UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAINSTITUTO DE QUÍMICAQUÍMICA INDUSTRIAL

QUÍMICA ORGÂNICA INDUSTRIAL

INDÚSTRIAS DE PROCESSOS QUÍMICOS DE:CERÂMICA, CIMENTO E VIDRO.

Professor: Dr. Ricardo Reis

Alunos: Bruno César

Uberlândia / 2013

Indústria do vidro

Origem História

O Vidro

O vidro é uma das descobertas mais surpreendentes do homem e sua história é cheia de mistérios. Embora os historiadores não disponham de dados precisos sobre sua origem, foram descobertos objetos de vidro nas necrópoles egípcias, por isso, imagina-se que o vidro já era conhecido há pelo menos 4.000 anos antes da Era Cristã, e que fora descoberto de forma casual.Alguns autores apontam os navegadores fenícios como os precursores da indústria do vidro. Ancorados em uma praia da costa da Síria, os Fenícios improvisaram uma fogueira utilizando blocos de salitre e soda e, algum tempo depois, notaram que do fogo escorria uma substancia brilhante que se solidificava imediatamente. Ali nascia o vidro.

Apenas próximo ao ano 100 a.C., as técnicas de fabricação se desenvolveram. Foi quando os romanos começaram a utilizar o sopro, dentro de moldes, na fabricação do vidro, o que possibilitou sua produção em série. O apogeu desse processo se deu no século XIII, em Veneza. Após incêndios provocados pelos fornos de vidro da época, a indústria de vidros foi transferida para Murano, ilha próxima de Veneza. As vidrarias de Murano produziam vidros em diversas cores, um marco da história do vidro, e a fama de seus cristais e espelhos perduram até hoje. Até 1900, a produção dessa matéria-prima ainda era considerada uma arte quase secreta.A França já fabricava o vidro desde a época dos romanos. Porém, só no final do século XVIII foi que a indústria prosperou e alcançou um grau de perfeição notável. Em meados desse século, o rei francês Luís XIV reuniu

alguns mestres vidreiros e montou a Companhia de Saint-Gobain, para que fossem feitos os espelhos do Palácio de Versalhes na França, uma das mais antigas empresas do mundo, hoje, uma companhia privada.A indústria moderna do vidro surgiu com a revolução industrial e a mecanização dos processos. Em 1952, na Inglaterra, a Pilkington desenvolveu o processo para produção do vidro Float, conhecido também como cristal, que revolucionou a tecnologia dessa próspera indústria.

A história da indústria do vidro no Brasil iniciou-se com as invasões holandesas no período entre 1624 e 1635, em Olinda e Recife (PE), onde a primeira oficina de vidro foi montada por quatro artesões que acompanhavam o príncipe Maurício de Nassau. A oficina fabricava vidros para janelas, copos e frascos. Com a saída dos holandeses, a fábrica fechou.O vidro voltou a entrar no mapa econômico do país a partir de 1810, quando, em 12 de janeiro daquele ano, o português Francisco Ignácio da Siqueira Nobre recebeu carta régia autorizando a instalação de uma indústria de vidro no Brasil. A fábrica instalada na Bahia produzia vidros lisos, de cristal branco, frascos, garrafões e garrafas. Ela entrou em operação em 1812. Em 1825, fechou em função das grandes dificuldades financeiras.Em 1839, um italiano, de nome Folco, funda no Rio de Janeiro a fábrica Nacional de Vidros São Roque, com 43 operários italianos e brasileiros, com fornos à candinhos e processo inteiramente manual. Sofre a concorrência das importações de produtos da Europa e sobras de consumo que são vendidas a qualquer preço. Já em 1861, a indústria vidreira brasileira apresenta os seus produtos na exposição nacional na Escola Central, no largo São Francisco, no Rio de Janeiro.Em 1878, Francisco Antônio Esberard funda a fábrica de Vidros e Cristais do Brasil em São Cristóvão (RJ). A fábrica trabalhava com quatro grandes fornos e três menores, e com máquinas a vapor e elétrica. Fabricava vidros para lampiões, janelas, copos e artigos de mesa e importava suas máquinas da Europa para fabricar garrafas e frascos. O seu cristal era comparado ao da tradicional Bacarat. Empregava 600 pessoas entre operários e artistas do vidro. A fábrica de Vidro Esberard esteve ativa até 1940. Outra fábrica de destacada presença foi a Fratelli Vita, da Bahia, fundada em 1902, que produziu garrafas para sodas, refrigerantes, e cristais de qualidade.Até o século XX, a produção de vidro era essencialmente artesanal, utilizando os processos de sopro e de prensagem, sendo as peças produzidas uma a uma. Foi a partir do início do século XX que a indústria do vidro se desenvolveu com a introdução de fornos contínuos a recuperação de calor e equipados com máquinas semi ou totalmente automáticas para produções em massa.

