fabricaÇÃo de porcelanatos no polo … / processos natureza dos porcelanatos e rotas de...

FABRICAÇÃO DE PORCELANATOS NO

POLO DE SANTA GERTRUDES:

BARREIRAS, OPORTUNIDADES E TENDÊNCIAS

Fábio G. Melchiades**, Lisandra Conserva*, Suelen Nastri* e

Anselmo O. Boschi*

* LaRC / DEMa / UFSCar

** CRC - Centro de Revestimentos Cerâmicos

JUNHO / 2015

Fabricação de porcelanatos no Brasil

INTRODUÇÃO

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

0

20

40

60

80

100

120

Pro

du

ção

(m

ilh

ões

m2)

Ano

Taxas de crescimento de produção > 10% ao ano

Representam mais de 10% da produção nacional de revestimentos

85% porcelanatos esmaltados; 15% porcelanatos técnicos

OBJETIVO

Analisar as possibilidades para o crescimento da fabricação de

porcelanatos no polo de Santa Gertrudes, destacando os desafios,

oportunidades e tendências futuras.

RAZÕES DO SUCESSO

“MARKETING”

FORÇA DA MARCA

DESEMPENHO

(BAIXA ABSORÇÃO DE ÁGUA)

GRANDES FORMATOS

DESIGN

COR DA MASSA

(MASSA CLARA)

PRODUTOS / PROCESSOS

Natureza dos porcelanatos e rotas de fabricação possíveis:

Parâmetros Via úmida

Técnico

Via úmida

Esmaltado

Via seca

Vermelho 1

Via seca

Vermelho 2

Via seca

Massa clara

Matérias-primas

Arg. brancas

Bentonitas

Caulins

Feldspatos

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Argilas

vermelhas

Argilas

vermelhas

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Moagem Úmida Úmida Seca - Grossa Seca - Fina Seca - Fina

Formatos Grandes / Peq. Grandes / Peq Pequenos Grandes / Peq Grandes / Peq

Ciclo de queima 45 – 60 min 35 – 50 min 28 – 40 min 35 – 45 min 35 – 50 min

Cor de queima Branca Clara Vermelha Vermelha Clara

Valor $$$$ $$$ $ $$ $$$

PRODUTOS / PROCESSOS

Natureza dos porcelanatos e rotas de fabricação possíveis:

Parâmetros Via úmida

Técnico

Via úmida

Esmaltado

Via seca

Vermelho 1

Via seca

Vermelho 2

Via seca

Massa clara

Matérias-primas

Arg. brancas

Bentonitas

Caulins

Feldspatos

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Argilas

vermelhas

Argilas

vermelhas

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Moagem Úmida Úmida Seca - Grossa Seca - Fina Seca - Fina

Formatos Grandes / Peq. Grandes / Peq Pequenos Grandes / Peq Grandes / Peq

Ciclo de queima 45 – 60 min 35 – 50 min 28 – 40 min 35 – 45 min 35 – 50 min

Cor de queima Branca Clara Vermelha Vermelha Clara

Valor $$$$ $$$ $ $$ $$$

PRODUTOS / PROCESSOS

Natureza dos porcelanatos e rotas de fabricação possíveis:

Parâmetros Via úmida

Técnico

Via úmida

Esmaltado

Via seca

Vermelho 1

Via seca

Vermelho 2

Via seca

Massa clara

Matérias-primas

Arg. brancas

Bentonitas

Caulins

Feldspatos

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Argilas

vermelhas

Argilas

vermelhas

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Moagem Úmida Úmida Seca - Grossa Seca - Fina Seca - Fina

Formatos Grandes / Peq. Grandes / Peq Pequenos Grandes / Peq Grandes / Peq

Ciclo de queima 45 – 60 min 35 – 50 min 28 – 40 min 35 – 45 min 35 – 50 min

Cor de queima Branca Clara Vermelha Vermelha Clara

Valor $$$$ $$$ $ $$ $$$

PRODUTOS / PROCESSOS

Natureza dos porcelanatos e rotas de fabricação possíveis:

