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It is necessary to study crystallization from glass (devitrification) for non-reactive F-free CaO-Al 2 O 3 based mold fluxes; this is especially important for the development of mold fluxes for continuous casting of high aluminum steels. To the knowledge of the authors, there is no report in the literature regarding devitrification of F-free mold fluxes based on the CaO-Al 2 O 3-B 2 O 3-Na 2 O-Li 2 O system. Therefore, crystallization kinetics for particular compositions in this system, with different w(CaO)/w(Al 2 O 3) ratios, was investigated by Differential Scanning Calorimeter, Field-Emission Environmental Scanning Electron Microscopy / Energy Dispersive Spectroscopy, and X-ray Diffraction techniques. The first crystal, which precipitates during heating from glass, is Ca 12 Al 14 O 33 , followed by CaO. For the first crystal, which precipitates as plate-like (2-dimensional), it was found that, when using the Matusita-Sakka model, agreement between the calculated Avrami parameters and the micrographs obtained from electron microscope was reached. In the same way, agreement was found for the second event-CaO precipitation-which grows 2-dimensionally or 3-dimensionally, depending on the w(CaO)/w(Al 2 O 3) ratio. The most important event (in terms of energy liberated and amount of crystals) is Ca 12 Al 14 O 33 precipitation. For this event, the effective activation energy for crystallization, E G , decreases with the increase of w(CaO)/ w(Al 2 O 3) ratio. The activation energy for crystallization reflects the energy barrier for crystallization. Thus, it can be concluded that mold fluxes crystallization during heating is enhanced when increasing the w(CaO)/w(Al 2 O 3) ratio, for constant contents of B 2 O 3 , Na 2 O, and Li 2 O.

RESUMO A composição química das cerâmicas tem grande importância no entendimento das propriedades químicas e físicas desse material. Neste trabalho foram realizadas caracterizações química e mineralógica de misturas de argilas, incorporando um resíduo proveniente de uma indústria siderúrgica, para aplicar na produção de cerâmica. Dois tipos de argila foram misturados na proporção de 1:1 e o resíduo foi adicionado nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20%. Avaliou-se a composição química de cada material puro e a composição mineralógica foi analisada após a etapa de queima, na qual 5 corpos de prova foram submetidos a uma temperatura de 800 °C. A caracterização foi realizada com os ensaios de Fluorescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X (DRX), Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). A FRX mostrou os óxidos de silício (SiO2) e alumínio (Al2O3) como principais componentes das argilas e os óxidos de ferro (T-Fe, teor de ferro) como principais componentes do resíduo. A DRX mostrou o quartzo como o mineral mais abundante nas argilas, mas que à medida que a concentração de resíduo aumentava na amostra, aumentava também o teor de hematita, principal mineral encontrado no resíduo. A TG e a DSC confirmaram picos esperados nas argilas e identificou uma reação exotérmica nas amostras com resíduo. O aumento do percentual de resíduo provocou alterações na composição química das amostras, no entanto, não foram alterações significativas, o que indica a possibilidade do uso desse resíduo na produção de cerâmica vermelha.

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