Reaproveitamento Energético em Forno Intermitente na Indústria Cerâmica Vermelha
por Nathalie Terrapublicado
21/12/2017 13h32,
última modificação
18/12/2019 15h34
D.Sc. Marcos Antonio Cruz Moreira
Coorientador: Prof. D.Sc. Vicente de Paulo Santos de Oliveira
Dentre as etapas do processo de produção da cerâmica vermelha, a queima do material cerâmico é a etapa que mais sofre com perdas. É de grande importância melhorar as condições desse processo e reduzir os impactos ambientais decorrentes dessa atividade produtiva. Durante essa etapa, o ar aquecido e pobre em oxigênio é lançado na atmosfera por uma chaminé. Em cada fase do processo produtivo cerâmico insumos como matéria-prima e energia são empregados, recursos humanos são necessários e resíduos são gerados e lançados ao ambiente. O processo de recuperação de calor tem o propósito de aproveitar o ar de exaustão do forno para pré-aquecer o ar de combustão. Esta estratégia possibilita a economia de combustível e redução de gases poluentes lançados na atmosfera. Esse trabalho visa desenvolver um sistema de recuperação de calor (SRC) que respeite os aspectos construtivos do forno já existente na cerâmica em estudo para redução do consumo de combustível e de emissões de gases poluentes. Como resultados foram obtidos redução do consumo de combustível e diminuição de algumas horas na duração do ciclo de queima. Além disso, o SRC conseguiu recuperar uma grande parcela de calor que antes era perdido e inutilizado, reduzir a utilização de combustível e consequentemente provocar redução de emissões de gases poluentes. Os resultados obtidos referentes às propriedades mecânicas do material foram satisfatórios e indicam que o SRC não altera significativamente as propriedades físicas e mecânicas dos produtos cerâmicos. Observou-se pequenas melhorias nos valores médios da retração linear de queima. O SRC se mostrou com grande potencial para redução de uso de combustíveis em fornos cerâmicos, podendo ser aplicado em fornos com características construtivas semelhantes.
Palavras-chave: Cerâmica vermelha, reaproveitamento energético, recuperação de calor.
Among the stages of the production process of the clayey ceramics, the burning of the ceramic material is the stage that suffers most with losses. It is of great importance to improve the conditions of this process and to reduce the environmental impacts resulting from this productive activity. During this stage, the warm, oxygen-poor air is released into the atmosphere by a chimney. At each stage of the productive process ceramic inputs such as raw material and energy are employed, human resources are needed and waste is generated and released to the environment. The heat recovery process is designed to take advantage of the exhaust air from the furnace to preheat the combustion air. This strategy enables fuel economy and reduction of polluting gases released into the atmosphere. This work aims to develop a heat recovery system (SRC) that respects the constructive aspects of the kiln already existing in the ceramic under study to reduce fuel consumption and emissions of gaseous pollutants. As results were obtained reduction of fuel consumption and decrease of a few hours in the duration of the firing cycle. In addition, the SRC was able to recover a large portion of heat that was previously lost and rendered useless, reduce fuel use and consequently reduce pollutant emissions. The results obtained concerning the mechanical properties of the material were satisfactory and indicate that the SRC does not significantly alter the physical and mechanical properties of the ceramic products. Small improvements were observed in the mean linear retraction values. The SRC has shown great potential for reducing the use of fuels in ceramic kilns, and can be applied in kilns with similar constructive characteristics.
Keywords: Clayey ceramics, energy reuse, heat recovery.