| 研究課題/領域番号 |
20360343
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
井上 亮 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70111309)
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| 研究分担者 |
有山 達郎 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (10436165)
北村 信也 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80400422)
岡部 徹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00280884)
山本 高郁 大阪大学, 工学研究科, 教授 (60467537)
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| キーワード | ニオブ / バナジウム / 溶解度 / 炭化物生成 / 高炉スラグ / 還元 / 溶銑予備処理スラグ / 酸化 |
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| 研究概要 |
【高炉内反応でVの全量を溶銑に含ませる研究】
(1)炭化物として逸失しないための溶銑中V溶度測定
平成20年度に得た溶銑中V溶解度が高すぎるとの議論があったため、今年度は、V炭化物の懸濁を防ぐために縦型抵抗炉を用いる実験を行った。すなわち、Ar雰囲気中1400～1650℃において黒鉛るつぼ中で炭素飽和溶鉄とV炭化物を平衡させ,所定時間後にHeガスを吹き付けて急冷した。得られたメタル試料中のV濃度を分析することによりV溶解度の温度依存性を調べた。その結果、炭素飽和溶鉄中V溶解度は低値となったが、鉄鉱石中に含まれるV酸化物の全量が炭素によって還元され溶銑中に取り込まれたとしても、それらの炭化物生成は無視できることが明らかとなった。
(2)溶銑/高炉スラグ間のV分配
1400～1500℃において黒鉛るつぼ中で炭素飽和溶鉄とV_2O_3酸化物を含むCaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO系高炉スラグ)を反応させ,所定時間後にるつぼごと取り出して急冷した。その結果、スラグ中のV_2O_3は速やかに炭素飽和溶鉄によって還元されることがわかった。
【溶銑予備処理における酸化反応でNbおよびVの全量をスラグに取り込む研究】
1400℃においてマグネシアるつぼ中でNb、V、MnおよびPを含む炭素飽和溶鉄とCaO-SiO_2-FeO-MgO系溶銑予備処理スラグを反応させ,所定時間後に石英管でメタル試料を採取した。その結果、Nb、Vは酸化によって速やかにスラグ中に取り込まれるものの、スラグ/炭素飽和溶鉄界面で(FeO)+C→Fe+COの反応が起こってスラグ組成が低FeO濃度側に移行し、界面のスラグ層に2CaO・SiO_2固相が層状に析出するために、スラグ融体と炭素飽和溶鉄との反応が阻害されることが明らかになった。
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