Estudo comparativo da queima rápida com a queima tradicional nas propriedades de materiais cerâmicos de base argilosa

Abstract

ResumoO estudo do ciclo de queima de materiais cerâmicos tradicionais é de grande interesse industrial, visto que são processos que utilizam grande quantidade de energia. Com um ciclo de queima adequado é possível obter um produto de melhor qualidade e com menor consumo de energia térmica, aumentando a produtividade e diminuindo os custos de produção. No Brasil, atualmente, a maioria dos ciclos de queima dos produtos da cerâmica estrutural tem duração em torno de 24 h, sendo normal, em alguns casos, ciclos que chegam a durar mais de 30 h. A inclusão de ciclos de queima mais curtos é atualmente o mais importante processo de inovação em estudo para otimização do processo de queima da indústria de cerâmica estrutural. Este trabalho faz um estudo comparativo das propriedades tecnológicas de materiais cerâmicos de base argilosa queimados por um ciclo de queima tradicional (queima lenta) e um ciclo de queima rápida. Foram utilizadas neste trabalho matérias-primas argilosas procedentes de indústrias de cerâmica estrutural. As taxas de queima utilizadas foram de 1 ºC/min (ciclo lento) e 20 ºC/min (ciclo rápido) e as temperaturas máximas para as duas taxas de queima foram de 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC. Os resultados obtidos possibilitam uma melhor compreensão dos efeitos do ciclo de queima nas propriedades tecnológicas dos produtos da cerâmica estrutural, permitindo incluir ciclos de queima rápida dependendo das características iniciais das materiais-primas e do processamento utilizado. Palavras-chave: argilas, cerâmica estrutural, ciclo de queima, energia, propriedades tecnológicas. AbstractIn industrial processes that use high temperatures, greater fire great can reduce the cost of production and increase productivity. The use of faster and more efficient fire cycles has been little investigated by the structural ceramic industry in Brazil. As clay materials are submitted to high temperatures, pores are sealed by mass transport mechanisms and a series of thermally activated processes involving the initial constituents. The reactions that take place during firing depend on the nature and composition of the clay materials used. The firing cycle must be tuned to assure the technological performance required for each product, but at the same time minimize the consumption of energy. Samples were pressed under 25 MPa, dried and fired in an electric furnace. The heating rates selected were 2 ºC/min (slow cycle) and 20 ºC/min (fast firing). The holding time at the sintering temperatures (950 °C and 1050 ºC) were null. This paper presents for the first time the use of a fast fire rate for raw materials using a traditional slow cycle and fast cycle were tested from physical and mechanical properties of the burned pieces were measured, with emphasis on water absorption and linear shrinkage tests. Microstructural analysis was performed using X-ray diffraction. The results show that is possible to obtain products with equivalent water absorption values and in enhanced mechanic properties when is used the fast firing.

Ceramic characterization of raw material with a high content of organic matter reduced by composting

“…The reference formulation (S) had the highest linear shrinkage, while the 100% peat formulations had the lowest values. The 50/50 mixtures showed an increase over those 100% peat formulations, approaching the values found for the reference sample, reaffirming that the change in furnace and heating rate affected the ceramic results, including linear shrinkage [26].…”

“…This fact may have occurred due to the higher temperature variation and so the alteration of the organic matter present there. For the 50/50 samples, with the increase in firing temperature, the densities also presented higher values, as the reference formulation (S), which had a higher density, and the mixtures had an average density when compared to the two extremes [26].…”

Avaliação de novos depósitos de argilas provenientes da região sul do Amapá visando aplicação na indústria cerâmica

“…Observou-se que para todas as argilas ocorreu aumento da retração linear com o aumento da temperatura de queima. Tal comportamento pode estar relacionado ao maior grau de sinterização, difusão no estado sólido e formação de fase líquida, provocando aproximação das partículas e, portanto, reduzindo o volume dos corpos de prova [14,29,30]. Para 1200 ºC, as peças obtidas com as argilas apresentaram elevação mais pronunciada da retração linear, provavelmente em decorrência do maior empacotamento alcançado e à maior quantidade de fase líquida formada nesta temperatura, induzindo maior retração.…”

Incorporação De Escória De Alto Forno a Carvão Vegetal Em Massa De Cerâmica Vermelha

“…Um fato importante a se considerar é que as propriedades determinadas seguiram o mesmo comportamento, diminuição da absorção de água e aumento da retração linear e resistência mecânica, como observado em estudos realizados por Dutra et al (2009) 38 .…”