Em 1982, a indústria francesa Saint-Gobain e a inglesa Pilkington uniram suas forças para construir a primeira fábrica de vidro float do Brasil, a Cebrace, na região do Vale do Paraíba, no estado de São Paulo.A primeira linha foi construída em Jacareí em 1982, a segunda em Caçapava em 1989, e a terceira também em Jacareí, em 1996. Em 2004, a Cebrace inaugura sua quarta linha em Barra Velha (SC).Juntas, as quatro unidades produzem 2.700 toneladas de vidro por dia.

O vidro é uma substância inorgânica, homogênea e amorfa, obtida através do resfriamento de uma massa em fusão. Suas principais qualidades são a transparência e a dureza. O vidro tem incontáveis aplicações nas mais variadas indústrias, dada suas características de inalterabilidade, dureza, resistência e propriedades térmicas, ópticas e acústicas, tornando-se um dos poucos materiais ainda insubstituível, estando cada vez mais presente nas pesquisas de desenvolvimento tecnológico para o bem-estar do homem.

Processo de Fabricação

O processo do vidro float foi desenvolvido pela Pilkington em 1952 e é padrão mundial para a fabricação de vidro plano de alta qualidade.O processo, que originalmente produzia somente vidros com espessura de 6mm, produz atualmente vidros que variam entre 1,8 e 19 mm. As matérias-primas são misturadas com precisão e fundidas no forno. O vidro fundido, a aproximadamente 1600ºC, é continuamente derramado num tanque de estanho liquefeito, quimicamente controlado. Ele flutua no estanho, espalhando-se uniformemente. A espessura é controlada pela velocidade da chapa de vidro que se solidifica à medida que continua avançando. Após o recozimento (resfriamento controlado), o processo termina com o vidro apresentando superfícies polidas e paralelas.

O processo de Flutuação (o vidro float)

O processo de flutuação, inventado e desenvolvido pela Pilkington, representa uma das importantes contribuições para a indústria do vidro. Na fabricação, apropria-se de uma das principais características do processo de prensagem com cilindros (a colocação do material horizontalmente) e integra-o ao princípio do fluxo contínuo em um passo radical.

O processo de flutuação opera sobre o princípio de que o vidro, a 110°C, ajuda a manter fundido o estanho no qual flutua: o estanho tem seu ponto de fusão a 232°C, um dos mais baixos de todos os metais, e um ponto de fervura a 2720°C. Vidro fundido derramado sobre estanho deverá, portanto, tendo peso específico mais baixo, flutuar nele, afundando-o cerca de 6mm.

Nessas três propriedades - pontos de fusão, peso específico e tensão de superfície (que controla a profundidade da imersão) residem a características notáveis do processo de flutuação.

Todas as fábricas que usam a flutuação são desenhadas sob os mesmos princípios básicos. Uma fábrica padrão que emprega o processo de flutuação, compreende 2 partes funcionais principais:

a) a instalação dos lotes de material

b) a linha de produção por flutuação

A instalação para os lotes de Material

É aqui que as matérias-primas são estocadas e misturadas aos vários componentes necessários para os vidro de diferentes composições produzidos na linha de flutuação

Os materiais para a produção do vidro claro, padrão, pelo processo de flutuação, são:

- areia

- cinza de soda (Na2, CO3, para conversão a NA2O)

- pedra de cal (CaCO3, para conversão a CAO)

- dolomita (Ca/Mg CO3, para conversão MgO)

- sulfato de sódio cru

- aparatas de vidro (vidro quebrado reciclado)

Após a mistura, os lotes misturados são transportados por caminhões basculantes em cargas de 4 toneladas por caminhão, ou em esteiras rolantes até a extremidade do tanque.

A linha de flutuação

Requer os seguintes potenciais de fabricação:

- A produção de um fluxo contínuo de vidro fundido, na mistura requerida a 1100°C.

- O estiramento disso através do estanho fundido para obter as espessuras variadas do vidro.

A espessura "natural" do vidro no estanho ( dada a tensão superficial) está entre 6mm e 7mm. Para obter vidro mais fino é preciso esticar a tira de vidro puxando-a mais rapidamente por meio de roletes no lehr de resfriamento (têmpera), enquanto se restringe sua tendência para "acinturar-se". Para obter vidro mais grosso, é preciso restringir o fluxo lateral normal por meio de anteparos. A espessura, variando de 2,5mm a 25mm é produzida regularmente. É teoricamente possível produzir espessuras de até 35mm. A linha requer os seguintes componentes principais.

- tanque de fusão

- banho de flutuação

- lehr de resfriamento (têmpera)

- corte automático

- processo de estocagem automático.

O processo é tal que não pode ser parado sem ruptura prejudicial, e as fábricas podem ser operadas por vários anos sem maiores reformas ou reparos.

O tanque de fusão

Tem 60m de comprimento, 12m de largura e 1,5m de profundidade e suporta 2.100 toneladas de vidro. Os enormes tanques modernos suportam até 5.000 toneladas. O tanque assenta-se sobre uma câmara de ventilação de 15m de profundidade construída em alvenaria ventilada. A câmara é a fonte de ar usada para fornecer oxigênio para a fornalha regenerativa sobre a qual se assenta o tanque. A fornalha é, em geral, aquecida a óleo (com facilidades para substituição por gás), e opera de ambos os lados com uma substituição a cada 20 minutos. Enquanto um lado está ardendo, os gases gerados são eliminados pelo outro lado através dos dutos subjacentes. A câmara atua como um cano de chaminé, e regenerador do calor.

