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固体・液体スラグの熱伝導度とその推算式-スラグ構造と分子動力学によるアプローチ-

固体和液体渣的热导率及其估算公式 - 基于渣结构和分子动力学的方法 -

基本信息

批准号：
05J08345
负责人：
小澤純仁
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08345/
关键词：
スラグ熱伝導度融体高温非定常熱線法

项目摘要

本研究では、2元系,3元系,4元系および実用スラグの熱伝導度を室温から1773Kの温度範囲において測定し,その温度および組成依存性を明らかにすることにより,実用スラグに適用を目指した幅広い温度域に適用できるスラグ熱伝導度の推定方法を提案することを目的とした。個体および液体状態の熱伝導度の測定には非定常熱線法を用いた。CaO-SiO_2に第3成分としてLi_2O, Na_2O, K_2OあるいはCaF_2を添加し,その熱伝導度を添加元素の濃度および温度の関数として測定した。その結果,溶融フラックスの熱伝導度はいずれも負の温度依存性を示すこと,また,Li_2O, Na_2O, K_2Oは熱伝導度を低下させ,中でもLi_2Oが最もその効果が大きいこと,一方,CaF_2は熱伝導度を増加させることを明らかにした。さらに,溶融R_2O-CaO-SiO_2(R=Li, Na, K)の熱伝導度は,液相線温度による規格化温度に対してプロットすると,SiO_2の濃度のみで整理できることを示し,この関係に基づいた溶融R_2O-CaO-SiO_2の熱伝導度の推定方法を提案した。CaO-SiO_2-CaF_2-Na_2O-Li_2O, CaO-SiO_2-CaF_2-Na_2O-Li_2O-Al_2O_3および実用モールドフラックスの熱伝導度測定を行い,その結果,Al_2O_3には溶融シリケートの熱伝導度を増加させる効果があることを明らかにした。また,これらの熱伝導度を液相線温度による規格化温度に対してプロットすることで,溶融モールドフラックスの熱伝導度は,CaO, SiO_2,CaF_2,Na_2O, Li_2OおよびAl_2O_3の6成分に主に依存することを明らかにした。固体状態の熱伝導度は結晶化にともなって上昇することを明らかにした。

In this study, the thermal conductivity of binary, ternary and quaternary systems was measured in the temperature range from room temperature to 1773K, and the temperature composition dependence of binary, ternary and quaternary systems was clarified. The application of unsteady hot-wire method in the determination of thermal conductivity of individual and liquid states. The third component of CaO-SiO_2 is Li_2O, Na_2O, K_2O. The addition of CaF_2 and the thermal conductivity of the added elements are determined. The results show that the thermal conductivity of the solution is negatively dependent on temperature. Li_2O, Na_2O and K_2O have lower thermal conductivity, Li_2O has the highest thermal conductivity, CaF_2 has higher thermal conductivity. In addition, the thermal conductivity of molten R_2O-CaO-SiO_2(R=Li, Na, K) is estimated according to the normalized temperature of liquidus temperature and the concentration of SiO_2. CaO-SiO_2-CaF_2-Na_2O-Li_2O, CaO-SiO_2-CaF_2-Na_2O-Li_2O-Al_2O_3 mixtures were used to determine the thermal conductivity of the melt. The results showed that the thermal conductivity of Al_2O_3 solution increased. The thermal conductivity of the melt is mainly dependent on the six components CaO, SiO_2, CaF_2, Na_2O, Li_2O and Al_2O_3. The thermal conductivity of the solid state is due to crystallization.