Modelagem matemática de um forno rotativo empregado na produção de clínquer

• Autor(a) principal: Rodrigues,D. C. Q.
• Data de Publicação: 2013
• Outros Autores: Soares Jr,A. P., Costa Jr,E. F., Costa,A. O. S.
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Cerâmica (São Paulo. Online)
• Texto Completo: http://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366-69132013000200016
• topic: cimento Portland; forno rotativo; modelagem matemática; análise energética

Uma das principais etapas do processo de obtenção do cimento é a etapa de clinquerização, que ocorre dentro do forno rotativo. Em pleno funcionamento, o forno rotativo empregado na produção de cimento é alimentado basicamente de matéria-prima, combustível e ar. As vazões de saída são, basicamente, o clínquer e aos gases de combustão. Neste estudo, o processo de produção de clínquer por via seca é analisado, sendo a alimentação composta por 80% a 95% de calcário, 5% a 20% de argila e por pequenas quantidades de minério de ferro. O combustível empregado neste estudo é o carvão mineral. Os principais fenômenos envolvidos na obtenção do clínquer são a evaporação da água livre residual da matéria-prima, a decomposição do carbonato de magnésio, a descarbonatação, a formação da fase líquida do C3A e do C4AF, a formação do silicato dicálcico e a formação do silicato tricálcico. O objetivo principal deste estudo é a proposta de um modelo matemático que descreve o processo de obtenção do clínquer no forno rotativo. O modelo, composto por equações algébricas, foi desenvolvido por meio de balanços de massa e energia do forno. A modelagem foi implementada em linguagem de programação, empregando-se um programa comercial. A condição operacional considerada representa uma condição média adotada na indústria. O modelo proposto se mostrou satisfatório para a descrição do processo de clinquerização, sendo especialmente útil na realização da análise da demanda energética do equipamento.