A alimentação da linha com a mistura se faz a partir do recipiente provisório de recepção em direção a um cocho basculante que corre sobre um trilho suspenso na frente da fornalha. Uma vez cheio, o cocho cruza a boca da fornalha, e o composto, inclina-se por meio de um rolete resfriando

a água, e cai dentro da fornalha junto com o vidro reciclado partido (cullet) que vem da outra extremidade da linha.

A fornalha aquece o composto entre 1500°C a 1600°C, o vidro flui para o tanque e resfria até 1100°C, sendo o resfriamento final por ar frio soprado sobre o vidro fundido. O nível do vidro fundido é automaticamente controlado até mais ou menos 5mm.

O processo todo é monitorado usando circuito fechado de televisão (monitores ligados a câmaras focalizam o interior do tanque) e computadores, de uma sala de controle adjacente envidraçada.

Na extremidade do tanque, a massa derretida a 1100°C passa através de um refinador, no qual os gases dispersos são eliminados e ela é despejada através de canal sobre o estanho.

O banho de flutuação

Trabalha em função do princípio de que o vidro fundido a 1100°C derrete o estanho num banho raso. O tanque tem 55m de comprimento por 600mm de profundidade e uma largura interna de 7,6m, contendo cerca de 1800 toneladas de estanho fundido. A alta densidade do estanho garante que o vidro flutue à sua superfície.

O tanque é selado e a atmosfera interior é alimentada com hidrogênio e nitrogênio para evitar a oxidação do estanho. A continuidade do processo mantém uma tira de vidro fluindo para dentro do banho, conduzindo-o para o lehr de resfriamento (têmpera) a 600oC.

A profundidade normal de imersão de 6 - 7mm torna a produção do vidro de 6mm razoavelmente fácil. Aumentando a velocidade dos roletes no alto do lehr de resfriamento, estira-se o fluxo para produzir vidro mais fino: o acinturamento é evitado com roletes laterais acima do tanque. Vidro mais espesso é produzido com anteparos.

A largura máxima possível é em geral de 3500mm, o que rende uma tira útil de 3,2mm . Um nível de fluxo de 1115 m/h rende vidro espesso de 4mm. Tanques mais largos, de até 4m, estão sendo cogitados para novas linhas.

Mudar a espessura é comparativamente rápido: mudar de 4mm para 5mm leva 45 minutos - envolvendo uma perda para cullet (aparas) de cerca de 900m.

Na extremidade do tanque,o vidro a 600°C tem uma resistência de superfície suficiente par evitar que seja marcado pelos roletes de ferro do lehr de resfriamento.

O processo de flutuação é monitorado por circuito fechado de TV e por computadores e é tão facilmente controlado como o estágio do tanque de fusão.

Lehr de Resfriamento (têmpera)

Esse processo resfria o vidro sob condições muito controladas para produzir um material com propriedades corretas, particularmente adequado ao corte. O lehr de resfriamento (têmpera), ou câmara de resfriamento (de aproximadamente 100 metros de comprimento), consiste principalmente de uma caixa fechada dentro da qual o vidro passa sobre roletes, e a temperatura de qualquer largura de vidro é controlada; isso envolve aquecer as bordas em certos pontos enquanto o centro está sendo resfriado. No momento em que o vidro aparece, sua temperatura cai para 100°C, sendo em seguida resfriado sob tubos de ventilação com furos com centros a cada 75 a 100mm, usando ar ambiente.

Verificação automática e corte.

À medida que o vidro emerge do lehr, passa através de um ponto de controle no qual é iluminado de cima por uma lâmpada de vapor de mercúrio refletida num espelho. O espelho reflete uma luz regular para baixo através do vidro sobre uma superfície branca perfeita sob os roletes. A câmara de TV posicionada sob o vidro transmite uma gravação contínua de imperfeições no vidro. Todas as imperfeições observadas são registradas no computador e o setor concernente é cortado e descartado durante o processo de corte subsequente.

O corte automático transversal, diagonal e linear é realizado em resposta a ordens contidas nos computadores. Os lotes de vidro são apanhados e empilhados aos lados da linha para estocamento. Quinze tamanhos padrão são cortados continuamente mantendo altos os estoques.

Tingimento da substância

A introdução de corantes químicos, para a fabricação de produtos de controle de irradiação - transmissão é feita por modificação da série. As cores típicas verde, cinza e bronze são obtidas desse jeito. Esse processo encerra um problema - chave para o fabricante de vidro, dado que o

processo é contínuo, e pode levar quatro dias desde a adição do componente para que a mistura fundida produza uma cor consistente. A um nível contínuo de fluxo de 1000m/h, isso pode criar até 300.000m2 de produto desperdiçado - cullet ( aparas) ou vidro para mobiliário, cada vez que a cor é mudada.

