2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25249105
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長坂 徹也 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30180467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電気炉ダスト / 亜鉛 / リサイクル / 産業廃棄物 / ハロゲン / インジェクション / 微粒子センサー / 粉塵 |
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| Research Abstract |
初年度の実施課題は以下の２項目であり、各課題の進捗の概略を示す。
１．実炉へのダスト吹き込みによる二次ダスト発生量
実際の電炉集塵系にダストセンサーとサンプリングポートを設置し、操業およびスクラップ追装後にダスト吹き込みを行なった場合における 操業時期とダスト発生量の関係を測定した。その結果、ダスト吹き込みによって平均的なダストの発生量が増加していることを定量的に知ることができた。また、ダストの発生量は、ダスト吹き込みの有無に関わらず、電炉の操業中のアクションや炉内スクラップの挙動によって大きく変化し、亜鉛の形態（酸化亜鉛、ジンクフェライト、塩化亜鉛の存在比率）をモニターすることができた。これらの結果から、ダスト吹き込みによって亜鉛濃度が上昇したダストを選択的に捕集する事で、ダストの品質を大きく向上させる事が可能であることが示唆される。なお、現在はダストモニター信号の積分値とバグフィルターで捕集されたダスト量の計量値の相関を取ることにより、モニター信号からダスト発生量を定量化することを目指して解析を進めている。
２．溶鋼と吹き込みダストの反応機構に関するラボ実験結果
30kgの溶鋼にダストを吹き込んだ場合に得られたダスト組成および亜鉛の存在形態と吹き込み時間の関係を求めた。その結果より、亜鉛は二次ダスト中において明らかに濃化しており、スラグの有る無しに関わらず、約50%前後という非常に高い濃度が得られた。一方、 鉄は両者において数％まで減少していた。また、亜鉛の形態について見てみると、ほぼ全量がZnOであり、吹き込んだダスト中に含まれていたZnFe2O4やZnCl2はほとんど確認できなかった。両者を比較したところ、 スラグの有無に関わらず、発生ダストの組成はほぼ同様の挙動を示しており、溶鋼表面におけるスラグが吹き込みダストに与える影響はほとんど認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実炉へのセンサーおよびサンプラーポート設置が完了し、予定通りダストサンプルの採取やダスト発生量、組成モニターができている。実験室規模における溶鋼注へのダスト吹き込み実験が実施されており、当初予定回数の実験が実施できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、電炉現場に設置したダストモニターからのデータ収集、ストックを進め、操業因子とダスト発生量・組成の関係についての詳細な検討を行う。また、ダストセンサーの出力信号から、ダストの絶対量を求める方法について検討する。ダスト吹き込みラボ実験においては、スラグの影響については更なる検討を行うと共に、ハロゲン類の挙動についても詳細に検討していく予定である。特に二次ダストに亜鉛と共に濃化するハロゲン類の濃度を低下せしめる方法については重要な課題であると考えておりスラグ浴の利用がひとつのポイントになるものと考えている。
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