MESTRADO EM SISTEMAS APLICADOS A ENGENHARIA E A GESTÃO

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MELHORIA DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE UM FORNO CERÂMICO POR MEIO DA SECAGEM DO COMBUSTÍVEL

por Douglas Bruno Ferreira de Souza Mesquita publicado 08/03/2023 14h36, última modificação 08/03/2023 14h36

Orientadora: Cristine Nunes Ferreira

Coorientadora: Alline Sardinha Cordeiro Morais

Os processos de fabricação de produtos cerâmicos exigem o emprego de altas temperaturas no interior dos fornos durante sua queima. Os gastos com combustíveis para geração de energia térmica compõem o segundo maior custo do processo produtivo na indústria de cerâmica vermelha. O objetivo geral desta pesquisa é avaliar o processo de consumo de combustível dos fornos com o intuito de encontrar oportunidades de melhorias no processo de combustão visando a redução do consumo de lenha e consequentemente redução do custo operacional do forno cerâmico. O método utilizado na condução deste trabalho consiste em três etapas. Revisão bibliográfica para seleção de trabalhos relacionados que proporcionem embasamento para avaliação do processo de queima de combustíveis sólidos vegetais, experimentos laboratoriais para analisar os materiais utilizados na prática, e posteriormente, cálculos de estimativas financeiras de redução de custos operacionais dos fornos. Concluiu-se que, a biomassa utilizada como combustível para os fornos possui alto teor de umidade que compromete a eficiência do processo de queima. A secagem prévia e adequada da lenha proporcionou redução no consumo deste insumo e consequentemente economia financeira para a companhia. A secagem adequada traz grandes benefícios econômicos, energéticos, ambientais e possibilita melhoria na qualidade do produto final da cerâmica.

Palavras-chave: consumo de combustível, custo operacional, combustão, energia térmica.

The manufacturing processes of ceramic products require the use of high temperatures inside the kilns during their firing. Expenses with fuels for generating thermal energy make up the second highest cost of the production process in the red ceramic industry. The general objective of this research is to evaluate the process of fuel consumption of the kilns in order to find opportunities for improvements in the combustion process in order to reduce the consumption of firewood and consequently reduce the operating cost of the ceramic kiln. The method used in conducting this work consists of three steps. Bibliographic review for the selection of related works that provide a basis for evaluating the process of burning solid vegetable fuels, laboratory experiments to analyze the materials used in practice, and later, calculations of financial estimates for the reduction of operating costs of the ovens. In the end, it was possible to conclude that the biomass used as fuel for the ovens has a high moisture content that compromises the efficiency of the burning process. The prior and adequate drying of firewood provided a reduction in the consumption of this input and consequently financial savings for the company. Proper drying brings great economic, energy and environmental benefits and enables an improvement in the quality of the final ceramic product.

Key-words: fuel consumption, operating cost, combustion, thermal energy.

PDF documentDissertação SAEG Douglas Mesquita Final Sem Lombada.pdf — PDF document, 5.03 MB

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