O desperdício extremamente alto associado à mudança de cor da substância (suficiente para 10 grandes edifícios) levou a indústria a guiar-se por dois princípios: restringir as cores comercializadas e desenvolver métodos alternativos de modificar a transmissão de energia. A Pilkington por exemplo só fabricou 2 das 3 cores - cinza e bronze) comercializadas no Reino Unido nos anos 80. "verde anti-solar" foi importado de sua fábrica alemã para o seu mercado no Reino Unido, um típico exemplo da demanda do mercado mundial para tornar viável uma fábrica.

Modificação da superfície

Em vez de fazer alterações no conteúdo da mistura completa, os fabricantes primeiro concentraram-se particularmente nas mais recentes técnicas de revestimento na modificação da superfície. Assim, íons metálicos (como chumbo e cobre) foram lançados sobre a superfície do vidro dentro do banho de flutuação por força eletromotiva.

Produção

O Processo de flutuação depende da produção contínua de uma tira de vidro que deve ser estocada. Um objetivo padrão de produção é fabricar cargas de 20 toneladas / caminhão empilhadas em tamanhos de estoque para satisfazer a demanda. Como um procedimento padrão, se costuma cortar o material em comprimento de 6m para estocagem.

Espessuras

O vidro assim produzido é feito rotineiramente em espessuras que variam de 2mm a 25mm.

A produção experimental de 50 a 100 mícrons está sendo desenvolvida embora falar em vidro muito fino soe como um meio econômico de usar a linha para gerar a área máxima de superfície por quantidade de massa de vidro, não é o método de produção mais rentável. Os melhores retornos são do vidro de 4mm e de 6mm por causa da demanda para substituição e mercados de construções novas, enquanto os vidros mais finos e fracos são usados para produtos como os vidros laminados.

Manutenção

Alguma manutenção pode ser realizada sem esvaziar e limpar completamente a fábrica. O estanho, por exemplo, permanece aceitável e não contaminado durante anos, precisando apenas ser completado. Um reparo a frio ou manutenção é necessário a cada 5 anos mais ou menos.

Prensagem com Cilindros

Embora o processo de flutuação tenha vindo a dominar a indústria primária do vidro no mundo desenvolvido, o vidro prensado ainda tem um imenso mercado, e proporciona uma extensa série de produtos. O vidro prensado não pode ter as duas faces paralelas relativamente brilhantes queimadas do processo de flutuação; mas, pode ser produzido em pequenas e econômicas partidas de vidros de diferentes composições em geral caracterizados por uma superfície moldada e uma áspera.

A prensagem compreende 5 estágios de fabricação:

- fusão

- prensagem

- resfriamento

- corte

- estocagem

Fusão

Areia, cullet (apara) - 10 a 2% - e outros constituintes necessários, misturados em uma instalação em série, são virados em um recipiente para fusão aquecido a gás a cerca de 1100mm de profundidade. O calor é suprido por maçaricos colocados acima da instalação. A massa é aquecida até atingir de 1600°C a 1800°C e então flui de encontro aos cilindros, sob condições de temperatura controladas, para assegurar que os alcance numa consistência adequada de "melaço"

Moldagem

O vidro fundido é derramado como uma tira de cerca de 1400 mm de largura em direção aos cilindros principais. Os cilindros, com aproximadamente 240mm de diâmetro, são removíveis e produzem num

padrão repetido na superfície do vidro, cujo comprimento é igual à circunferência do cilindro, ou a um fração dele (cerca de 750mm). A série de moldes (padrões) estocados requer troca freqüente de cilindros em resposta às necessidades de reestocagem e a máquina é desenhada para permitir que a troca dos cilindros (para limpeza ou mudaça de desenho) seja realizada por uma equipe de mais ou menos 10 pessoas em 30 minutos. Isso requer que o fluxo de vidro seja barrado com conseqüente perda de produção.

Refrescamento, Corte e Estocagem

Esses processos são geralmente os mesmos dos descritos em relação ao processo de flutuação, embora, quase sempre, com menos automação.

 

Produtos

A simplicidade comparativa das técnicas de laminação tornam possível a produção de muitos produtos diferentes, e torna-os adequados para adaptação a inserção de camadas intercaladas com arames. A inserção de arames de reforço é uma das melhores aplicações existentes da técnica de camadas intercaladas. Os telhados imensos, necessários para as estações ferroviárias, edifícios para exposição e feiras da 2ª metade do século XIX, junto com a preocupação crescente com o jogo, criaram a necessidade de algum tipo de vidro de segurança. A primeira patente foi tirada em 1855, e a Pilkington iniciou a fabricação em bases comerciais em 1898.

Produtos contemporâneos incluem malhas de 6mm, redes soldadas de malhas de 12,5mm e redes com malhas hexagonais de 25mm. O rolo de rede é introduzido no vidro quente enquanto ainda está em estado maleável, por meio de um cilindro colocado justamente na frente dos cilindros principais do vidro.

Novos produtos se obtêm com facilidade desde que encaixem nos critérios de moldagem e fabricação do processo. Novos métodos de gravação com cilindros estão constantemente sendo desenvolvidos e usados incluindo foto-gravação. Os produtos podem ser de vários tipos, obtidos pela manipulação de 5 variáveis:

- a velocidade segundo a qual o substrato se move

- a voltagem do cátodo( para a fabricação secundária )

- a variedade de vidros usada

- a variedade de materiais de alvo usada

- o gás na câmara.