Parâmetros Via úmida

Técnico

Via úmida

Esmaltado

Via seca

Massa clara

Via seca

Vermelho 2

Via seca

Vermelho 1

Matérias-primas

Arg. brancas

Bentonitas

Caulins

Feldspatos

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Arg. brancas

Filitos

Talcos

Fundentes

Argilas

vermelhas

Argilas

vermelhas

Moagem Úmida Úmida Seca - Fina Seca - Fina Seca - Grossa

Formatos Grandes / Peq. Grandes / Peq Pequenos Grandes / Peq Grandes / Peq

Ciclo de queima 45 – 60 min 35 – 50 min 35 – 50 min 35 – 45 min 28 – 40 min

Cor de queima Branca Clara Clara Vermelha Vermelha

Valor $$$$ $$$ $$$ $$ $

$

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

VANTAGENS

Tecnologia conhecida e denominada mundialmente;

Fabricação de grandes formatos;

Massas de cor de queima branca ou clara;

Possibilidade de fabricação de porcelanatos técnicos polidos.

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

DESVANTAGENS

Consumo de gás natural:

Consumo GN = 650 Kcal/Kg

1,00 – 1,20 m3/m2

Consumo GN = 1.100 Kcal/Kg

1,80 – 2,20 m3/m2

+70%

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

DESVANTAGENS

Consumo de defloculante;

Massa precisa ter boa defloculação;

Consumo de água;

Emissões atmosféricas de CO2 e outros gases

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

TENDÊNCIAS

Moagem contínua;

Fabricação de porcelanatos técnicos;

Recuperação de calor (redução do consumo de GN)

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

DESAFIOS

Matérias-primas: Formulações Típicas

Matérias-primas Esmaltado R$ / ton*

Argila Refratária 10 - 20 40 – 60

Argila Fundente 5 - 15 35 – 50

Filitos 25 - 50 40 – 55

Talco 0 - 6 60 – 80

Carbonatos 0 - 3 50 - 70

Feldspato / Fonolito 0 - 8 60 - 150

Taguá 0 - 10 25 - 35

* FOB Mina com impostos

Custo médio = R$ 50 – 65 / ton + frete

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

DESAFIOS

Matérias-primas: Formulações Típicas

Matérias-primas Técnico

Argila Refratária 10 - 20

Bentonita 0 - 5

Caulim 10 - 25

Filito Branco 0 - 10

Feldspato 40 - 55

Silicato de Zircônio 0 - 3

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

DESAFIOS

Argilas:

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

DESAFIOS

Filitos:

PORCELANATOS VIA ÚMIDA

DESAFIOS

Feldspatos:

PORCELANATO VIA SECA – MASSA CLARA

CONCEITO

Massa de composição e granulometria semelhante à de via úmida moída

em moinhos pendulares / de rolos:

VIA ÚMIDA VIA SECA

VANTAGENS

Menor consumo de gás natural: economia de 25% a 35% (estim.);

Fabricação de grandes formatos;

Massas de cor de queima branca ou clara;

PORCELANATO VIA SECA – MASSA CLARA

Redução das emissões atmosféricas de CO2 e outros gases;

Menor consumo de água;

Massa não precisa deflocular;

Eliminação dos defloculantes;

DESVANTAGENS

Tecnologia menos difundida no Brasil e no mundo;

PORCELANATO VIA SECA – MASSA CLARA

Necessidade de secar as matérias-primas antes de moer (ou junto);

Possível necessidade de secar os grânulos;

Grânulos mais difíceis de deformar na prensagem

DESAFIOS

Granulação

PORCELANATO VIA SECA – MASSA CLARA

DESAFIOS

PORCELANATO VIA SECA – MASSA CLARA

ATOMIZADO

VIA SECA

Granulação

DESAFIOS

PORCELANATO VIA SECA – MASSA CLARA

Granulação

1075 1100 1125 1150 1175 1200 1225

0

2

4

6

8

10

12

14

Atomizado

Via seca

Temperatura (oC)

