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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 1/2017

12.10.2016

Relationship Between Sulfide Capacity and Structure of MnO-SiO2-Al2O3-Ce2O3 System

verfasst von: Se Ji Jeong, Tae Sung Kim, Joo Hyun Park

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 1/2017

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Abstract

Sulfide capacity of the MnO-SiO2-Al2O3-Ce2O3 system was measured at 1873 K (1600 °C), and the structural analysis was carried out using micro-Raman spectroscopy to understand the role of Ce2O3 in the sulfur dissolution behavior. Sulfide capacity of the basic melts (MnO/SiO2 = 2.2(±0.14)) decreased with increasing content of Ce2O3 to approx. 4 mol pct, beyond which it increased. Sulfide capacity continuously decreased in the less basic system (MnO/SiO2 = 1.0(±0.15)), whereas it was hardly affected by Ce2O3 in the relatively acidic composition (MnO/SiO2 = 0.3(±0.05)). There was a significant increase in the intensity of Raman band at 600 cm−1 by Ce2O3 addition in high MnO/SiO2 (=2.2) system, which originated from the transition from [(Al,Mn0.5)O4]-tetrahedron to [(Al,Ce)O6]-octahedron due to strong attraction between Al2O3 and Ce2O3. Combining thermodynamic and structural information, the effect of Ce2O3 on the sulfide capacity of Mn-aluminosilicate melts can be explained by the following factors: (1) Activity of MnO in the melts decreased by addition of Ce2O3; (2) Free oxygen was consumed in the structure modification from [(Al,Mn0.5)O4] to [(Al,Ce)O6] unit by addition of Ce2O3; and 3) When the Ce3+ content was greater than critical value (approx. 4 mol pct) in high MnO/SiO2 (=2.54) melts, excess Ce3+ and Mn2+ ions competitively reacted with S2− ions, resulting in an increase of sulfide capacity.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat S. T. Kim, S. H. Jeon, I. S. Lee and Y. S. Park: Corros. Sci., 2010, vol. 52, pp. 1897-1904.CrossRef S. T. Kim, S. H. Jeon, I. S. Lee and Y. S. Park: Corros. Sci., 2010, vol. 52, pp. 1897-1904.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat S. H. Jeon, S. T. Kim, I. S. Lee and Y. S. Park: Corros. Sci., 2010, vol. 52, pp. 3537-47.CrossRef S. H. Jeon, S. T. Kim, I. S. Lee and Y. S. Park: Corros. Sci., 2010, vol. 52, pp. 3537-47.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat S. K. Kwon, Y. M. Kong and J. H. Park: Met. Mater. Int., 2014, vol. 20, pp. 959-66.CrossRef S. K. Kwon, Y. M. Kong and J. H. Park: Met. Mater. Int., 2014, vol. 20, pp. 959-66.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat S. K. Kwon, J. S. Park and J. H. Park: ISIJ Int., 2015, vol. 55, pp. 2589-96.CrossRef S. K. Kwon, J. S. Park and J. H. Park: ISIJ Int., 2015, vol. 55, pp. 2589-96.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat R. A. Sharma and F. D. Richardson: Trans. Metall. Soc. AIME, 1965, vol. 233, pp. 1586-92. R. A. Sharma and F. D. Richardson: Trans. Metall. Soc. AIME, 1965, vol. 233, pp. 1586-92.
6.
Zurück zum Zitat M. M. Nzotta: Scand. J. Metall., 1997, vol. 26, pp. 169-77. M. M. Nzotta: Scand. J. Metall., 1997, vol. 26, pp. 169-77.
7.
