Efeito da velocidade de aquecimento nas propriedades de produtos da cerâmica estrutural

Heating rate is one of the main variables that determine a fire cycle. In 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. However, one of the possibilities that aims at modernizing the sector is the use of roller kilns and the inclusion of natural gas as fuel. Thus, the purpose of this study is to investigate the effect of heating rate on the technological properties of structural ceramic products. Clay raw materials from the main ceramic industries in the state of Rio Grande do Norte were characterized. Some of the raw materials characterized were formulated to obtain the best physical and mechanical properties. Next, raw materials and formulations were selected to study the influence of heating rate on the final properties of the ceramic materials. The samples were shaped by pressing and extrusion and submitted to rates of 1 °C/min, 10 °C/min and 20 °C/min, with final temperatures of 850 °C, 950 °C and 1050 °C. Discontinuous cycles with rates of 10 °C/min or 15 °C/min up to 600 °C and a rate of 20 °C/min up to final temperature were also investigated. Technological properties were determined for all the samples and microstructural analysis was carried out under a number of fire conditions. Results indicate that faster and more efficient fire cycles than those currently in practice could be used, limiting only some clay doughs to certain fire conditions. The best results were obtained for the samples submitted to slow cycles up to 600 °C and fast fire sinterization up to 950 °C. This paper presents for the first time the use of a fast fire rate for raw materials and clay formulations and seeks to determine ideal dough and processing conditions for using shorter fire times, thus enabling the use of roller kilns and natural gas in structural ceramic industries

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A taxa de aquecimento é uma das principais variáveis que determinam um ciclo de queima. Em processos industriais que utilizam elevadas temperaturas, uma maior velocidade de queima pode proporcionar uma diminuição do custo de produção e aumento da produtividade. A indústria de cerâmica estrutural pouco tem investigado sobre a utilização de ciclos de queima mais rápidos e eficientes. Entretanto, uma das possibilidades que visam à modernização do setor é a utilização de fornos a rolos e a inclusão do gás natural como combustível. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é investigar o efeito da velocidade de aquecimento nas propriedades tecnológicas de produtos para cerâmica estrutural. Foram caracterizadas matériasprimas argilosas dos principais pólos cerâmicos de Rio Grande do Norte. Algumas das matériasprimas caracterizadas foram formuladas visando obter as melhores propriedades físicas e mecânicas. Em seguida, foram selecionadas matériasprimas e formulações para o estudo da influência na taxa de aquecimento nas propriedades finais dos materiais cerâmicos. As amostras foram conformadas por prensagem e extrusão e submetidas às taxas de 1 ºC/min, 10 ºC/min e 20 ºC/min, com temperaturas finais de 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC. Também foram investigados os ciclos descontínuos com taxas de 10 ºC/min ou 15 ºC/min até 600 ºC e taxa de 20 ºC/min até a temperatura final. Foram determinadas propriedades tecnológicas para todas as amostras e realizada a análise microestrutural em algumas condições de queima. Resultados indicam que é possível utilizar ciclos de queima mais rápidos e eficientes que os atuais, limitando apenas algumas massas argilosas para certas condições de queima. Os melhores resultados foram obtidos para as amostras submetidas aos ciclos lentos até 600 ºC e sinterização com queima rápida até 950 ºC. Este trabalho apresenta como contribuição original a utilização de uma taxa de queima rápida para matériasprimas e formulações argilosas, procurando determinar as condições ideais de massas e de processamento para o uso de um menor tempo de queima, possibilitando assim, a utilização de fornos a rolos e do gás natural pelas indústrias de cerâmica estrutural