Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27723
Title: Secagem e queima de placas cerâmicas cm adição de rejeito de diatomita: caracterização e simulação.
Other Titles: Study of drying and firing of clay plates with the addition of diatom mesh: characterization and simulation.
???metadata.dc.creator???: COSTA, Raniere Fernandes.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: NASCIMENTO, José Jefferson da Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: REZENDE, Maria Luiza de Souza.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SIMPLICIO, Marcos Antonio de Souza.
???metadata.dc.contributor.referee3???: MEIRA, Ariadne Soares.
???metadata.dc.contributor.referee4???: ALVES, Jose Jailson Nicacio.
Keywords: Desenvolvimento e tecnologia de materiais;Curva de secagem - placas cerâmicas;Argila;Calor e umidade;Massa;Materials development and technology;Drying curve - ceramic plates;Clay;Heat and humidity;Pasta
Issue Date: 25-Feb-2022
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: COSTA, Raniere Fernandes. Secagem e queima de placas cerâmicas com adição de rejeito de diatomita: caracterização e simulação. 2022. 144 fl. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos), Programa de Pós - graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27723
???metadata.dc.description.resumo???: 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.
Abstract: Red ceramic has a high potential for use in the most diverse areas of civil construction and its properties can be improved through the use of alternative materials by substitution or addition to clay. The final products are mostly of low quality, due to inadequate processes. Within this context, this work aims to evaluate the results of the drying and firing processes of ceramic slabs with the addition of diatomite waste in their composition, performing thermogravimetric, physical, chemical, mechanical characterization and computer simulation. Ceramic plates with dimensions of 60x20x5 mm were made, with addition of waste at levels of (10, 20 and 30%) in clay mass with homogenization times of (30, 45 and 60 min). The thesis presents experimental results of slabs submitted to drying in ovens at different temperatures (60, 80 and 110oC), after which the slabs were fired at temperatures of 800, 900 and 1000oC, and then the physical- mechanical properties were determined. From the data obtained, computer simulations were carried out with the concentrated, distributed and CFD models. From the experimental results, it was found that the best composition for the physical-mechanical properties was 10% waste with a homogenization time of 30 min and a firing temperature of 800 °C. About the theoretical results of the drying process of ceramic slabs, it was concluded that temperature is the main parameter that controls the removal of moisture from the material. It was observed that the diatomite tailings decrease the water retention in the plates, with the best results found for the mixtures with 30% tailings. However, the inverse was verified for the homogenization time, with a tendency of greater water retention for longer times. The drying curves constructed from the kinetics curves showed good agreement with the experimental data, being validated within a 99% confidence interval. The Laplacian model of heat and moisture transfer, as well as the boundary conditions used, were able to predict the phenomenon of drying and heating of ceramic slabs.
Keywords: Desenvolvimento e tecnologia de materiais
Curva de secagem - placas cerâmicas
Argila
Calor e umidade
Massa
Materials development and technology
Drying curve - ceramic plates
Clay
Heat and humidity
Pasta
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27723
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia de Processos.

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
RANIERE FERNANDES COSTA – TESE PPGEP 2022.pdfRaniere Fernandes Costa - Tese PPGEP 20222.27 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.