Återgå till huvudnavigering Återgå till sök Gå direkt till huvudinnehållet

Crystallization behavior of calcium silicate phases in molten steelmaking slag

Forskningsoutput: TidskriftsbidragArtikelVetenskapligPeer review

2 Citeringar (Scopus)

Sammanfattning

Complex mineral phase structure, variable physicochemical properties, and uncertainty in the crystallization behavior of steel slag pose significant challenges to its treatments and industrial applications. This study aims to elucidate the evolution of steel slag in the solidification process the melt. Details of calcium silicate phase precipitation were investigated through thermodynamic calculation, in-situ, and ex-situ analysis, respectively. The results of the theoretical calculations were significantly different from the results of the ex-situ analyses. According to the crystalline thermodynamic analysis of the basic oxygen furnace (BOF) slag, the phases in the slag contain CaO, MgO, Ca 3SiO 5 (C 3S), and liquid phases in the temperature range of 1400–1600 °C. However, according to the analyses of ex-situ measurement data, in this temperature range, the BOF slag exhibits the generation and evolution of Ca 2SiO 4 (C 2S), Ca 2Fe 2O 5 (C 2F) phases in addition to the mentioned crystalline phases. Combined with in-situ analysis, it was found that as the temperature decreases and the holding time increases, the size of calcium silicate crystals increases due to the synergistic effects of crystal aggregation and growth. The crystallization growth process of C 3S follows a certain growth sequence, with its morphology evolving from aggregated dendritic structures towards irregular shapes with sharp angles. The complete decomposition of C 3S decreases the compositional fluctuations in the reaction system, leading to a more stable interface between C 2S and CaO.

OriginalspråkEngelska
Artikelnummer126256
Antal sidor15
TidskriftJournal of Environmental Management
Volym389
DOI
StatusPublicerad - aug. 2025
MoE-publikationstypA1 Tidskriftsartikel-refererad

FN:s SDG:er

Detta resultat bidrar till följande hållbara utvecklingsmål:

  1. SDG 8 – Anständiga arbetsvillkor och ekonomisk tillväxt
    SDG 8 – Anständiga arbetsvillkor och ekonomisk tillväxt
  2. SDG 9 – Hållbar industri, innovationer och infrastruktur
    SDG 9 – Hållbar industri, innovationer och infrastruktur
  3. SDG 11 – Hållbara städer och samhällen
    SDG 11 – Hållbara städer och samhällen
  4. SDG 12 – Hållbar konsumtion och produktion
    SDG 12 – Hållbar konsumtion och produktion

Fingeravtryck

Fördjupa i forskningsämnen för ”Crystallization behavior of calcium silicate phases in molten steelmaking slag”. Tillsammans bildar de ett unikt fingeravtryck.

Citera det här