| 研究概要 |
高清浄度鋼の精錬に不可欠な取鍋内での脱酸、脱硫において、カルシア系スラグは重要な役割を果たす。一方、高温物理化学の研究におけるボトルネックの一つに反応容器の問題がある。容器材料による試料の汚染や反応への影響をさける為、反応に対して不活性な耐熱材料を得るため苦心されてきた。これに対して本研究では,反応容器を積極的に利用して反応を進行させる手法を用いた。即ち、CaSるつぼを自作し、これを用いて、CaO-Al_2O_3系スラグとFe-Al-S合金との平衡を1600℃において測定した。
本系の反応平衡は次式で規定され、一定のスラグ組成においては、溶鉄中のAlとSの活量の積(hAl^2・hS^3)は一定値となった。CaO-Al_2O_3-CaS sat.3成分系におけるGiabbs-Duhemの関係を発展させることにより導出した関係式を利用し、この活量の積とスラグ組成の関係より、スラグ中のCaO及びAl_2O_3の活量を決定した。
3CaO+2Al+3S=3CaS+Al_2O_3
前年度までは、測定範囲を溶融スラグ組成域に限定していたが、今年度はこれを固相域にまで拡張したため、状態図さえわかっていれば、本系の平衡関係を規定する上記の反応の平衡定数の値をも含め、他の研究によるいかなる熱力学的データの援用を受けることなく、スラグ中の各成分の活量を決定することができた。
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