As pobres características de adesão das camadas em formação e sua fragilidade exigem o uso de materiais para múltiplo revestimento. Um produto padrão de baixa emissividade (low-E) compreende as seguintes camadas:

- óxido de estanho (alvo de estanho em ambiente de oxigênio).

- prata (alvo de prata em ambiente de argônio).

- "scavenger" (produto não especificado, confidencial, empregado para evitar a oxidação da prata na entrada da câmara final de revestimento, que possui um ambiente de oxigênio).

- óxido de estanho (alvo de estanho em ambiente de oxigênio).

Esse processo produz um material de colorido neutro. O uso do cobre, em vez da prata, em argônio, produz um material tingido. O fluxo de produção normal é regularmente equilibrado entre produtos reflexivos de controle solar e revestimentos low-E, para ambos os casos: estoque de vidro temperado e vidro sólido pre-encomendado. As medidas dependem do tamanho da câmara a vácuo e podem ser de até 6m por 3m.

Embora a tecnologia seja também usada para fazer espelhos de alumínio bombardeado, o avanço relacionado a outros produtos deve ser lento, dado o caráter recente das técnicas. Entretanto, com indústrias já implantadas por todo o mundo desenvolvido, e capacidade de produção de sobra, é de se esperar que os produtos se multiplicarão à medida que cresça a confiança em sua adesão, seu desempenho e sua vida útil.

Revestimentos de película fina, se aplicados por bombardeio, imersão ou qualquer das outras tecnologias, estão transformando a natureza do vidro. Novos revestimentos interferentes - chegam a 30 sobre a superfície - estão proporcionando filtração espectral precisa. Estes são, atualmente, mais comuns para tarefas como análise de sangue do que para janelas, mas a técnica está implantada.

Com relação aos métodos de revestimento, o chapeamento com íons (ion plating) combina a sutileza do bombardeio e sua alta velocidade da

vaporização com o raio de elétron, promovendo um revestimento mais rápido e mais aderente, mesmo em superfícies complexas.

Controle de qualidade e registro dos constituintes do produto, realizados a cada lote e verificação, são essenciais para o processo, tanto em termos de pesquisa como de desenvolvimento. Garantem também pedidos iguais que se repitam. Novos padrões requerem um pedido de não mais que 10000m2 para serem economicamente viáveis (o equivalente ao fornecimento completo de um prédio de 30 andares).

Verificação

De cada lote produzido, tira-se 1m2 de amostra, que é cortado e testado em relação à transmissão de luz e cor. Pode ser guardado numa biblioteca para futura verificação e para atuar como peça piloto para pedidos de substituição, para assegurar o controle de desempenho e cor.

A transmissão e a reflexão são testadas numa pequena máquina com leitura digital que fornece, diretamente, porcentagens de transmissões ou reflexões.

A cor é testada num spectrogard, ou máquina similar; também na reflexão e transmissão, em ambas as faces, revestida e não revestida. A medição sofisticada da cor é essencial, já que fornece um método exato e científico de controle da cor, descartando a subjetividade do olho humano. Em geral, a cor é definida por coordenadas, amarelo em cima para azul em baixo verticalmente e verde à esquerda para vermelho à direita horizontalmente. Todas as cores podem ser posicionadas com referência a essas coordenadas, ambos os tipos de máquina são habitualmente instrumentos para uso sobre pequenas mesas. Instrumentos para verificar a transmissão da luz de diferentes comprimentos de onda são também usados com a finalidade de pesquisa.

Setores da Indústria

A indústria do vidro de hoje é filha da união entre história e tecnologia, relacionada como está a um único e notável fenômeno químico e a uma série de sucessivas técnicas de fabricação.

A indústria se caracteriza por 4 setores:

- indústria primária, dirigida para a fabricação do produto temperado inicial ou de algum outro resultado da fusão;

- processamento secundário, relacionado ao que a indústria chama de "valor agregado", incluindo a produção de material laminado, revestido e tratado além da vidraça múltipla;

- a indústria especializada, assentada ao lado dos dois primeiros setores, para quem a construção existe apenas como um de seus outros mercados; e

- instalação, preocupada em prover suprimentos e direcionar serviços.

A estrutura da indústria é complicada pelo fato de que a maior parte das companhias está envolvida em vários setores, de tal forma que a integração entre "retaguarda" e "vanguarda" vai sendo efetuada por firmas ansiosas por assegurar um lugar ao sol no mercado.

Embora a indústria seja algumas vezes capaz de atender às necessidades individuais, não raro numa base de prédio a prédio, suas forças e capacidades ficam dispersas. Pode ser muito difícil saber onde procurar um produto e onde encontrar soluções em vez de uma aparentemente desinteressante consulta a um catálogo.

A compreensão da indústria e de sua estrutura é importante para designers que desejam tirar o máximo dela.

