Phase Relations in Stainless Steel Slags (Fasediagrammen voor roestvaststaalslakken)

Computationele thermochemie is een belangrijk onderzoeksinstrument voor materiaalverwerking op hoge temperatuur. In het kader van roestvaststaalproductie helpt ze om processen te verbeteren en slak bruikbaar te maken voor hergebruik. Met thermodynamische databanken kunnen onder meer fasediagrammen, complexe fasenevenwichten, en stolsequenties berekend worden. Alhoewel ze een realistische schatting kunnen vormen uit een beperkt aantal experimentele gegevens, kunnen de databanken nooit betrouwbaarder zijn dan de gegevens waarop ze gebaseerd zijn. Daarom blijft het belangrijk om, naast het optimaliseren van de thermodynamische modellen, fasediagrammen en thermodynamische gegevens ook experimenteel te bepalen. In dit werk worden de faserelaties op hoge temperatuur voor roestvaststaalslakken en hun deelsystemen bestudeerd. In een eerste deel worden de principes van zowel de modellering als de experimentele bepaling van oxidische fasediagrammen behandeld. De beschikbare modellen in het CaO-CrOx-MgO-Al2O3-SiO2 systeem, dat de hoofdbestanddelen van industriële slak bevat, worden besproken. De experimentele studies in het ternaire deelsysteem CrOx-MgO-SiO2 worden eveneens samengevat. In het tweede deel wordt nieuw experimenteel en theoretisch werk behandeld. Eerst wordt een experimentele methode besproken om de liquidus-solidus-relaties in het onderzochte systeem te observeren. Daarna worden de experimentele resultaten in het CaO-CrOx-MgO-Al2O3-SiO2 systeem samengevat. Daarbij trekken systematische verschillen tussen FactSage-berekeningen en experimenten de aandacht. Deze blijken het gevolg te zijn van onvolledige beschrijvingen van de ternaire deelsystemen, in het bijzonder CrOx-MgO-SiO2. Daarom wordt dit ternair systeem verder bestudeerd, onder zuurstofdrukken variërend van lucht tot evenwicht met metallisch chroom. Tot slot wordt een verbeterde beschrijving van het CrOx-MgO-SiO2 systeem voorgesteld, gebaseerd op gegevens uit dit werk en uit de literatuur. Hoewel er verschillen blijven, geeft de nieuwe beschrijving betere resultaten in het ternaire systeem, en eveneens in het hogereordesysteem.1 General introduction 1 I Literature 5 2 Calculating oxide phase diagrams 7 3 Assessments within CaO-CrOx-MgO-Al2O3-SiO2 33 4 Slag phase diagram determination 37 5 Experiments on Cr2O3-MgO-SiO2 47 II Research 55 6 Experimental method 57 7 CaO-CrOx-MgO-Al2O3-SiO2 liquidus 67 8 Ternary system CrOx-MgO-SiO2 83 9 Assessment of CrOx-MgO-SiO2 95 10 Conclusions 127 References 131 III Appendices 143 A Experimental data A-1 B Model parameters B-1 Nederlandse samenvatting N-1status: publishe