Cerâmica (Dec 2011)
Determinação de parâmetros cinéticos da sinterização de revestimentos cerâmicos de monoqueima do tipo BIIa Determination of kinetic parameters of sintering of ceramic type BIIa single firing
Abstract
A produção de revestimentos cerâmicos pelo processo monoqueima é atualmente o mais difundido entre as empresas de cerâmica. O processo de queima está em constante evolução e adaptação à novos parâmetros, devido ao crescimento tecnológico e à diversificação dos produtos cerâmicos. É necessário entender o mecanismos envolvidos na queima de placas cerâmicas utilizando fornos a rolos, principalmente o desempenho térmico do equipamento e características técnicas dos revestimentos cerâmicos. Neste trabalho, um modelo matemático e um procedimento experimental foram aplicados para determinar a cinética de retração. Os parâmetros cinéticos foram determinados experimentalmente, utilizando pó industrial para obter corpos-de-prova de 80 x 20 x 2,3 mm³ queimados em forno elétrico laboratorial a rolo. A energia de ativação, Ea =178041 J/mol, o expoente do tempo "n" que determina o mecanismo de sinterização, n = 0,26285 e fator de freqüência, k0 = 44768 s-1 foram determinados depois de distintas condições de queima em 30, 40 e 50 min de frio a frio e as temperaturas entre 1000 a 1150 °C (com passos de 30 °C).The firing process is the core of the tiles production, currently the single-cycle firing is the most widespread method in ceramic industries. Moreover, the increasing demand of technological improvements and technical diversifications of ceramic products, leads the firing process to continuously adapt to new operative conditions. The physical mechanisms that occur in roller kilns have to be understood, mainly those involving thermal performance of the equipment and technical characteristics of the ceramic tiles. In this work, a mathematical model and an experimental procedure has been applied to determine the shrinkage kinetics. The kinetic parameters have been experimentally determined using industrial powder to obtain test pieces of 80 x 20 x 2.3 mm³ fired in laboratory electrical roller kiln. Activation energy, Ea=178 kJ/mol, parameter "n", n=0.26285 and frequency factor, k0=44768 s-1 were determined after several firing conditions 30, 40 and 50 min cold-to-cold and temperatures from 1000 to 1150 ºC (steps of 30 ºC).
Keywords