  Tipos de Vidros

Existem 2 tipos de vidro plano: o float e o impresso.

Vidro float

O vidro float é um vidro plano transparente, incolor ou colorido, com espessura uniforme e massa homogênea. É o vidro ideal para aplicações que exijam perfeita visibilidade, pois não apresenta distorção óptica, e possui alta transmissão de luz

.Constitui a matéria-prima para processamento de todos os demais vidros planos, sendo aplicado em diferentes segmentos e pode ser: laminado, temperado, curvo, serigrafado e usado em duplo envidraçamento. Utilizado na indústria automobilística, eletrodomésticos, construção civil, móveis e decoração.

Vidro impresso

O vidro impresso é um vidro plano translúcido, incolor ou colorido, que recebe a impressão de um padrão (desenho) quando está saindo do forno. É usado na construção civil, eletrodomésticos, móveis, decoração e utensílios domésticos.

É produzido a partir do vidro float, objetivando minimizar riscos em caso de acidentes e quebra acidental. Os vidros de segurança são definidos pela ABNT como sendo "aqueles que, quando fraturados, produzem fragmentos menos suscetíveis de causar ferimentos graves". Podem ser: temperado e laminado.

Vidro temperado

O vidro temperado é um vidro float que recebe um tratamento térmico (é aquecido e resfriado rapidamente), que o torna mais rígido e mais resistente à quebra. Em caso de quebra produz pontas e bordas menos cortantes, fragmentando-se em pequenos pedaços arredondados.

Vidro laminado

O vidro laminado é composto por duas chapas de vidro intercaladas por uma película plástica de grande resistência (PVB - Polivinil Butiral). O vidro laminado é o produto adequado para diversas aplicações, como coberturas, fachadas, sacadas, guarda-corpos, portas, janelas, divisórias, vitrines, pisos e outros, pois em caso de quebra, os cacos ficam presos na película de PVB, evitando ferimentos e mantendo a área fechada até que a substituição do vidro seja realizada. Além disso, o vidro laminado possui outros benefícios, como a redução da entrada de ruídos externos (quando comparado aos vidros comuns) e a proteção contra os raios UV (Ultravioleta), pois o PVB barra 99,6% dos raios solares UV (Ultravioleta), protegendo as pessoas dos danos causados por esse tipo de raio, evitando o desbotamento e envelhecimento dos móveis, cortinas, tapetes e outros objetos.

Você já imaginou estar em uma avenida com muito barulho e ao fechar a janela não escutar mais nenhum ruído? Isso é possível com os vidros acústicos, que impedem que os ruídos passem de um ambiente para outro. Esse conforto sonoro pode ser obtido através de duas soluções: vidro laminado acústico e o vidro duplo (ou insulado).

Vidro laminado acústico

É um vidro laminado com um PVB especial (acústico) e por isso funciona como um excelente isolante acústico. É um produto inovador que garante uma poderosa proteção contra ruídos.

Vidro duplo ou insulado

É o conjunto de dois vidros separados por uma camada de ar ou gás, conferindo redução na propagação de som, na entrada de calor e uma infinidade de combinações decorativas. Largamente utilizado na construção civil dos países europeus, o vidro duplo está presente no nosso dia a dia, como por exemplo, na porta dos freezers e refrigeradores (com a função de isolação térmica). O duplo envidraçamento pode ser composto por qualquer tipo de vidro, melhorando a performance térmica e acústica. Além disso, pode ser equipado com persianas internas, que dão ao conjunto um efeito estético diferenciado.

Com avanço tecnológico na criação de micro camadas surgiram inúmeros tipos de vidros especiais. Na realidade, esses vidros possuem camadas de diversos tipos de materiais diferentes, camadas essas de dimensões microscópicas, que oferecem diversas características diferenciadas ao vidro. Tipos de vidros especiais: controle solar, autolimpante, baixa reflexão e baixo-emissivo.

Vidro de proteção solar

Também conhecido como vidro refletivo ou de controle solar, oferece uma solução arquitetônica contemporânea, sendo indicado para locais onde há

grande incidência de raios solares, como fachadas de prédios, janelas, portas, sacadas e coberturas, pois proporciona melhor conforto térmico. Eles têm a função de reduzir a entrada de calor para o interior do ambiente, além de produzir um controle na entrada da luz para o interior das edificações. Da radiação solar que passa pelo envidraçamento, parte é automaticamente refletida para o ambiente externo, e parte é absorvida pelo vidro, minimizando a quantidade de calor que atinge efetivamente o ambiente interno. Com isso a temperatura interna fica mais agradável e você reduz o consumo de energia elétrica com o ar condicionado e a luz artificial. Produtos ideais dentro do conceito de sustentabilidade, por proporcionar condições para obtenção de certificações tais como LEED, Aqua e outras.

