高清浄鋼2次精練用酸化物融体中の酸化鉄および酸化マンガンの活量測定

活量測定実験に先立ち、フロート式ガス流量計を用いた二酸化炭素、一酸化炭素ガス混合装置、および、ジルコニア固体電解質を用いた酸素センサーを作製し、混合ガス比とセンサー起電力との間にネルンストの関係が成立する事を実験的に確認し、雰囲気制御技術を確立した。また、数回の予備実験により、白金坩堝、ムライト支持台の形状、急冷操作などの実験手法を決定した。鉄+白金合金と均一液体カルシア+シリカ+アルミナ系フラックス間の鉄の分配平衡実験を行い、1873Kにおける同フラックス中の酸化鉄の活量を測定した。ガス混合比、初期配合フラックス組成を変化させた実験を行い、酸素分圧、フラックス組成依存性を検討した。現地点で得られた実験事実は以下のとうりである。1.同一酸素分圧、フラックス組成ではフラックス中の酸化鉄の活量は濃度に比例すると見なしうる。2.同一酸素分圧下では酸化鉄の活量係数はフラックス組成によって0.5から1.4まで変化する。3.同一フラックス組成では酸化鉄の活量係数は酸素分圧の低下とともに上昇する。4.同一酸素分圧、フラックス組成ではフラックス中の鉄の価数は酸化鉄濃度に依存しない。5.フラックス中の鉄の価数は酸素分圧、カルシア濃度の上昇ととともに増加する。さらに、酸化鉄の活量係数の組成依存性を定量的に記述するためラムズデンモデルの適用を試み、これまで報告されている比較的酸化鉄濃度が高い領域で決定された相互作用エネルギーから算出した酸化鉄の活量係数は実測値から求めた値より低くなる傾向があることがわかった。

活量測定実験に先立ち、フロート式ガス流量計を用いた二酸化炭素、一酸化炭素ガス混合装置、および、ジルコニア固体電解質を用いた酸素センサーを作製し、混合ガス比とセンサー起電力との間にネルンストの関係が成立する事を実験的に確認し、雰囲気制御技術を確立した。また、数回の予備実験により、白金坩堝、ムライト支持台の形状、急冷操作などの実験手法を決定した。鉄+白金合金と均一液体カルシア+シリカ+アルミナ系フラックス間の鉄の分配平衡実験を行い、1873Kにおける同フラックス中の酸化鉄の活量を測定した。ガス混合比、初期配合フラックス組成を変化させた実験を行い、酸素分圧、フラックス組成依存性を検討した。現地点で得られた実験事実は以下のとうりである。1.同一酸素分圧、フラックス組成ではフラックス中の酸化鉄の活量は濃度に比例すると見なしうる。2.同一酸素分圧下では酸化鉄の活量係数はフラックス組成によって0.5から1.4まで変化する。3.同一フラックス組成では酸化鉄の活量係数は酸素分圧の低下とともに上昇する。4.同一酸素分圧、フラックス組成ではフラックス中の鉄の価数は酸化鉄濃度に依存しない。5.フラックス中の鉄の価数は酸素分圧、カルシア濃度の上昇ととともに増加する。さらに、酸化鉄の活量係数の組成依存性を定量的に記述するためラムズデンモデルの適用を試み、これまで報告されている比較的酸化鉄濃度が高い領域で決定された相互作用エネルギーから算出した酸化鉄の活量係数は実測値から求めた値より低くなる傾向があることがわかった。