Estudo do consumo energético associado ao processo de cozedura na indústria cerâmica

Abstract

O presente trabalho realizou-se no âmbito do Projeto Galp 20-2020 implementado na empresa Sanindusa, em parceira com a Universidade de Aveiro. Como principal objetivo pretendia-se estudar o consumo de energia durante o processo de cozedura das peças cerâmicas com o intuito de avaliar a viabilidade da substituição do refratário existente na empresa. Uma vez que esta medida implicaria um tempo de retorno do investimento demasiado elevado, optou-se por estudar o consumo de energia associado a uma placa horizontal, de massa unitária, de qualquer tipo de material refratário. Para tal, foi desenvolvido um Modelo Teórico capaz de calcular o calor absorvido por uma placa de refratário ao longo de todo o percurso dentro do Forno Túnel 2, existente na empresa e utilizado no processo de produção das peças cerâmicas. Através deste estudo foi possível concluir que o Modelo Teórico é bastante útil na medida em que permite a criação de vários cenários, através da alteração de diversas variáveis, permitindo conhecer qual o impacto de cada uma no consumo de energia neste equipamento. Como trabalho futuro propõe-se o desenvolvimento do Modelo Teórico apresentado para o estudo da transferência de calor bidimensional. Esta melhoria permitiria analisar o consumo de energia associado a diferentes formas de material refratário utilizado no processo de cozedura de peças cerâmicas (o que não é possível quando se aplica o conceito de transferência de calor unidimensional).

This work was performed under the Project Galp 20-2020 implemented in a company called Sanindusa, in partnership with the University of Aveiro. The main objective of this project was to study the energy consumption during the cooking process of ceramic pieces in order to assess the feasibility of replacing the existing refractory in the company. Since this would mean a payback time too long, it has been decided to study the energy consumption for a horizontal plate with unitary weight of any refractory material. To this end, it was developed a theoretical model that allows to calculate the heat absorbed by a refractory plate along the entire journey in the Tunnel Kiln 2, the oven currently used in the production process of ceramic goods. Through this study it has been concluded that the theoretical model is very useful because it allows the simulation of multiple scenarios by changing the different variables, allowing to know what is the impact of each one in the energy consumption in this equipment. With regard to future work it is proposed the development of the theoretical model in order to find a model that allows the heat transfer study with a twodimension approach. This improvement would allow to analyse the energy consumption of different shapes of refractory material in the cooking process (which is not possible when the unidirectional concept of heat transfer is used).