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マイクロ波照射による高炉水砕スラグの結晶化挙動

微波辐射水化高炉矿渣的结晶行为

基本信息

批准号：
15656189
负责人：
森田一樹
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き、高炉スラグおよび同模擬スラグ(CaO-SiO_2-Al_2O_3系)に種々の条件でマイクロ波照射を行い、結晶化に対する影響を調査した。昨年度の結果から2.45GHz、1.6kWのマイクロ波照射では単独で加熱がされないため、SiCを試料下部に配置してハイブリッド加熱で行った。同一温度履歴になるよう試料を外熱式で急速加熱した場合、ほぼ同じ結晶化挙動となり、本条件下ではマイクロ波照射の影響は見られなかった。次に、模擬スラグおよび水砕スラグに28GHzミリ波帯域のマイクロ波を用いて1.2〜2.4kWの出力で照射したところ、約1.8kW以上の出力ではある温度以上で急速に加熱されることが判明し、最高到達温度は800〜1100℃の範囲に保つことが可能であった。それらの試料はすべて結晶化し、1000℃約3分の保持で50%の結晶化率であったのに対し、外熱式では同条件では結晶化は見られず、1000℃で50%の結晶化率を得るには、25分程度の時間を要した。このことから、28GHzマイクロ波を用いた場合、外熱式よりも低温で結晶化がおこりしかもその速度は非常に大きいことが判明した。なお、析出した結晶相よりも母相のガラス相の方がマイクロ波による加熱は大きく、急速に起きる加熱は結晶析出現象とは無関係と考えられる。詳細なメカニズムは今後の課題であるが、マイクロ波の非熱的効果としで結晶化促進がはじめて確認された。また、FeO, Na_2O, MgO, TiO_2を2%添加した場合、さらに低い温度で結晶化し、実際の高炉スラグ中に8%程度存在するMgOはマイクロ波吸収を促進することが示された。当初目標とした環境浄化への用途拡大の一つとして人工砂等があるが、結晶化による固結防止の確認ができれば、マイクロ波の照射はガラス化したスラグを低温短時間で効率的に部分結晶化できる環境調和プロセスであると考えられる。

Last year, the temperature of the blast furnace and the blast furnace were tested in the same model (CaO-SiO_2-Al_2O_ 3 series). The temperature waves were irradiated and crystallized. The results of yesterday's year show that 2.45GHz, 1.6kW radiation waves are very important, and the SiC system is expected to be used in the lower part of the system. At the same temperature, the material is used to rapidly increase the temperature, and the temperature is crystallized at the same temperature. Under this condition, the temperature wave is irradiated and the temperature is affected. In the second and third order, the 28GHz wave was irradiated with the output of 1.2~2.4kW, the output of 1.8kW was increased rapidly above the temperature, and the highest temperature reached the range of 800,1100C. The crystallization rate is maintained at 1000 ℃ for about 3 minutes, the crystallization rate is maintained at 50% for about 3 minutes, the crystallization rate is maintained at 50% for about 3 minutes at 50 ℃, the crystallization rate is maintained at 50% at 1000 ℃ for about 3 minutes, the crystallization rate is maintained at 50% at 50 ℃, 50% at 25 ℃. In order to improve the temperature, the temperature of the 28GHz is very high, and the temperature is very high. The crystal phase of the mother phase is different from that of the parent phase, and the phase of the parent phase is different from that of the parent phase. In the future, the crystallization of the results of future problems will facilitate the confirmation of health problems. There is an increase in temperature, temperature In the first place, the use of environmental protection materials such as artificial sand and other materials, crystallization and stabilization were used to prevent the confirmation of temperature, and the temperature waves were irradiated to reduce the temperature of low temperature. partial crystallization of the temperature response rate of the environment and the environmental protection system.