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新着情報 教育研究シーズ(機械工学系 中島 潤二)

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工学部 総合システム工学科 機械工学系 教授 中島 潤二

 

研究キーワード

鉄鋼プロセス/流体力学、鋼の連続鋳造、スラグ利材化、たたら製鉄、マイクロ波製鉄、連続鋳造・タンディッシュ、スラグ巻込み、水モデル、減圧風洞

 

現在の教育研究分野

  • 流体力学(水モデル)
  • 鉄鋼生産プロセス
  • 学生たたら/七輪を用いたたたら製鉄
  • マイクロ波製鉄 (電子レンジ製鉄)

 

開発,研究事例・研究作品

タンディッシュ非定常部清浄性に及ぼす攪拌エネルギー密度の影響
  1. 水/シリコーンオイル二相流体による連続鋳造設備/タンディッシュ湯落ち部の1/3~1/2スケールの水モデル実験設備を製作。
  2. スラグ巻込みに及ぼすスラグ粘性・攪拌エネルギー密度の影響を評価可能な水モデル装置を製作、実験の基礎技術を確立。浴深の影響大。 
  3. スラグ巻込みに及ぼす界面エネルギーの影響を併せて評価。
学生の物作り教育の一環としての「美夜古たたら研究会(学生たたら)」実施

瀬々教授により立ち上げられた研究会活動に顧問として参画。平成27年度は5回、平成28,平成29,平成30年度はオープンキャンパス、東田たたらProjでたたら製鉄実演を実施し、着実に操業技術の改善を図り、発足当初に比べ、鉄の収量;3.57→7.3kg、鉄分歩留まり;25.3→66.5%と大幅に向上。平成30年度は出前講義に適用可能な、七輪を用いた可搬式たたら製鉄の操業技術確立に挑戦中。操業技術を向上させた。

マイクロ波製鉄に及ぼす炭材粒子径の影響

家庭用電子レンジを用いた砂鉄/木炭のマイクロ波加熱による鉄塊製造に及ぼす木炭粒子径の影響を評価。実験規模によって適正な木炭粒子径があることを明らかにした。砂鉄量1g未満では≦250μmの木炭の存在割合確保が必要。砂鉄粒子径毎の組成を走査型電子顕微鏡で評価し、砂鉄粒子径(組成)に応じた適正溶解条件を明確化。

 

共同研究で可能になること

鉄鋼生産プロセス(精錬/凝固)におけるプロセス解析による一貫品質制御を得意としています。鉄鋼で培った、流体が関与するプロセスのモデル実験によって、プロセス条件の適正化を図り、品質の制御や生産技の改善・改良が可能です。
下記の主設備が使用可能です。

  • タンディッシュ水モデル実験設備
  • 四時刻法による流動解析
  • マイクロ波発生装置(電子レンジ)
  • 高温実験用小型汎用炉(~1500℃)                  
  • 簡易風洞、減圧風洞実験設備
  • 走査型電子顕微鏡(計測・分析センター)

 

連携先

新日鐵住金株式会社、日本鉄鋼協会(3D/4D研究会)