Zurück zum Zitat Y. B. Kang and A. D. Pelton: Metall. Mater. Trans. B, 2009, vol. 40B, pp. 979-94.CrossRef Y. B. Kang and A. D. Pelton: Metall. Mater. Trans. B, 2009, vol. 40B, pp. 979-94.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat D. H. Woo, Y. B. Kang and H. G. Lee: Metall. Mater. Trans. B, 2002, vol. 33B, pp. 915-20.CrossRef D. H. Woo, Y. B. Kang and H. G. Lee: Metall. Mater. Trans. B, 2002, vol. 33B, pp. 915-20.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat H. Ohta and H. Suito: Metall. Mater. Trans. B, 1996, vol. 27B, pp. 263-70.CrossRef H. Ohta and H. Suito: Metall. Mater. Trans. B, 1996, vol. 27B, pp. 263-70.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat T. Fujisawa and H. Sakao: Tetsu-to-Hagane, 1977, vol. 63, pp. 1504-11. T. Fujisawa and H. Sakao: Tetsu-to-Hagane, 1977, vol. 63, pp. 1504-11.
11.
Zurück zum Zitat N. M. Anacleto, H. G. Lee and P. C. Hayes: ISIJ Int., 1993, vol. 33, pp. 549-55.CrossRef N. M. Anacleto, H. G. Lee and P. C. Hayes: ISIJ Int., 1993, vol. 33, pp. 549-55.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat G. H. Park, Y. B. Kang and J. H. Park: ISIJ Int., 2011, vol. 51, pp. 1375-82.CrossRef G. H. Park, Y. B. Kang and J. H. Park: ISIJ Int., 2011, vol. 51, pp. 1375-82.CrossRef
13.
15.
16.
Zurück zum Zitat J. H. Park, K. Y. Ko and T. S. Kim: Metall. Mater. Trans. B, 2015, vol. 46B, pp. 741-48.CrossRef J. H. Park, K. Y. Ko and T. S. Kim: Metall. Mater. Trans. B, 2015, vol. 46B, pp. 741-48.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat E. J. Preisler, O. J. Marsh, R. A. Beach and T. C. McGill: J. Vac. Sci. Technol. B, 2001, vol. 19, pp. 1611-18.CrossRef E. J. Preisler, O. J. Marsh, R. A. Beach and T. C. McGill: J. Vac. Sci. Technol. B, 2001, vol. 19, pp. 1611-18.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat J.A-Rivera, D.A.R. Carvajal, M. del C. A-Enriquez, M.B.M-Martinez, E. Alvarez, R. L-Morales, G. C. Diaz, A. de Leon, and M. E. Zayas: J. Am. Ceram. Soc., 2014, vol. 97, pp. 3494–500. J.A-Rivera, D.A.R. Carvajal, M. del C. A-Enriquez, M.B.M-Martinez, E. Alvarez, R. L-Morales, G. C. Diaz, A. de Leon, and M. E. Zayas: J. Am. Ceram. Soc., 2014, vol. 97, pp. 3494–500.
20.
Zurück zum Zitat M. Sekita, A. Fujimori, A. Makishima, T. Shimohira: J. Non-Cryst. Solids, 1985, vol. 76, pp. 399-407.CrossRef M. Sekita, A. Fujimori, A. Makishima, T. Shimohira: J. Non-Cryst. Solids, 1985, vol. 76, pp. 399-407.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat A. Makishima, M. Kobayashi, and T. Shimohira: Commun. Am. Ceram. Soc., 1982, vol. 65, C-210-C-211. A. Makishima, M. Kobayashi, and T. Shimohira: Commun. Am. Ceram. Soc., 1982, vol. 65, C-210-C-211.
22.
Zurück zum Zitat C. J. B. Finchan and F. D. Richardson: Proc. Roy. Soc. London A, 1954, vol. 223, pp. 40-62.CrossRef C. J. B. Finchan and F. D. Richardson: Proc. Roy. Soc. London A, 1954, vol. 223, pp. 40-62.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat R. G. Ward: An Introduction to the Physical Chemistry of Iron and Steelmaking, Edward Arnold, 1962. R. G. Ward: An Introduction to the Physical Chemistry of Iron and Steelmaking, Edward Arnold, 1962.
24.
