日本で唯一の耐火物に関する公的研究機関、耐火物・高温セラミックスの研究を中心、 産学官連携共同研究、依頼分析、施設・機器開放、技術交流、人材育成、情報提供

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耐火物関連書籍

TAIKABUTSU 中級編 各章の概要

第1章 化学反応の自由エネルギー変化

化学反応の前後での自由エネルギー変化から反応が進む方向や平衡状態を知ることができます。自由エネルギーの熱力学的な意味について理解し、JANAFの熱力学データ等を利用して具体的な計算方法について学びます。

第2章 炭素と酸素との反応

炭素含有耐火物は耐熱衝撃性や耐食性に優れ広く普及しているが、高温では炭素は酸素と反応し脱炭(酸化)されやすくなる。高温での耐火物の劣化を最小限に抑えるためには、まず炭素-酸素系の化学反応について知ることが重要です。

第3章 金属-酸化物の高温での化学反応と安定関係

耐火物の構成物質として最も多く使用されているのはSi、Al等の金属の酸化物です。高温での金属酸化物の安定性や炭素共存下での耐火物内部の反応はEllingham図から予測することができます。主要な金属酸化物を例にEllingham図の作成方法や見方・利用方法を学びます。

第4章 金属-酸化物-炭化物-炭素系の高温での化学反応と安定関係

炭素含有耐火物の炭素の酸化抑制のために金属や炭化物が添加されたケースを考えます。金属-酸化物-炭化物-炭素系(M-O-C系)の高温での安定関係、想定される気相種の平衡分圧等を化学熱力学的に解き明かしていきます。

第5章 金属-酸化物-炭化物-窒化物-炭素系の高温での化学反応と安定関係

第4章で学んだ金属-酸化物-炭化物-炭素系に窒化物が加わった(M-O-C-N系)の高温での安定関係、想定される気相種の平衡分圧等を化学熱力学的に解き明かしていきます。

第6章 耐火物とメタル,スラグとの反応

耐火物を溶鋼の保持容器や注入ノズルとして使用する場合、スラグ-メタルラインでの溶損や介在物付着が問題となることがある。溶液成分の化学的反応性を考える際に必要な「活量」について学び、さらに、耐火物溶損および介在物付着に及ぼす「濡れ」の影響について理解します。

第7章 鉄冶金反応プロセス

鉄鋼製造工程における化学反応を知ることは耐火物を適切使用する上で重要である。代表的な製鋼反応のうち、1)転炉での脱炭反応、2)脱P・脱S反応,3)脱ガス反応、4)脱酸と介在物生成について解説します。

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