Vidro autolimpante

Vidros autolimpantes são produzidos a partir de um vidro float que recebe uma camada ainda no seu processo de fabricação. Essa camada aproveita a força dos raios UV (Ultravioleta) e da água da chuva para combater a sujeira e os resíduos que se acumulam no exterior e desta forma, mantém a superfície do vidro limpa. Esse processo possui um caráter sustentável extremamente forte pois, além de reduzir o consumo de água, haja vista que sua limpeza é menos freqüente e utiliza a própria água da chuva para isso, reduz o consumo de detergentes que, em muitos casos, afetam o eco sistema. O vidro autolimpante é visualmente idêntico aos vidros normais, ele garante uma visão nítida em todas as situações, mesmo em dias de chuva; e a camada autolimpante é integrada ao próprio vidro e por isso tem um alto nível de durabilidade, não se desgastando ao longo do tempo. Deve ser aplicado sempre na parte externa das edificações como fachadas, coberturas, janelas, portas, sacadas e outros e em áreas altamente poluídas.

Vidro com baixa reflexãoÉ um vidro float extra clear (vidros com baixa concentração de ferro em sua composição e por isso são extremamente claros e não esverdeados) que recebe uma camada capaz de reduzir a reflexão em 5 vezes (comparado ao vidro float incolor). Ideal para vitrine, showrooms, museus, concessionárias, displays e outros tipos de aplicação que necessitem evitar o incomodo reflexo da luz no vidro o que, em muitas vezes obriga a pessoa a criar sombra em frente para observar o objeto que está atrás do vidro.

Vidro baixo-emissivoÉ um vidro produzido em processo off-line e que apresenta baixa emissividade, ou seja, não permite a troca de calor entre o ambiente interno e externo. Quando utilizado como vidro duplo, isola termicamente até 5 vezes mais do que um vidro transparente monolítico. Possui aparência de um vidro float incolor, reduzindo a entrada de calor ou frio. Usado no mercado de refrigeração comercial e na construção civil, em fachadas e coberturas.

Existem dois tipos de vidros coloridos: pintado e serigrafado.

Vidro pintadoProduzido a partir de um vidro float, recebe na linha de produção uma pintura especial, o que lhe confere, além do acabamento colorido e de alto brilho, maior resistência. Sua versatilidade possibilita a utilização em móveis, residências, escritórios, hotéis, lojas e museus.

Vidro serigrafadoNo processo de serigrafia do vidro é feita a aplicação de uma tinta vitrificante (esmalte cerâmico) no vidro comum, incolor ou colorido na massa. Em seguida esse vidro passa por um forno de têmpera onde os pigmentos cerâmicos passam a fazer parte dele. Ao final do processo, obtém-se um vidro temperado com textura extremamente resistente, inclusive ao atrito com metais pontiagudos.É um vidro extremamente transparente, ou seja, sem o tom esverdeado comum nos vidros incolores. Isso ocorre porque em sua composição há uma concentração menos de óxido de ferro. Utilizado na construção civil, decoração e eletrodoméstico.

Espelhos são produzidos a partir de um vidro float que recebe uma camada a base de prata. Em seguida essa camada é protegida por camadas de tinta.São vidros tratados com ácido e com aparência esbranquiçada. Oferece diversas opções estéticas para arquitetos e decoradores, pois combinam a leveza do vidro com a sutileza da translucidez, dando um toque de nobreza ao design de móveis e à decoração dos mais diversos ambientes.É um vidro trabalhado com jatos de grãos de areia, que agridem mecanicamente o vidro, transformando-o em translúcido e levemente áspero. Usado em móveis e decoração.Os vidros resistentes ao fogo, sem malha metálica, são vidros laminados compostos por várias lâminas intercaladas com material químico transparente, que se funde e dilata em caso de incêndio. Essa reação se ativa quando a temperatura de uma das faces do vidro atinge 120ºC.

Bibliografiashttp://www.cebrace.com.br/v2/vidro/processo-fabricacao

http://www.fau.usp.br/deptecnologia/docs/bancovidros/outrosvidro.htm

Indústria da cerâmica

Origem

A cerâmica é muito antiga, sendo que peças de argila cozida foram encontradas em diversos sítios arqueológicos.

A cerâmica é o material artificial mais antigo produzido pelo homem. Do grego "kéramos” ("terra queimada" ou “argila queimada”), é um material de grande resistência, frequentemente encontrado em escavações arqueológicas. Pesquisas apontam que a cerâmica é produzida há cerca de 10-15mil,anos. Quando saiu das cavernas e se tornou um agricultor, o homem encontrou a necessidade de buscar abrigo, mas também notou que precisaria de vasilhas para armazenar água, alimentos colhidos e sementes para a próxima safra. Tais vasilhas deveriam ser resistentes, impermeáveis e de fácil fabricação. Estas facilidades foram encontradas na argila, deixando pistas sobre civilizações e culturas que existiram milhares de anos antes da Era Cristã. No Japão, as peças de cerâmica mais antigas conhecidas por arqueólogos foram encontradas na área ocupada pela cultura Jomon há cerca de oito mil anos.

Antes do final do período Neolítico (ou da Pedra polida), que compreendeu, aproximadamente, de 26.000 AC até por volta de 5.000 AC, a habilidade na manufatura de peças de cerâmica deixou o Japão e se espalhou pela Europa e pela Ásia, não existindo, entretanto, um consenso sobre como isto ocorreu. Na China e no Egito, por exemplo, a utilização da cerâmica remonta a mais de cinco mil anos. Nas tumbas dos faraós do Antigo Egito, vários vasos de cerâmica continham vinho, óleos e perfumes para fins religiosos.

