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
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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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29/40
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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30/40
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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34/40
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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37/40
Tomar uma amostra a cada composição
Comparar resultados (gráfico)
Densidade de solúveis
Aplicação – avaliação pesagens
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38/40
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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39/40
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
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40/40
Obrigado
1º Encontro Técnico Vidreiro
Redução de Custos
18/10/16
Mauro Akerman