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カーボンニュートラル社会に向けて

当研究室では鉄鋼生産プロセスを研究対象とし.カーボンニュートラル社会に向けて人類の発展に役立つ高温プロセスを探っています。

高度に発展してきた私たちの生活は、大量のエネルギー消費の上に成り立っています。エネルギー白書によると、産業部門のエネルギー消費は日本の最終エネルギー消費の4割以上を占め、中でも鉄鋼分野は化学分野に次いでエネルギーを大量に消費しています。このことは鉄鋼材料が私たちの生活を支えていることを意味しています。人類はこれまでに大量の鉄を生産してきましたが、全世界的には鉄鋼生産量は増加の一途を辿り、今でも毎年10億トン以上の鉄を生産しています。したがって、エネルギー消費もそれに応じて増えることになります。このような背景のもと、鉄鋼生産プロセスでは、環境に負荷をかけずに生産量を増やすこと、すなわちプロセスの高効率化が求められています。鉄鋼生産は高温のプロセスであるため熱と化学反応を自在に操る必要があります。そのため、当研究室では熱力学と熱物性を基礎として上の問題にアプローチしています。

鉄鋼製品は、下の図に示すようなプロセスで製造されています。原料調整に始まり、高炉、溶銑予備処理、転炉、2次精錬と製精錬を行って目的の組成を持つ溶鋼を作り、連続鋳造によりスラブ、ブルーム、ビレットが製造されます。その後、熱間圧延工程などを経て、製品となります。どの工程でも環境負荷低減は問題となっていますが、実は関連する材料の微細な性質が操業に効いてきます。当研究室では国内外の企業・研究機関・大学と共同して、高温プロセスの問題に取り組んでいます。

研究内容