| 研究課題/領域番号 |
25249105
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
長坂 徹也 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30180467)
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| 研究分担者 |
三木 貴博 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30312606)
松八重 一代 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50374997)
平木 岳人 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60550069)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ダスト / 亜鉛 / リサイクル / 微粒子センサー / インジェクション |
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| 研究実績の概要 |
電炉ダスト処理問題の解決のために、ダスト性状のオンサイト改質と発生量低減を目指した電炉内へのダスト吹込技術の科学的基礎を確立した。先行する現場実験と並行し、実験室規模で溶鋼中あるいはスラグ中にダストを吹込み、成分移行メカニズムを解明した。本研究は、(1)溶鋼、溶融スラグへのダスト吹込ラボ実験、(2)ダスト発生量と性状に及ぼすダスト吹込の影響のオンライン計測、(3)ダスト吹込に伴う各成分の化学的状態変化の実測を研究項目として取り上げ、これらの結果に基づいて、ダスト吹込技術の現場実装を最終ゴールとした。また、本研究と並行して申請者らが進めている電炉ダストの石灰処理法に対して、(4)２次ダスト中各成分の石灰処理による形態変化を調べた。
その結果、(1)溶鋼へのダスト吹込ラボ実験によって、ダスト中の酸化亜鉛またはジンクフェライトが溶鋼によって還元されるため、亜鉛が揮発して２次ダストに移行することが確認できた。ただし、亜鉛蒸気は酸化され、酸化亜鉛となる。鉄成分はスラグとして溶鋼表面に堆積する。結果として、２次ダスト中の亜鉛濃度は上昇し、全亜鉛に占めるジンクフェライトの濃度は低下する。スラグに吹き込んだ場合は、主にスラグの顕熱による熱分解によって同様に亜鉛の２次ダストへの移行が生じるが、鉄はほぼ全てスラグに捕捉された。(2)、(3)ダスト発生のオンライン計測によって、発生量および成分濃度の経時変化、特に全亜鉛に占める酸化亜鉛とジンクフェライトの比率変化を定量化することができた。これらの結果を踏まえ、協力企業であるＡ社では、オンラインモニターと共に、定常的にダスト吹込操業を実施することになった。(4)２次ダストの石灰処理においては、亜鉛、鉄およびその他の成分が石灰とどのように反応するかを系統的に調べ、ダスト吹込による成分変化が石灰処理法に与える負の影響を回避することができた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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