テーマ「鉄鉱石劣質化、カーボンニュートラルをふまえた原料事前処理プロセスの設計」

2050年カーボンニュートラル実現に向けた検討が国内各社で進められており、他国に先んじた日本独自の取り組みや新技術開発が求められている。またその一方で、鉄鉱石のリンやアルミナ等脈石成分の増加、微粉化といった原料劣質化の進行も予想されており、製銑工程（高炉や直接還元法を含む）トータルでのCO₂削減の方向性を、資源劣質化等の取り巻く背景から派生する制約条件も含め検討する必要がある。本セミナーでは、焼結プロセス、ペレットプロセス等の原料事前処理プロセスをターゲットに、成品品質（被還元性、還元粉化性、歩留等）が還元プロセスのカーボンニュートラルに寄与する効果を考慮した上で、将来(2050年)の目指すべき姿、方向について議論する。

講師

村上　太一（東北大学 大学院環境科学研究科 先端環境創成学専攻 教授）
加藤　謙吾（富山大学 学術研究部 都市デザイン学系 特命助教）
松村　　勝（日本製鉄㈱ 技術開発本部 プロセス研究所 製銑研究部 主席研究員）

講義-1「水素還元における微粉鉄鉱石の還元速度と気孔形成挙動」（加藤講師）
講義-2「焼結プロセスにおける省エネルギー省CO₂技術」（松村講師）
講義-3「カーボンニュートラル化を視野に入れた塊成鉱の還元粉化現象」（村上講師）

宿題

将来の原料動向を見すえ、カーボンニュートラルを目指す還元プロセス（水素系還元を用いた高炉法や直接製鉄法、炭素循環製鉄 等）に適した事前処理鉱の品質設計について述べて下さい。そして、その造り込み技術、さらには事前処理プロセスそのもののカーボンニュートラル対応について、課題と解決策を提示し、その技術確立に向けてのアプローチ案を示して下さい。
［キーワード］カーボンニュートラル、資源問題、事前処理鉱品質、反応性

※セミナー当日の宿題発表はパワーポイントで行い、宿題レポートの要点を明確に発表出来るよう構成すること。

テーマ「次世代の製鋼プロセスの課題」

我が国の鉄鋼業が持続的に事業を発展させていくため、製鋼分野においては、カーボンニュートラルへの挑戦や生産性の向上、さらには高付加価値商品を製造するプロセスの確立が必要である。そこで本セミナーでは、次世代（10～20年後）の製鋼プロセスのあるべき姿について、熱力学や反応速度論などの原理原則を踏まえながら、様々な視点で検討し、その実現に必要な技術について議論することを目的とする。

講師

三木　貴博（東北大学 大学院工学研究科 金属フロンティア工学専攻 教授）
新井　宏忠（八戸工業高等専門学校 産業システム工学科 マテリアル・バイオ工学コース 准教授）
鷲見　芳紀（大同特殊鋼㈱ 技術開発研究所 プロセス技術研究室 室長）

講義-1「熱力学を用いた高級鋼・高品質鋼製造のための介在物制御」（三木講師）
講義-2「製鋼プロセスの移動現象論的理解と課題」（新井講師）
講義-3「特殊鋼製造プロセスにおける品質制御技術」（鷲見講師）

宿題

最近の地球環境問題や我が国の鉄鋼業を取り巻く環境や状況を踏まえ、製鋼プロセスにおける10～20年先の課題について、下記の２項目（①、②）のキーワードを参考に想定し、課題と対応策について述べてください。また関連資料のレビューを行い、バウチャーを明らかにし、レポートに記載してください。

①高生産性と高品質化を両立する技術
［キーワード］高清浄鋼製造方法、高級鋼・高品質鋼の一貫製造技術、プロセス制御、データ活用、数値シミュレーション

②地球環境と調和する製鋼プロセス
［キーワード］脱炭素、エミッションフリー、スクラップ、高炉―転炉法、電気炉法、連続鋳造法

また①、②とは別に、産学連携の活性化を実現するための学側への要望、企業から学側への働き掛け、交流の方法について、意見・提案を述べてください。

※セミナー当日の宿題発表はパワーポイントで行い、宿題レポートの要点を明確に発表出来るよう構成すること。

テーマ「今後の国内熱延ミルの目指すべき方向とは」

熱延ラインは一貫製鉄所のマザーミルとして、高品質な薄鋼板を高能率で生産することが要求されている。これまで日本では革新的な独自技術を開発し世界をリードしてきたが、商品ニーズの多様化や国際的な環境変化などに対応して取り組むべき課題も多い。特に、自動車用途や建材・エネルギー鋼材用途では高強度化が急速に進展し、鋼板の材質・寸法・表面品質など競争力の高い高級鋼の作りこみ技術が求められる。また、環境面では世界的に需給ギャップやカーボンニュートラル対応が拡大する中で、海外の新設ミルとの競争も激化しており、抜本的な低コスト＆低環境負荷プロセスも求められてくる。このような背景を踏まえ、熱延の次世代プロセス技術として、将来のあるべき姿を考え、今後求められるイノベーティブな技術について議論する。

講師

古元　秀昭（元広島国際学院大学 教授）
白岩　隆行（東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 講師）
大塚　貴之（日本製鉄㈱ 技術開発本部 プロセス研究所 圧延研究部 室長）
宇杉　敏裕（Primetals Technologies Japan㈱ プロジェクト統括部 熱延プロジェクト部 主席技師）

講義-1「熱延ミルの歴史および熱間圧延理論」（古元講師）
講義-2「熱間圧延プロセスにおける近年の課題と技術動向」（大塚講師）
講義-3「熱間圧延設備の課題と近年の技術動向」（宇杉講師）
講義-4「データ駆動型アプローチによる材料開発」（白岩講師）

宿題

薄鋼板の熱延プロセスにおいて、将来にわたりグローバル競争を勝ち抜くための高付加価値商品（強度、材質特性、表面性状、寸法精度など）の製造、または抜本的なコスト低減（高生産性、省合金、省エネルギーほか）に向けて、

• ①既存装置・技術で製造ネックとなる要因や課題を分析、整理してください。
• ②①の課題を解決する要素技術について、国内外の文献等を参考に対応策を考察してください。
• ③更に、競争力のある次世代の薄板熱延プロセスおよびそれらの要素技術について、既成概念に捉われない自由なアイディアを提案すると共に、それらプロセスにより生産される製品群がどのような新しい付加価値を生み出すかについて発想してください。

［キーワード］圧延、材料設計、加工熱処理、高生産性(稼働率、作業率)、寸法制御、設備技術、プロセス制御技術、センサー利用技術、数値シミュレーション、データ活用、カーボンニュートラル、省エネ

※セミナー当日の宿題発表はパワーポイントで行い、宿題レポートの要点を明確に発表出来るよう構成すること。

題目「仮）地球環境に貢献するSMS group製鉄機械技術」

カーボンニュートラルに向けて大きな変革が求められている製鉄業界。世界中で大きな目標に向かって、かつて無い新技術の確立が急がれている。日本でも各社様が技術先進国として新技術の開発を進められている段階であるが、製鉄プラント設計のSMS groupが開発を進めるGreensteelテクノロジーを、他国での実例・実績を交えながら説明する。

講師

綱川　徹（SMS group(株) 代表取締役社長）