Absorç

ão d

e á

gua

(%

)

2

4

6

8

10

Retra

çã

o lin

ear (%

)

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 1aG

Disponibilidade e custo de matérias-primas (R$ 10 – 20 / ton)

Menor consumo de gás natural: economia de 30% a 40% (estim.);

Redução das emissões atmosféricas de CO2 e outros gases;

Menor consumo de água;

Massa não precisa deflocular;

Eliminação dos defloculantes;

Tecnologia / processo conhecido e denominado na região;

VANTAGENS

Baixo investimento e adaptações nas fábricas

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 1aG

DESVANTAGENS

Dificuldade para fabricar grandes formatos

Cor da massa

Dificuldade de agregar valor / diferenciar do BIIb da região

Qualidade do produto / defeitos de fabricação

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 1aG

Descartes dimensionais e sobrequeima

DESAFIOS

Temperatura (ºC)

Absorç

ão d

e á

gua (

%)

Retr

ação lin

ear

de q

ueim

a (

%)

0,5

AA

RLq = 8 – 9%

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 1aG

Contaminações e defeitos de superfície

DESAFIOS

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 1aG

Deformação piroplástica (definição da formulação)

DESAFIOS

Argila AA (%) IP (cm-1)

1 0,1 25,0 x 10-5

2 0,4 22,5 x 10-5

3 0,5 2,1 x 10-5

4 0,1 4,3 x 10-5

5 0,1 3,1 x 10-5

6 0,4 6,7 x 10-5

7 0,2 3,1 x 10-5

8 0,3 10,2 x 10-5

9 0,1 16,1 x 10-5

10 0,4 19,3 x 10-5

0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8

0

4

8

12

16

20

24

28

Índ

ice

de

pir

op

las

tic

ida

de

(x

10

-5 c

m-1)

(%Na2O + %CaO)

2 + (%K

2O + %MgO)

% Al2O

3

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 2aG

VANTAGENS

Disponibilidade e custo de matérias-primas (R$ 10 – 20 / ton)

Menor consumo de gás natural: economia de 30% a 40% (estim.);

Redução das emissões atmosféricas de CO2 e outros gases;

Menor consumo de água;

Massa não precisa deflocular;

Eliminação dos defloculantes;

Fabricação de grandes formatos;

Qualidade do produto / defeitos de fabricação;

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 2aG

DESVANTAGENS

Tecnologia menos difundida no Brasil e no mundo;

Possível necessidade de secar os grânulos;

Grânulos mais difíceis de deformar na prensagem

Cor da massa

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 2aG

DESAFIOS

Granulação

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 2aG

DESAFIOS

Granulação

Características Vermelho

1ª Geração

Vermelho

2ª Geração

Resíduo 63 mm (%) 28,9 4,6

Fluidez – I.H. 1,60 1,24

Densidade aparente (g/cm3) 1,91 2,01

Módulo de ruptura flexão – 110oC (Kgf/cm2) 41 66

Temperatura de queima (oC) 1155 1140

Absorção de água (%) 0,3 0,3

Retração linear de queima (%) 8,6 7,4

Índice de Piroplasticidade (cm-1) 7,0 x 10-5 4,7 x 10-5

PORCELANATO VIA SECA – VERMELHO 2aG

COMENTÁRIOS FINAIS

Matérias-primas constituem importante desafio para o crescimento

dos porcelanatos de massa clara;

Porcelanatos técnicos e grandes formatos são importantes para

diversificar a produção crescente de porcelanatos na região;

Granulação desempenhará papel chave na viabilização dos

porcelanatos fabricados por via seca;

Há mercado para os porcelanatos vermelhos fabricados por via seca;

Porcelanatos vermelhos de 2ª geração podem aumentar a qualidade e

a competitividade dos porcelanatos vermelhos fabricados atualmente

Alta do dólar e as barreiras de importação dificultam a entrada de

produtos chineses;

OBRIGADO PELA ATENÇÃO!

Contato: tecnico@crceram.com.br

www.crceram.com.br