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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 4/2015

01.08.2015

Effects of MgO and Al2O3 Addition on Redox State of Chromium in CaO-SiO2-CrO x Slag System by XPS Method

verfasst von: Li-jun Wang, Ji-peng Yu, Kuo-chih Chou, Seshadri Seetharaman

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 4/2015

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Abstract

The effects of MgO and Al2O3 on the redox state of chromium in CaO-SiO2-CrO x system have been investigated at 1873 K (1600 °C) under Ar-CO-CO2 atmosphere and analyzed by means of X-ray photoelectron spectroscopy. From the analysis of the Cr 2p core level spectra, it was found that both Cr(II) and Cr(III) exist simultaneously in CaO-MgO/Al2O3-SiO2-CrO x , and the quantitative ratio Cr(II)/Cr(III) has been obtained by deducing from the area under the computer-resolved peaks. Substitutions of CaO by MgO, SiO2 by Al2O3 favored the Cr(II) state existing in the system in the composition ranges of 3 to 10 wt pct MgO and 5 to 20 pct Al2O3. Meanwhile, from the analysis of the O1s spectra in CaO-MgO-SiO2-CrO x , it was found that the ratio of the non-bridging oxygen content increased first due to the CrO contribution to the electron distribution uniformly as O at MgO low content. Afterward, it went to decreasing with continuing addition of MgO because ionic contribution of MgO is less than that of CaO and the influence of the CrO clustering on the non-Bridging oxygen is limited due to only 5 wt pct CrO x . In CaO-Al2O3-SiO2-CrO x system, Cr(II) acts as a network modifier to compensate Al3+ charge balance to make the structure stable, so the non-bridge oxygen in this system continues decreasing.

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Metadaten
Titel
Effects of MgO and Al2O3 Addition on Redox State of Chromium in CaO-SiO2-CrO x Slag System by XPS Method
verfasst von
Li-jun Wang
Ji-peng Yu
Kuo-chih Chou
Seshadri Seetharaman
Publikationsdatum
01.08.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 4/2015
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-015-0353-7

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