Racionalização de Energia em Fornos de Revestimentos Cerâmicos

permita manter a qualidade do produto final e a estabilidadedo forno. Por outro lado, deve-se considerar que ao reduziro volume de ar de combustão, está se modificando tambémas características da chama e, ainda que neste trabalho nãosejam listados problemas associados a este fenômeno, emoutros trabalhos esse fato é citado como um fator limitante.v) Gradientes transversais de temperatura em um fornoa rolos de monoqueima em diferentes condições de operaçãoOs atuais sistemas de medição de temperatura em fornosa rolos não fornecem informações suficientes a respeitodas diferenças transversais de temperatura no seio dacâmara de queima, visto que só mede-se em um único pontodas seções em que estejam localizados.No Instituto de Tecnología Cerámica (ITC) desenvolveu-see patenteou-se um dispositivo e uma técnica demedida que permite determinar as diferenças transversaisde temperatura em qualquer seção de um forno a rolos 24 .Mediante este sistema pode-se determinar a incidência dascondições de operação do forno, sobre as diferenças transversaisde temperatura.Os objetivos deste trabalho podem ser resumidos nosseguintes:• Analisar a informação que pode ser obtida com adeterminação dos gradientes transversais de temperaturaem distintos pontos de um forno a rolos;• Estudar a influência de distintas condições de operaçãodo forno sobre os perfis transversais de temperatura.O sistema consiste de um rolo metálico, de diâmetroligeiramente inferior aos utilizados no forno, onde se desejarealizar as medidas, em cujo o interior são instalados váriostermopares. O número e o tipo de termopares dependeexclusivamente da informação que se pretende obter e dointervalo de temperatura de trabalho 25 .A substituição de um rolo qualquer do forno por estepreenchido por termopares, permite determinar a distribuiçãotransversal de temperaturas em qualquer seção doforno. Devido a proximidade da parte ativa dos termoparescom a superfície inferior das peças, a temperatura determinadamediante este dispositivo está muito mais próxima atemperatura real da peça do que aquela medida pelo termopardo forno. Em função disso e por simplicidade naexposição, o valor médio das temperaturas determinadaspelo rolo sensorizado nos distintos pontos do forno seráchamada de temperatura média das peças (T peça).Os resultados obtidos de caráter geral, bem como ametodologia empregada no presente trabalho, sãoaplicáveis a outros fornos de monoqueima. No entanto, aelevada influência que as peculiaridades construtivas e deoperação dos distintos fornos exercem sobre as diferençastransversais de temperatura, fazem com que alguns dosresultados obtidos neste estudo não sejam diretamente extrapoláveisa todos os fornos de monoqueima.Determinação das diferenças transversais detemperatura em distintas zonas do fornoUtilizando o rolo sensorizado determinou-se a distribuiçãotransversal de temperaturas nas distintas zonas doforno nas condições habituais de funcionamento. Para isso,o rolo foi situado justamente naqueles pontos que se encontramacima dos termopares inferiores de controle na curvade temperaturas do forno. No momento da realização dasmedidas o forno estava realizando a queima de azulejos.Para situar o rolo no ponto de medida realizou-se amedição, em tempo real, da evolução da temperatura emcada um dos termopares do mesmo. Inicialmente a temperaturaaumenta rapidamente até alcançar um valorestável. Para obter a distribuição de temperaturas em umadeterminada seção do forno, calculou-se a média das temperaturasdeterminada por cada termopar ao atingir a situaçãode temperatura estável, anteriormente descrita.Na Tabela 3 apresentam-se os valores das temperaturasdeterminadas por cada termopar do rolo sensorizado nasdistintas zonas em que foi situado. Na mesma, indica-setambém as máximas diferenças de temperatura em cadazona (∆Tmáx), a temperatura média das peças (T peça), atemperatura medida pelo termopar inferior do forno situadaem cada uma das zonas (T forno) e a diferença entre estasduas últimas medidas (∆T).Diferenças entre a temperatura determinada pelos termoparesdo forno (T forno) e a média das peças (T peça)Na Figura 10 representam-se os valores de temperaturaregistradas pelos termopares do forno situados na parteinferior ao plano de rolos (T forno), a temperatura média daspeças (T peça) e a diferença entre ambas para diferenteszonas transversais do forno (∆T). Na mesma, verifica-secomo, na zona de pré-aquecimento, a temperatura médiadas peças é menor que a temperatura ambiente. Esta diferençavai diminuindo a medida em que se avança à zona dequeima, sendo praticamente nula na zona de máxima temperatura.Chegando a esta zona, a peça se encontra a umatemperatura mais alta que o ambiente, dado que a curvaprogramada de temperatura passa a decrescer.A diferença de temperaturas entre a peça e o ambienteestá associada à inércia térmica das peças a serem aquecidase resfriadas sob elevadas velocidades. Na Figura 10verifica-se que quando a velocidade de aquecimento ébaixa ou nula (zona de máxima temperatura), a diferençade temperaturas entre a peça e o ambiente diminui.Distribuição transversal de temperaturas na zona depré-aquecimentoNa Figura 11 representam-se os perfis transversais detemperatura correspondentes a várias seções da zona depré-aquecimento do forno estudado, de acordo com osvalores indicados na Tabela 3. Na mesma, aprecia-se que aCerâmica Industrial, 5 (1) Janeiro/Fevereiro, 2000 33