表面偏析を利用した溶鉄の脱ガス反応の促進と鉄スクラップの高効率リサイクル

利用表面偏析促进铁水脱气反应及废铁高效回收

• 批准号: 15760550
• 负责人: 中里 英樹
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760550/
• 关键词: 表面偏析; 反応速度; 速度定数; 相互作用係数; 親和力; 濡れ性; 浸透; トランプエレメント; 窒素; ガス; メタル反応; 熱力学的親和力; 溶解; 脱離

溶鉄に対して表面偏析する元素としてMn,Cu,Sn,Al,Si、反対に表面濃度が非常に小さくなる元素としてMo,W等がある。この中でMn,Cu,Mo,Sn,Wを合金元素として選択し、1973Kにおいて溶融Fe-M合金(Fe : Mn,Cu,Mo,Sn,W)表面における窒素の解離の化学反応速度を同位体交換反応法により測定し、反応速度に及ぼす合金元素の影響を調べた。その結果、鉄よりも窒素との親和力が強いMn,Mo,Wの含有量が増加すると、窒素の溶解反応の速度定数が増大する。一方、鉄中窒素との相互作用係数が正のCuの含有量が増加すると、速度定数は減少する。また、Snは著しく速度定数を減少させ、OやSなどと同様に表面活性元素として働くことがわかった。窒素の溶解反応速度に及ぼす合金元素の影響を表面吸着サイトの活量係数に基づいて解析を行い、その活量係数の値と溶鉄中窒素と合金元素間の相互作用係数との間には直線関係が成り立つことを見いだした。その関係から、溶鉄合金中窒素の溶解反応の速度定数を表す一般式を合金元素の窒素との熱力学的親和力及び表面相のモル分率の関数として作成した。また、溶鉄表面に偏析するCu,Snを溶鉄-固体間の濡れ性および浸透現象を利用して除去する効果的な溶鉄の脱Cu,脱Sn法について検討した。微細な細孔を多く有するCaOを溶融炭素飽和鉄中に浸漬し、Cu,SのCaO中への浸透の様子を調べた。そのときの溶鉄中Cu,Sn濃度変化を調べ、本手法によりそれらの元素を除去可能であることがわかった。

Surface segregation elements Mn,Cu,Sn,Al,Si, inverse surface textures very small, elements Mo,W, etc. The alloy elements of Mn,Cu,Mo,Sn,W were selected and dissolved on the surface of Fe-M alloy (Fe: Mn,Cu,Mo,Sn,W) at 1973K. The separation of asphyxiant was separated from the chemical reverse velocity method, and alloy elements. The results showed that the concentration of asphyxiant and the concentration of asphyxiate in Mn,Mo,W were increased, and the speed of asphyxiant dissolution was determined. On the one hand, the number of asphyxiant and interaction is positive, Cu contains a large amount of asphyxiate, and the speed is limited. The speed is fixed, the speed is fixed, and the surface active element is the same as that of the surface active element. the speed is fixed, the speed is fixed, and the surface active element is the same as the surface active element. The reaction rate of asphyxiant dissolution and the absorption of asphyxiant alloy elements on the surface of asphyxiant alloy elements. The interaction between asphyxiant alloy elements in asphyxiant solution was determined by the analysis of the interaction between asphyxiant alloy elements and asphyxiant alloy elements. The mechanical properties of asphyxiating elements, asphyxiating elements, mechanical forces and surface phase fractions are determined in the table of asphyxiant dissolution and reaction rate of asphyxiant in solution alloy. Surface segregation, Cu,Sn dissolving, solid osmosis, osmosis, soaking, soaking, desorption, Sn, desorption, desorption. There are many micropores, such as CaO, dissolved carbon, immersion, Cu,S, CaO, soaking, soaking, and soaking. In order to dissolve the Cu,Sn in this method, this method removes the elements that may be used.

项目成果

溶鉄表面における窒素の解離反応速度におよぼす合金元素の影響

合金元素对铁水表面氮解离速率的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本鉄鋼協会講演論文集 材料とプロセス 17巻4号
• 作者: 中里英樹;山田大介;碓井建夫
• 通讯作者: 碓井建夫

Hideki ONO-NAKAZATO, Tomotsugu KOYAMA, Tateo USUI: "Effect of Surface Concentration of Alloying Elements on Nitrogen Dissolution Rate in Molten Iron Alloys"ISIJ International. 43. 298-303 (2003)

Hideki ONO-NAKAZATO、Tomotsugu KOYAMA、Tateo USUI：“合金元素表面浓度对铁合金中氮溶解速率的影响”ISIJ International。