1º encontro técnico vidreiro redução de custos...

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Controles da Composição

1º Encontro Técnico Vidreiro

Redução de Custos

18/10/16

Mauro Akerman

mauro.akerman@gmail.com

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São muito importantes.

Garantem:

Características e propriedades dos produtos

Certificam que todas as etapas do processo estão

corretas

Controles do Vidro

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Características do processo vidreiro

É elaborado e conformado na sequência

Inércia

Múltiplos parâmetros agindo simultaneamente

Importância

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Homogeneidade e estabilidade da composição química do vidro

Fatores determinantes pata obtenção de bons resultados na

fabricação

Importância

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Matérias-primas

Forno

Usina compo

Conformação

Tra

nsp

ort

e c

om

po

Tra

nsp

ort

e m

p

Controles

do vidro

Controles do Vidro & Processo vidreiro

Recozimento

Feeders

Produto

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Matérias-primas

Forno

Usina compo

Conformação

Tra

nsp

ort

e c

om

po

Tra

nsp

ort

e m

p

Controles

elaboração

Controles do Vidro & Processo vidreiro

Recozimento

Feeders

Produto

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Permitem ações preventivas antes da enforna

Proporcionam maior domínio no processo

Muitas vezes pouco custosas e simples

Não substituem nem diminuem a importância dos

controles do vidro

Controles da Elaboração

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A seguir são apresentados alguns controles como

exemplos.

Acompanhamento de controles preferencialmente

por gráficos.

Controles das matérias-primas

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Amostragem das matérias-primas

Fração Cor %

> 0,6 mm Azul 2,8

< 0,6 > 0,2 mm Vermelho 77,3

< 0,2 > 0,1 mm Amarelo 19,2

Segregação – Simulações

realizadas na mineração Jundu

Foto: Mineração Jundu

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Amostragem das matérias-primas

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Amostra em movimento

Tomar diversas alíquotas

Alíquotas “fatias” do fluxo

Amostragem ideal

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Proatividade

controlar no fornecedor

Parceria com fornecedor

mostrar importância das especificações

comunicação constante

Controles das matérias-primas

http://mjundu.com.br/unidades-jundu#unidade_desc

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Método mais simples e barato:

Tomar amostra a cada turno de cada silo e

comparar visualmente a cor

Detecta grandes contaminações e

ensilamento incorreto

Serve como “testemunho” na avaliação de

eventuais problemas

Controles das matérias-primas

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Controles das matérias-primas

Foto de Giuliano Teodoro – Verallia – julho 2016

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Composição química

Umidade

Mineralogia

Decrepitação

Granulometria

Controles das matérias-primas

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Composição química

Umidade

Mineralogia

Decrepitação

Granulometria

Controles das matérias-primas

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Importante para:

mistura, fusão e homogeneidade do vidro

Método mais empregado: Peneiras

Controles das matérias-primas

Granulometria

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Importância da granulometria na “fusão” T

am

bie

nte

U

mid

ad

e

500-600oC

Perd

a H

2O

780-810oC

Fusão Calcário e

Barrilha

Formação fase líquida

900-1000oC

Digestão cristais

na fase líquida

1200-1600oC

Perda SO3

Afinagem

Homogeneização

1100-900oC

Condicionam.

térmico

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Importância da granulometria na “fusão”

Calcário

Areia

Barrilha

Vel. “fusão” → Superfície dos grãos de areia → Granulometria areia

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Granulometria – importância na fusão

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Granulometria – importância na fusão

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Granulometria – importância na fusão

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Su

perf

ície

/ t

are

ia -

m2

l 3l 5l

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Granulometria – importância na mistura

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Granulometria – importância na

eficiência térmica forno

Partículas arrastadas prejudicam funcionamento

regeneradores

Batch Carry over

Volages

Volagens

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Avaliação do “carry over”

Fotos: Pierre Frisch – Frisch Verrier

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Avaliação do “carry over”

Ensaio interessante – muitos fatores afetam o resultado:

Matérias-primas

Granulometria

Decrepitação

Composição

Afinantes

Oxido-redução

Umidade

Combustão

Excesso de ar (oxigênio)

Posição dos maçaricos

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Umidade

Ângulo de talude (de repouso)

Temperatura

Densidade de solúveis

Controles da mistura

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Importante para

Evitar a perda de homogeneidade obtida no misturado

Evitar perdas por poeira

Evitar Arraste de composição no forno

Formar os montes de composição na fusão

Depende

Granulometria

Formato dos grão

Reação higroscópica de alguns materiais

Controles da mistura - umidade

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Controles da mistura

Ângulo de talude ou de repouso

α

α = ângulo de repouso

Tan(α) = h/r

Mede a plasticidade da

composição

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Controles da mistura

Ângulo de talude ou de repouso – Ex.

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

0 1 2 3 4 5 6

Ân

gu

lo d

e t

alu

de

(g

rau

s)

Umidade %

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Controles da mistura

Reação da barrilha com a água

Acima de 37,5 oC

Formação de um mono hidrato

Abaixo de 37,5 oC

Formação de heptahidrato

Empedramento da barrilha

“secagem” do resto das mp

Reação de hidratação: Exotérmica

Barrilha absorve a água se

empedra e seca o resto da

composição

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Ângulo de talude ou de repouso

Depende

Tamanho dos grãos

Formato

Umidade

Meio umidificante (água, óleo ou lixívia)

Quando se mede a umidade, indiretamente se esta medindo o ângulo

de talude (plasticidade da composição)

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avalia a proporção de matérias-primas solúveis na

composição (alcalis).

Indiretamente avalia a se a composição esta

correta

Densidade de solúveis ou alcalimetria

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Densidade de solúveis

Composição típica de embalagem

Areia 700 Kg

Barrilha 180 Kg

Calcário 200 Kg

Feldspato 90 Kg

Sulfato de Sódio 6 Kg

Carvão 0,300 Kg

Óxido de cobalto 0,005 Kg

Selênio 0,020 Kg

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Densidade de solúveis

Algumas MP são solúveis em água

Areia 700 Kg

Barrilha 180 Kg

Calcário 200 Kg

Feldspato 90 Kg

Sulfato de Sódio 6 Kg

Carvão 0,300 Kg

Óxido de cobalto 0,005 Kg

Selênio 0,020 Kg

SO

LÚ

VE

IS E

M Á

GU

A

INS

OL

ÚV

EIS

EM

ÁG

UA

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Densidade de solúveis / alcalinidade

Modo de medir

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Tomar uma amostra a cada composição

Comparar resultados (gráfico)

Densidade de solúveis

Aplicação – avaliação pesagens

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Tomar dez amostras de uma mesma mistura

na saída do misturador

em intervalos semelhantes

Calcular media, desvio padrão e covalência.

Densidade de solúveis

Aplicação – avaliação qualidade da mistura

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Homogeneidade Compo - exs

15,0

15,5

16,0

16,5

17,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9

% d

e N

a2C

O3

Alíquota

17,0

17,5

18,0

18,5

19,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

% d

e N

a2C

O3

Alíquota

Média 16,0

Desvio 0,45

C.V. 2,81

Homogeneidade

ruim

Média 18,0

Desvio 0,10

C.V. 0,56

Homogeneidade

boa

40/40

Obrigado

1º Encontro Técnico Vidreiro

Redução de Custos

18/10/16

Mauro Akerman

mauro.akerman@gmail.com