原料改質・資源循環（原料設計による高効率・低炭素製鉄）
製鉄プロセスにおいて、反応の成否や効率を左右するのは、高温条件そのものだけではなく、反応に供される原料がどのような状態で炉に投入されるかです。粒度、気孔構造、化学組成、含有不純物などの原料特性は、還元反応や溶融挙動に大きな影響を与えます。そのため、製鉄プロセスを理解・高度化するためには、反応に先立つ「原料設計」の視点が不可欠です。
大野研究室では、鉄鉱石、炭材、副原料、さらには廃棄物や副産物を対象に、反応前段階での改質・アップグレードに着目した研究を行っています。マイクロ波加熱などの新しいエネルギー付与手法も活用しながら、原料の反応性や物理構造を制御し、資源循環と高効率製鉄を両立させるための基礎的指針を構築することを目指しています。
Research Focus（研究の主眼）
- 鉄鉱石・炭材・副産物・ダスト等の「原料そのものを変える」ことで、製錬反応の安定化と効率向上を目指す
- 原料の反応性・構造・不純物挙動を制御し、プロセス全体の省エネ・低炭素化につなげる
- 未利用資源・副産物のアップグレードにより、資源循環（リサイクル適性）を高める
- 基礎現象の理解から、実プロセスへの展開可能性までを視野に入れる
Representative Research Topics（研究テーマ例）
- 低品位鉄鉱石の改質による還元反応性・溶融挙動の制御
- バイオマス由来炭材の構造改質と浸炭・還元挙動への影響評価
- 製鉄ダスト／副産物の物性制御によるリサイクル適性向上
- 原料中不純物の存在形態が高温反応に及ぼす影響の基礎検討
Related Publications（関連論文・研究成果）
- Carbothermic Reduction of Hot Rolling Sludge by Rice Husk Char with Microwave Heating
Metall. Res. Technol., 123(2026), No.2, 219 - Gasification Removal Behaviour of Phosphorus Compounds from High-Phosphorous Iron Ore
steel research international, 95(2024), 2400131 - Effect of Gangue Distribution on Compressive Strength of Iron Ore Granules
ISIJ International, 63(2023), pp. 1619-1625
※ 原料改質・資源循環に関する代表的な論文を抜粋しています。
その他の研究成果は Publications / Achievements に掲載しています。Student Involvement（学生の関わり方）
学部4年生から大学院生までが、試料調製・前処理、熱処理実験、高温反応試験、構造・物性評価に段階的に取り組みます。実験計画の立案からデータ解釈・議論までを経験し、「原料を理解し、制御する力」を養います。企業との共同研究に発展するケースも多く、基礎研究と実プロセスをつなぐ視点を身につけられるテーマです。
このテーマに興味を持った学生はJoin Ohno LABもぜひ見てください。
