Secagem e queima de placas cerâmicas cm adição de rejeito de diatomita: caracterização e simulação. - COSTA, Raniere Fernandes. (2022)
A cerâmica vermelha apresenta alto potencial de uso nas mais diversas áreas da construção civil e suas propriedades podem ser melhoradas através da utilização de materiais alternativos por substituição a argila. Os produtos finais na sua grande maioria são de baixa qualidade, devido a processos inadequados. Dentro deste contexto, este trabalho visa avaliar resultados dos processos de secagem e queima de placas cerâmicas com adição de rejeito de diatomita em sua composição, realizando a caracterização termogravimétrica, física, química, mecânica e a simulação computacional. Foram confeccionados placas cerâmicas com dimensões de 60 x 20 x 5 mm, com adição de rejeito em níveis de (10, 20 e 30 %) em massa de argila com tempos de homogeneização de (30, 45 e 60 min). A tese apresenta resultados experimentais de placas submetidos a secagem em estufas com diferentes temperaturas (60, 80 e 110 oC), logo após as placas foram queimadas nas temperaturas de 800, 900 e 1000 oC, e em seguida determinados as propriedades físico-mecânicas. A partir dos dados obtidos realizou-se simulações computacionais com os modelos concentrados, distribuídos e CFD. Verificou-se a partir dos resultados experimentais que a melhor composição para as propriedades físico-mecânica foi a de 10% de rejeito com tempo de homogeneização de 30 min e temperatura de queima de 800 °C. A cerca dos resultados teóricos do processo de secagem das placas cerâmicas concluísse que a temperatura é o principal parâmetro que controla a retirada de umidade do material. Foi observado que o rejeito de diatomita diminui a retenção de água nas placas sendo os melhores resultados encontrados para as misturas com 30% de rejeito. Entretanto, verificou-se o inverso para o tempo de homogeneização, havendo a tendência de maior retenção de água para maiores tempos. As curvas de secagem construídas a partir das curvas da cinética apresentaram uma boa concordância com os dados experimentais, sendo validados dentro de um intervalo de confiança de 99%. O modelo de transferência de calor e umidade, bem como as condições de contorno utilizadas, foram capazes de prever o fenômeno de secagem e aquecimento das placas cerâmicas.