| e-hattori | FM放送-食品衛生番組 |
Ｃ，Ｓｉのｐｉｃｋｕｐは、
熱精算結果
入熱出熱
Kcal%Kcal%
ｺｰｸｽ発熱量282784499.9溶湯保有熱102900036.4
空気顕熱00石灰石分解熱383401.4
酸化熱27150.1ｽﾗｸﾞ損失770402.7
合計2830559100排ｶﾞｽ潜熱41285014.6
排ｶﾞｽ顕熱94332733.3
炉体放熱328221.2
炉体蓄熱1529025.4
その他1442785.1
合計2830559100
V−１．溶存ガス量
ＣとＯの関係
溶湯中の酸素は低温域ではＳｉにて還元され、高温域ではＣでされる事はΔＧ０よりの計算でも明かである。
Ｓｉの酸化からＣの酸化が優先される、反応の移行温度を反応逆転温度とすると、これは低温域で生成したＳｉＯ２がＣにより還元される反応である。
ＳｉＯ２(s)＋２［Ｃ］＝［Ｓｉ］＋２ＣＯ(g)
ΔＧ０＝１３１３００−７３．９６Ｔ
ここで、溶湯成分Ｃ＝３．３％，Ｓｉ＝２．０％として反応逆転温度を計算すると
ΔＧ０
ｌｏｇＫ＝−＝−２８７００／Ｔ＋１６．１７
４．５７５Ｔ
又、
ｌｏｇＫ＝ｌｏｇ（Ｐco２）２・ａｓｉ／（ａｃ）２（Ｐco＝１atm）
＝ｌｏｇａｓｉ−２ｌｏｇａｃ
＝ｌｏｇｆｓｉ＋ｌｏｇ［Ｓｉ％］−２（ｌｏｇｆｃ＋
ｌｏｇ［Ｃ％］）
logfsi=ｅｓｉ（ｓｉ）･[Si%]+ｅｓｉ（ｃ）･[C%]
=0.32*2.0+0.24*3.3=1.432
logfc=ｅｃ（ｃ）･[C%]+ｅｃ（ｓｉ）･[Si%]
=0.22*3.3+0.1*2.0=0.926
∴ｌｏｇＫ＝−１．２２８
Ｔ＝１６５０Ｋ＝１３７７℃
ここで［Ｃ］が増加すればこの温度は更に低下する。
キュポラ操業に於いて、溶湯温度は反応逆転温度よりも充分に高く、又、高温溶解になれば吸炭量は増加する。溶湯成分の［Ｃ］が増加すれば上記の反応は更に活発になり溶湯中の［Ｏ］は低下する。
そこで、溶湯中の酸素濃度を［Ｃ］による脱酸をベ−スに計算するとＣ＝３．３％Ｓｉ＝２．０％として
［Ｃ］＋［Ｏ］＝ＣＯ(g)ΔＧ０＝−５３００−９．４８Ｔ
ΔＧ０
ｌｏｇＫ＝−＝−１１５８／Ｔ＋２．０７２
４．５７５Ｔ
又、
ｌｏｇＫ＝ｌｏｇＰco／ａｃ･ａｏ（Ｐco＝１atm）
＝−（ｌｏｇａｃ＋ｌｏｇａｏ）
＝−(ｌｏｇｆc＋ｌｏｇ［Ｃ%］＋ｌｏｇｆo＋ｌｏｇ［Ｏ%］）
logfｃ=ｅｃ（ｃ）[C%]+ｅｃ（ｓｉ）[Si%]+ｅｃ（ｏ）[O%]
logfｏ=ｅｏ（ｃ）[C%]+ｅｏ（ｓｉ）[Si%]+ｅｏ（ｏ）[O%]
ここで[O%]は極小(ppm)であるからこの項は無視する。
logfｃ=0.22*3.3+0.1*2.0=0.926
logfｏ=-0.44*3.3-0.131*2.0=-1.714
ｌｏｇＫ＝−０．２６９−ｌｏｇ［Ｏ％］
ここで溶湯温度を１６３０℃（１９０３Ｋ）とすると
ｌｏｇＫ＝２．６８
［Ｏ％］＝０．００１１２％＝１１．２ppm
溶存酸素の分析結果は１０〜２０ｐｐｍであり、計算結果と非常に近似している。通常操業での酸素濃度は３０〜４０ｐｐｍであり、これはＦｅＯ、ＳｉＯ２等の酸化物の溶湯中への顕濁によると考えられている。
酸素キュポラ溶湯の溶存酸素濃度が低いことは、酸化物の混入が少なく精錬のきいた溶湯であることの証明である。
この実験結果により、従来言われてきた高濃度酸素富化操業（５％以上）は溶湯の酸化を助長するという結果は見いだせず、高濃度酸素富化操業は炉内でのコ−クスの燃焼温度を上昇させ吸炭率を増加し、その結果、炉内高温精錬作用により［Ｏ］の少ない清浄な溶湯が得られる溶解法と言える。
V−２．機械的性質
別表に示すように、酸素富化率増加時の機械的性質はＣ，Ｓｉが増加しＣＥ値が増加しているにも係わらず、殆ど低下していない。これは、酸素富化率増加により炉内温度が上昇し、溶湯の高温精錬が助長されて不純物の少ない溶湯となり強度が向上したためと考えられる。
| e-hattori | FM放送-食品衛生番組 |