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Título: Estudo do comportamento químico durante a formação de anéis de clínquer em fábrica de cimento
Título Alternativo: Study of the chemical behavior during the ring formation of clinker in cement plant
Autor(es): Souza, Jailson Mathias de
Orientador: Magriotis, Zuy Maria
Membro da banca: Melo, Walclée de Carvalho
Alves, José Guilherme Lembi Ferreira
Ramalho, Teodorico de Castro
Área de concentração: Agroquímica
Assunto: Fase líquida
Anel
Colagem
Liquid phase
Ring
Bonding
Data de Defesa: 19-Fev-2009
Data de publicação: 1-Ago-2014
Referência: SOUZA, J. M. de. Estudo do comportamento químico durante a formação de anéis de clínquer em fábrica de cimento. 2009. 119 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2009.
Resumo: A formação de colagens espessas na zona de queima de fornos de clínquer em fábricas de cimento, denominados de anéis de clínquer, é um fenômeno que gera transtornos ambientais e econômicos. Para remoção do anel de clínquer resfria-se o forno durante 24 horas e retira-se com máquina rompedora. Este processo, além de perigoso, gera gastos financeiros elevados, uma vez que o forno deixa de produzir por cerca de cinco dias e, após a remoção, é necessário fazer um aquecimento do forno com óleo combustível que tem elevado custo. As causas de formação de anéis são divididas em aspectos químicos e aspectos operacionais, sendo que dentro desses dois grupos existem diversas causas possíveis. Este trabalho tem como foco principal a formação de anéis devido ao aspecto químico. Assim, este trabalho teve como objetivos estudar a formação de anéis de clínquer e propor melhorias no processo de clinquerização, a fim de minimizar e/ou eliminar a formação desses anéis, de forma a obter-se um processo com maior estabilidade operacional, maior sustentabilidade, economia de combustíveis fósseis e ganhos na redução de emissão de CO2, grande agravador do efeito estufa. Estudou-se o comportamento químico durante a formação de anéis de clínquer na fábrica de cimento Camargo Corrêa Cimentos, na cidade de Ijaci-MG, na parada do forno entre os dias 02/03/07 e 10/03/07 . Foram coletadas amostras de clínquer quatro dias antes da parada por formação de anel e quatro dias depois da partida do forno sem a formação de anel, que foram submetidas a análise de microscopia óptica de luz refletida, análise química por fluorescência de raios-x (FRX) com cálculos de fator de aptidão para formação de colagens (AW), fator de queima (BF), percentual de fase líquida, módulo de sílica (MS) e módulo de alumina (MA). Foram coletadas também amostras de colagens do anel que foram submetidas a análise química por via úmida e difração de (DRX). Foram coletadas, ainda, amostras de combustível que foram submetidas a análises de poder calorífico inferior (PCI), teor de cinzas e granulometria na peneira 170 mesh. Os resultados obtidos permitiram verificar que, no que diz respeito ao aspecto químico, a formação de anel está relacionada à baixa viscosidade da fase líquida do clínquer em formação que, por sua vez, está ligada à relação entre o óxido de alumínio (Al2O3) e o óxido de ferro (Fe2O3), mais conhecida como MA, cujos valores ideais seriam aqueles superiores a 1,80. Os valores encontrados de AW, BF e percentual de fase líquida, citadas na literatura, não se mostraram eficientes como parâmetros para a não formação de anel. A DRX e a análise química por via úmida da colagem do anel mostraram que o anel formado é de clínquer e não de sulfato. Por meio da análise de microscopia foi possível verificar que o forno operou em ambiente oxidante. A análise das amostras de combustíveis sugerem que se opere com um combustível com granulometria inferior a 2,5%.
The formation of thick collages in firing zone furnace of clinker in cement plants, called clinker ring, is a phenomenon that creates economical and environmental disorders. To remove the clinker ring it is necessary to cool up the oven for 24 hours cutting it with a breaking machine. This process is dangerous and highly cost-consuming, since the furnace fails when producing for about five days and, after removal, it is necessary to heat the furnace with expensive fuel oil. The causes of formation of rings are divided into chemical and operational aspects, and there are several possible causes within these two groups. This work is focused on the formation of rings due to the chemical appearance. So, this work aimed to study the formation of clinker rings and propose improvements in order to minimize and / or eliminate the formation of these rings, to obtain a process with improved operational stability, greater sustainability, economy of fossil fuels and gains in reducing CO2 emissions, the main responsable of the greenhouse effect. The chemical behavior during the formation of clinker rings in the cement factory Camargo Correa Cements, in the Ijaci-MG city during the furnace stop form February 3rd to February 10th 2007, has been studied. Clinker samples were collected four days before stopping furnace due to the ring formation, and four days after starting the furnace without the ring formation, which were subjected to analysis of the reflected light optical microscopy, chemical analysis by x-ray fluorescence (XRF) with calculations of the fitness factor for collage formation (AW), burning factor (BF), percentage of liquid phase, silica module (MS) and alumina module (MA). Collages ring samples are also been collected. These samples were submitted to wet chemical analysis and x-ray diffraction (XRD). In addition, fuel samples were collected and submitted to analysis of lower calorific value (LCV), ash content and particle size in 170-mesh sieve. The results showed that, with regard to the chemical aspect, the ring formation is related to the low viscosity of the liquid phase of clinker during formation which, in turn, is linked to the relationship between the aluminum oxide (Al2O3) and iron oxide (Fe2O3), also known as MA, whose ideal values were those exceeding 1.80. The values found in AW, BF and percentage of liquid phase, described in the literature, were not found as efficient parameters for the non-formation of ring. The XRD and wet chemical analysis of the ring showed that the ring formed is a clinker one and not sulfate. Through the analysis of microscopy it was possible to verify that the furnace was operating in an oxidizing environment. The analysis of fuel samples suggest that operates with a fuel with a less than 2.5%.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1955
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DQI - Agroquímica - Mestrado (Dissertações)

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