Simulação e experimentação da secagem de tijolos cerâmicos vazados. - SILVA, Joselito Barbosa da. (2009)
Com aplicação nos mais variados setores, os materiais cerâmicos podem ser utilizados para fabricação de utensílios domésticos, materiais para construção civil e até mesmo revestimento de naves espaciais. Na fabricação de tijolos cerâmicos (por exemplo, na conformação e/ou secagem) podem surgir danos estruturais como trincas, deformações e empenamentos que diminuem a qualidade do produto final. A secagem é um processo termodinâmico, no qual ocorre a redução do teor de umidade do sólido, mediante o fornecimento de energia ao mesmo. Com o estudo das simulações computacionais capazes de prever o comportamento de variáveis como teor de umidade, temperatura e tensões no interior dos tijolos cerâmicos, é possível obter um processo de secagem mais rápido e otimizado, evitando desperdícios de matérias-primas e economia de combustíveis. Buscando melhorias para o processo de secagem de tijolos cerâmicos, este trabalho apresenta um estudo numérico e experimental da secagem de tijolos vazados. Um modelo matemático tridimensional transiente é apresentado para predizer a transferência de massa e calor e simular a distribuição do teor de umidade, temperatura no interior do sólido, considerando simetria em torno do centro do sólido, propriedades termofísicas constantes e variação de volume (encolhimento). Para validação da metodologia numérica foram realizados experimentos de secagem com tijolos cerâmicos vazados industrial de oito furos doados pela Cerâmica Cincera, localizada no município de Santa Rita-PB. Nos experimentos, foram usadas temperaturas de secagem de 50, 60, 70, 80, 90 e 100°C. Verificou-se que para temperaturas de 50 e 60°C e umidades relativas de 20,8% e 13,5% respectivamente a velocidade de secagem é menor, diminuindo os riscos de defeitos no produto. Já nas temperaturas de secagem de 80, 90 e 100°C, surgem altos gradientes de temperatura e umidade no interior do tijolo que geram tensões termo-hídricas, ocasionando grandes fissuras e trincas, principalmente nas regiões dos vértices e paredes internas dos furos principalmente no início do processo, diminuindo aparentemente com o tempo de processo devido as contrações da camada exterior e superior.