鉄-炭素浴中におけるスクラップ溶解の熱シミュレーション
Thermal Simulation of Scrap Melting in Iron‐Carbon Bath (原題)
Zhou Wang, Zongtao Ma, Bohao Fu, Zizhou Lin, Xiaolong Huang, Qing Liu, Weiqiang Zhang
🤖 gxceed AI 要約
日本語
鉄鋼プロセスの脱炭素・経済性向上にはスクラップ比率の拡大が有効だが、溶融浴中でのスクラップ溶解速度が制約要因となる。本研究は鉄-炭素浴中でのスクラップ溶解挙動を熱シミュレーション実験で解析し、予熱温度・炭素含有量・比表面積の増加が溶解時間を大幅に短縮することを示した。予熱温度を273→1133Kに上げると溶解時間は428→248秒に短縮され、スクラップ炭素量0.08→0.62%では515→317秒に減少した。実炉でのスクラップ利用効率化に向けた理論・実験的知見を提供する。
English
Raising scrap ratios in steelmaking offers economic and low-carbon benefits, but slow scrap melting in molten baths limits efficiency. This thermal simulation study analyzed scrap melting in an iron-carbon bath, showing that higher preheating temperature, carbon content, and specific surface area significantly shorten melting time. Preheating from 273 to 1133 K cut melting time from 428 to 248 s, and increasing scrap carbon from 0.08% to 0.62% reduced it from 515 to 317 s. The findings offer theoretical and experimental references for efficient scrap utilization in steelmaking.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
鉄鋼業は日本の産業部門CO2排出の約4割を占め、スクラップ比率向上はGX推進の重要施策。本知見は電炉・転炉でのスクラップ活用効率化を通じ、製造プロセスの脱炭素とコスト低減に寄与し得る。
In the global GX context
Steel decarbonization is central to global net-zero pathways, and scrap-based routes are a key lever for Scope 1 reduction. This process-level study adds empirical evidence on melting kinetics that can inform industrial decarbonization roadmaps, though it sits upstream of disclosure frameworks like TCFD/ISSB.
👥 読者別の含意
🔬研究者:鉄-炭素浴中のスクラップ溶解速度に及ぼす予熱・炭素量・比表面積の定量効果を把握できる。
🏢実務担当者:電炉・転炉でのスクラップ投入条件最適化により溶解時間短縮とエネルギーコスト削減の検討材料となる。
🏛政策担当者:鉄鋼脱炭素政策におけるスクラップ利用率向上策の技術的裏付けとして参照可能。
📄 Abstract（原文）
Increasing the scrap ratio in the steelmaking process is of great economic and low‐carbon benefit for the iron and steel industry. How to promote the rapid melting of scrap in a molten bath is a critical problem restricting its efficient utilization in the steelmaking process. Therefore, the melting behavior of scrap in an iron‐carbon molten bath was investigated through thermal simulation experiments in this study, and the effect of scrap preheating temperature, carbon content of scrap and molten bath, and specific surface area on scrap melting was revealed. The results showed that increasing the scrap preheating temperature, carbon content of scrap and molten bath, specific surface area significantly reduced the melting time. When the preheating temperature was raised from 273 to 1133 K, the melting time was decreased from 428 to 248 s. As the carbon content of scrap was increased from 0.08% to 0.62%, the carbon transfer coefficient was added from 3.59 × 10 −5 to 5.83 × 10 −5 m/s, and the total melting time was decreased from 515 to 317 s. When the scrap specific surface area was added from 0.28 to 0.81 mm 2 /mm 3 , the migration rate of solid–liquid interface rose from 0.056 to 0.125 mm/s. This study could provide theoretical and experimental references for scrap melting in the steelmaking process.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- openalex https://doi.org/10.1002/srin.70747first seen 2026-10-11 04:45:36
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