Zurück zum Zitat Y. B. Kang and J. H. Park: Metall. Mater. Trans. B, 2011, vol. 42B, pp. 1211-17.CrossRef Y. B. Kang and J. H. Park: Metall. Mater. Trans. B, 2011, vol. 42B, pp. 1211-17.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat A. Vahed and D. A. R. Kay: Metall. Trans. B, 1976, vol. 7B, pp. 375-83.CrossRef A. Vahed and D. A. R. Kay: Metall. Trans. B, 1976, vol. 7B, pp. 375-83.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat S. L. Lin, C. S. Hwang and J. F. Lee: Jpn. J. Appl. Phys., 1996, vol. 35, pp. 3975-83.CrossRef S. L. Lin, C. S. Hwang and J. F. Lee: Jpn. J. Appl. Phys., 1996, vol. 35, pp. 3975-83.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat P. Wu and A. D. Pelton: J. Alloy. Compd., 1992, vol. 179, pp. 259-87.CrossRef P. Wu and A. D. Pelton: J. Alloy. Compd., 1992, vol. 179, pp. 259-87.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat S. Ueda, K. Morita and N. Sano: ISIJ Int., 1998, vol. 38, pp. 1292-96.CrossRef S. Ueda, K. Morita and N. Sano: ISIJ Int., 1998, vol. 38, pp. 1292-96.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat R. Kitano, M. Ishii and K. Morita: Proc. of 6 th Asia Steel Int. Conf., 2015, pp. 40-41. R. Kitano, M. Ishii and K. Morita: Proc. of 6 th Asia Steel Int. Conf., 2015, pp. 40-41.
30.
Zurück zum Zitat J. H. Park, D. J. Min and H. S. Song: Metall. Mater. Trans. B, 2004, vol. 35B, 269-275.CrossRef J. H. Park, D. J. Min and H. S. Song: Metall. Mater. Trans. B, 2004, vol. 35B, 269-275.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat B. O. Mysen, D. Virgo and C. M. Scarfe: Am. Mineral., 1980, vol. 65, pp. 690-710. B. O. Mysen, D. Virgo and C. M. Scarfe: Am. Mineral., 1980, vol. 65, pp. 690-710.
32.
Zurück zum Zitat J. H. Park: Met. Mater. Int., 2013, vol. 19, pp. 557-84. J. H. Park: Met. Mater. Int., 2013, vol. 19, pp. 557-84.
33.
Zurück zum Zitat K. Chah, B. Boizot, B. Reynard, D. Ghaleb and G. Petite: Nucl. Instrum. Meth. B, 2002, vol. 191, pp. 337-41.CrossRef K. Chah, B. Boizot, B. Reynard, D. Ghaleb and G. Petite: Nucl. Instrum. Meth. B, 2002, vol. 191, pp. 337-41.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat F. Seifert, B. O. Mysen and D. Virgo: Am. Mineral., 1982, vol. 67, pp. 696-718. F. Seifert, B. O. Mysen and D. Virgo: Am. Mineral., 1982, vol. 67, pp. 696-718.
35.
Zurück zum Zitat P. McMillan, B. Piriou and A. Navrotsky: Geochim.Cosmochim. Acta, 1982, vol. 46, pp. 2021-37.CrossRef P. McMillan, B. Piriou and A. Navrotsky: Geochim.Cosmochim. Acta, 1982, vol. 46, pp. 2021-37.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat M. Okuno, N. Zotov, M. Schmucker and H. Schneider: J. Non-Cryst. Solids, 2005, vol. 351, pp. 1032-38.CrossRef M. Okuno, N. Zotov, M. Schmucker and H. Schneider: J. Non-Cryst. Solids, 2005, vol. 351, pp. 1032-38.CrossRef
37.
38.
Zurück zum Zitat J.H. Park, D.J. Min and H.S. Song: ISIJ Int., 2002, vol. 42, pp. 38-43.CrossRef J.H. Park, D.J. Min and H.S. Song: ISIJ Int., 2002, vol. 42, pp. 38-43.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat B. O. Mysen and P. Richet: Silicate Glasses and Melts: Properties and Structure, Elsevier, Amsterdam, Netherlands, 2005. B. O. Mysen and P. Richet: Silicate Glasses and Melts: Properties and Structure, Elsevier, Amsterdam, Netherlands, 2005.
Metadaten
Titel
Relationship Between Sulfide Capacity and Structure of MnO-SiO2-Al2O3-Ce2O3 System
verfasst von
Se Ji Jeong
Tae Sung Kim
Joo Hyun Park
Publikationsdatum
12.10.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 1/2017
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-016-0828-1

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