高温素材プロセッシング

[3101-07-03] Interfacial reaction between bulk MgCr₂O₄ and copper slag under oxygen partial pressure control

^○Gaku SHIMADA¹, Hiromichi TAKEBE¹ (1. Ehime university)

司会: 柴田悦郎（東北大学）

Keywords:oxygen partial pressure control, magnesia-chrome refractories, copper slag, interfacial reaction

非鉄製錬プロセス, 特に銅製錬の自溶炉や転炉では, 価数が制御されたFeO_n–SiO₂系スラグ融体（スラグ）部分に対して, マグネシア–クロム質（マグクロ）耐火物が使用されている。一般にマグクロ耐火物は, 耐腐食性が高い事が知られている。しかしながら, 使用条件により有害な物質を生成する可能性がある。そのためクロムフリーな耐火物の使用が求められているものの, まずマグクロ耐火物とスラグとの界面反応について理解する事が重要である。過去の研究より, マグクロ耐火物とスラグを反応させその初期反応過程を調べた所 1) スラグとの反応によるMgO粒の溶出 2) MgO粒/クロム鉱粒の混在部では, MgO粒のみ溶出し, スラグ成分が浸透 3) クロム鉱 (MgCr₂O₄)とスラグ融体界面には緻密な層を形成する事が分かっている。その反応界面に形成される層の形成過程並びに要因を特定するために本研究では, マグクロ耐火物の主要な構成化合物であるMgCr₂O₄のみに着目し, スラグとの界面反応を 1) 熱力学データベースによる平衡計算ソフトFactSage^TMによる平衡計算と 2) 塊状MgCr₂O₄とスラグ融体を実際に反応させ界面反応を評価した後, 両者を比較する事で反応過程及び要因について検討した。