A new steel slag for cement manufacture: Mineralogy and hydraulicity

• Published in: Cement and concrete research 1981, Vol.11 (1), p.85-102
• Main Authors: Conjeaud, M., George, C.M., Sorrentino, F.P.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0008-8846; 1873-3948
• DOI: 10.1016/0008-8846(81)90012-0

This study presents a method of developing useful hydraulic properties in Basic Oxygen Steel Slags, by the addition of a synthetic slag forming flux during the normal steel making process. The transformation of a waste slag into a by-product at least equivalent to the best quality Blast Furnace Slags is achieved without change of technology or sacrifice in steel quality. The flux contains CaO - Al 2O 3 - MgO - Fe 2O 3 in proportions calculated from phase diagrams. Theoretical predictions are confirmed by laboratory experiments and by semi-industrial trials and show that the introduction of alumina in this manner leads to the formation of hydraulic calcium-alumino-ferrites and homogeneous slags containing < 4% free lime. The mineralogy of the slags is described and the results of calorimetry, X-ray diffraction, optical microscopy, electron microprobe analysis, and strength tests on non quenched ground slags are given to demonstrate hydraulicity. Des propriétés hydrauliques pourraient être développées les scories d'aciérie à l'oxygène, par addition, pendant le procédé classique d'affinage, d'un produit synthétique facilitant la formation du laitier. Le produit d'addition contient CaO-Al 2O 3-MgO-Fe 2O 3 (abrégé à CAMFlux) en proportions calculées d'après les diagrammes de phase. Les prévisions théoriques, confirmées par les expériences de laboratoire et des essais semi-industriels montrent que l'introduction d'alumine sous cette forme conduit, sans changer la technologie de l'affinage, ni compromettre la qualité de l'acier, à la formation d'une scorie homogène contenant moins de 4% de chaux libre et une alumino-ferrite de calcium hydraulique. La minéralogie des scories a été étudiée par microscopie optique, diffraction X et microsonde. Les tests de microcalorimètre isotherme et de résistances effectués sur des scories broyées, mais non trempées permettent d'évaluer leurs propriétés hydrauliques.