| 研究概要 |
実験には急速昇温型高周波炉を用い、雰囲気はCO1atmとした。
1.高炉系スラグ-炭素飽和溶鉄間反応によるSi【O_2】の還元機構に関する研究FeOを0〜5%含むCaO-Si【O_2】-【Al_2】【O_3】(-MgO)系スラグ中のSi【O_2】の還元速度を求める実験を、アルミナるつぼおよび黒鉛るつぼを用いて、バッチ式で行った。Si【O_2】の還元速度は、実験前後の試料重量変化,メタルおよびスラグの化学分析値から算出した。その結果、Si【O_2】還元速度はメタル側Siの移動律速であることがわかった。また、メタル中にあらかじめSiを添加した実験において、FeOを含むスラグによるメタル中のSiの酸化反応は、スラグ中FeOの拡散律速であることが明らかになった。スラグ-炭素飽和溶鉄間のSi移行における界面酸素分圧に関する検討から、次のように結論した。
(1)スラグ中のFeO濃度が1%以下の場合、Siはスラグ-メタル間反応によって現行の高炉溶鉄の下限値(0.2%)程度まで還元され得る。
(2)FeOが3%以下の濃度ではスラグ/メタル界面の酸素分圧はCとCOとで決まる値に近い。
2.高炉系スラグからのSiO発生に関する研究
CaO-Si【O_2】-【Al_2】【O_3】系スラグを黒鉛るつぼ中、1700〜1800℃で溶解し、実験前後の試料重量変化およびスラグ分析値からSiO発生量を算出した。同一スラグ組成において、単位界面積当りのSiO発生量は反応時間に対して直線的に増加した。Si【O_2】活量の低いスラグではSiO発生はスラグ中のSi【O_2】の拡散律速であり、高Si【O_2】活量のスラグではSi【O_2】とCの反応律速であった。スラグにSiCを添加することによってスラグ/黒鉛界面積およびSiO発生量が増加し、低温ほどSiO発生速度に対する促進効果が著しかった。また、SiC以外の炭化物および窒化物を添加した場合も、SiCと同様の効果が認められた。
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