Processamento de materiais cerâmicos Preparo de massas cerâmicas

Transcrição

1 Processamento de materiais cerâmicos Preparo de massas cerâmicas 18/4/18

2 Preciso saber composição química das matérias-primas granulometria e distribuição granulométrica da matéria-prima composição mineralógica umidade tem diagrama de fases para a mistura proposta?

3 Massa cerâmica matérias-primas cerâmicas água? aditivos aditivos? plastificantes? dispersantes? aglomerantes lubrificantes? suspensores? fundentes?

4 Os processos de fabricação empregados pelos diversos seguimentos cerâmicos assemelham-se entre si parcial ou totalmente, podendo diferir de acordo com o tipo de peça ou material desejado. De um modo geral, a manufatura de produtos cerâmico compreende as etapas de: Preparação da matéria-prima e da massa Conformação Tratamento térmico Acabamento

5 Introdução Os materiais cerâmicos geralmente são fabricados a partir da composição de duas ou mais matérias-primas, além de aditivos e água ou outro meio. Mesmo no caso da cerâmica vermelha, para a qual se utiliza apenas argila como matéria-prima, dois ou mais tipos de argilas com características diferentes entram na sua composição. Raramente emprega-se apenas uma única matéria-prima. Dessa forma, uma das etapas fundamentais do processo de fabricação de produtos cerâmicos é a dosagem das matériasprimas e dos aditivos, que deve seguir com rigor as formulações de massas, previamente estabelecidas.

6 Introdução Os diferentes tipos de massas são preparados de acordo com a técnica a ser empregada para dar forma às peças. De modo geral, as massas podem ser classificadas em: massas secas ou semi-secas, na forma granulada, para obtenção de peças por prensagem; massas plásticas, para obtenção de peças por extrusão, seguida ou não de torneamento ou prensagem; suspensão, também chamada barbotina, para obtenção de peças em moldes de gesso ou poliméricos porosos.

7 Umidade (%) Preparo de massas cerâmicas Introdução 100 Líquido COLAGEM Limite de Liquidez - LL Plástico Índice de Plasticidade - IP Limite de Plasticidade - LP EXTRUSÃO Semi-Sólido Limite de Contração - LC PRENSAGEM Sólido 0 Índices de Aterberg

8 aditivos?

9 aditivos? Preparação de massas cerâmicas Processamento Cerâmicas I plastificante substância que aumenta a plasticidade de um material ou mistura defloculante ou dispersantes lubrificantes substância que dispersa aglomerados em uma polpa aglomerantes - ligantes resistência mecânica a verde substância que facilita o fluxo de materiais não plásticos ou pobremente plástico agentes suspensores. substância química que promove a suspensão de partículas sólidas em um meio líquido fundentes - abaixam a temperatura de vitrificação

10 Fonte: Fonseca

11 PROCESSAMENTO DE CERÂMICAS I Cerâmica Industrial, 5 (5) Setembro/Outubro, 2000

12 Preparação de massas cerâmicas Processamento Cerâmicas I Fonte: Terpstra

13 Fonte: Terpstra

14 Fluxogramas típicos em processamento cerâmico

15 Fluxograma do processo de fabricação de cerâmica vermelha FONTE: ABC

16 Fluxograma do processo de colagem de folhas cerâmicas (branca)

17 Fluxograma do processo de fabricação de refratários formados Fonte: IBAR

18 Fluxograma do processo de fabricação de refratários não formados Fonte: IBAR

19 Fluxograma do processo de fabricação de sanitários

20 Faça um fluxograma representativo do processamento desse produto cerâmico a partir das matérias primas Espuma cerâmica para filtragem de metais ferrosos e não ferrosos, filtragem de gases em altas temperaturas, catalisadores e outras aplicações

21 Cálculo da matérias primas para elaboração de uma massa cerâmica

22 Quer produzir uma porcelana dentária ou um azulejo? Composição de vários corpos triaxiais de cerâmica branca

23 Nos cálculos das massas cerâmicas também se determinam as quantidades a partir dos tamanhos das partículas. Áreas de distribuição Granulométrica ótima para alguns Produtos de Cerâmica Vermelha Pérsio de Souza Santos

24 Nos cálculos das massas cerâmicas também se determinam as quantidades a partir dos tamanhos das partículas. Cerâmica Industrial 6(22) 2001

25 Calcular as quantidades de alumina e de sílica necessárias para se obter 1 tonelada de uma cerâmica com 20%, em massa, de fase mulita dispersa na matriz de alumina. Suponha conversão total da sílica e considere os reagentes com 100% de pureza. 2 SiO Al 2 O 3 3 Al 2 O 3. 2 SiO 2 Resposta: 56,34 kg de SiO 2 943,66 kg de Al 2 O 3 Qual a composição volumétrica de fases dessa cerâmica? Descreva o processo para obtenção da mulita utilizando a reação no estado sólido

26 Processos mais usados para misturar massas cerâmicas

27 Mistura é o processo que dentro de uma fábrica, determina a capacidade máxima da planta. É provavelmente a mais importante e sensível operação realizada, seja ela em uma indústria de ração animal, premix vitamínicos, medicamentos, minérios ou matérias primas cerâmicas. Falhas de mistura; provenientes de procedimentos ou oriundas de equipamentos, são tão marcantes que podem afetar toda a produção e até a imagem de uma empresa. Boa mistura é sinônimo da perfeita homogeneização, e isso é influenciado pelas características físicas dos ingredientes. Além do formato das partículas, o tamanho, a densidade, carga estática e higroscopicidade, podem aumentar ou diminuir o grau de dificuldade de se obter uma mistura uniforme.

28 Mistura Tipos de Misturadores Áreas de atuação do agitador ou misturador Dispersor: Indústrias de tintas, ceras, resinas, esmaltes. Cerâmicas e revestimentos. Indústrias químicas, de plásticos, de borracha, têxtil. Indústria farmacêutica e de cosméticos. Indústrias alimentícias, de extratos, cremes, polpas, produtos biológicos. Indústria de cimento, aditivos, emulsões asfálticas.

29 Mistura Dispersor Tipos de Misturadores hélice

30 Mistura Tipos de Misturadores roscas dosadoras e misturadoras

31 Mistura roscas dosadoras e misturadoras Tipos de Misturadores

32 Mistura Tipos de Misturadores

33 Mistura Tipos de Misturadores

34 Mistura Tipos de Misturadores Misturador duplo cone Misturador em V

35 Mistura Tipos de Misturadores Misturador de alta energia

36 Pesquisar outros tipos de misturadores da indústria cerâmica

37 F I M