていないのが実情である.本研究では,溶銑内に不活性ガスと共に投入された脱硫剤粒子の浴内分散挙動と化学反応の促進に関係する,粒子背後に形成されるキャビティが分裂するときの放射音に着目し,その周波数から粒子の浴内分散挙動を音響学的に診断する手法の可能性を探ろうとするものである.この手法の構築は,直接計測が困難な高温金属材料プロセス分野において気液界面状態を非接触・非視認で把握するための技術として資するところは大であると考えている.

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公開日: 2022-01-27  

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