Um dos grandes exemplos da antiga arte cerâmica chinesa está expressa pelos guerreiros de Xian. Lá, em 1974, os arqueólogos encontraram o túmulo do imperador Chi-Huand-di, que nasceu por volta do ano 240 AC. Para decorá-lo, foi feita a réplica em terracota de um exército de soldados em tamanho natural. Terracota é o termo empregado para a argila modelada e cozida em forno.

Muitas culturas, desde os primórdios, desenvolveram estilos próprios que, com o passar do tempo, consolidavam tendências e evoluíam no aprimoramento artístico. Estudiosos confirmam que a cerâmica é a mais antiga das indústrias. Ela nasceu no momento em que o homem começou a

utilizar o barro endurecido pelo fogo. Esse processo de endurecimento, obtido casualmente, multiplicou-se e evoluiu até hoje. A cerâmica passou a substituir a pedra trabalhada, a madeira e mesmo as vasilhas feitas de frutos como o coco ou a casca de certas cucurbitáceas (porungas, cabaças e catutos). 

As primeiras cerâmicas de que se tem notícia são da pré-história: vasos de barro, sem asa, que tinham cor de argila natural ou eram escurecidas por óxidos de ferro. A cerâmica para a construção e a cerâmica artística com características industriais só surgiram na Antiguidade em grandes centros comerciais. Mais recentemente, passou por uma vigorosa etapa após a Revolução Industrial.

A cerâmica é uma atividade de produção de artefato a partir da argila, que se torna muito plástica e fácil de moldar quando umedecida. Depois de submetida à secagem para retirar a maior parte da água, a peça moldada é submetida a altas temperaturas (ao redor de 1.000º C), que lhe atribuem rigidez e resistência mediante a fusão de certos componentes da massa e, em alguns casos, fixando os esmaltes na superfície. Hoje, além de sua utilização como matéria-prima constituinte de diversos instrumentos domésticos, da construção civil e como material plástico nas mãos dos artistas, a cerâmica é também utilizada na tecnologia de ponta, mais especificamente na fabricação de componentes de foguetes espaciais, devido à sua durabilidade.

A ORIGEM DA CERÂMICA NO BRASIL

No Brasil, a cerâmica tem seus primórdios na Ilha de Marajó. A cerâmica marajoara aponta à avançada cultura indígena que floresceu na ilha. Estudos arqueológicos, contudo, indicam a presença de uma cerâmica mais simples, que indica ter sido criada na região amazônica por volta de cinco mil anos atrás. 

A cerâmica marajoara era altamente elaborada e de uma especialização artesanal que compreendia várias técnicas: raspagem, incisão, excisão e pintura. A modelagem é tipicamente antropomorfa, embora haja exemplares de cobras e lagartos em relevo. De outros objetos de cerâmica, destacavam-se bancos, estatuetas, rodelas-de-fuso, tangas, colheres, adornos auriculares e labiais, apitos e vasos miniatura. Mesmo desconhecendo o torno e operando com instrumentos rudimentares, os

indígenas criaram uma cerâmica de valor, que dá a impressão de superação dos estágios primitivos da Idade da Pedra e do Bronze.

Dessa forma, a tradição ceramista não chegou ao Brasil com os portugueses ou na bagagem cultural dos escravos, como muitos acreditam. Os índios aborígines firmaram a cultura do trabalho em barro quando Cabral aportou no território. Os colonizadores portugueses, instalando as primeiras olarias, nada de novo trouxeram, mas estruturam e concentraram a mão-de-obra.

O processo empregado pelos indígenas, no entanto, sofreu modificações com as instalações de olarias nos colégios, engenhos e fazendas jesuítas, onde se produziam tijolos, telhas e louça de barro para consumo diário. A introdução de uso do torno e das rodadeiras parece ser a mais importante dessas influências, que se fixou especialmente na faixa litorânea dos engenhos, nos povoados, nas fazendas, permanecendo nas regiões interioranas as práticas manuais indígenas. 

Com essa técnica, passaram a ser fabricadas peças com maior simetria na forma, acabamento mais aprimorado e menor tempo de trabalho.

DefiniçãoCerâmica compreende todos os materiais inorgânicos, não metálicos,

obtidos geralmente após tratamento térmico em temperaturas elevadas.

ClassificaçãoPelo fato do setor cerâmico ser amplo e heterogêneo, o mesmo é divido

em sub-setores ou segmentos em função de alguns fatores como: matérias-primas, propriedades e áreas de utilização. Dessa forma, a seguinte classificação, em geral, é adotada.

Cerâmicas vermelhas

Compreende materiais com coloração avermelhada empregados na construção civil (tijolos, blocos, telhas, elementos vazados, lajes, tubos cerâmicos e argilas expandidas) e também utensílios de uso doméstico e de

adorno. As lajotas muitas vezes são enquadradas neste grupo, porém o mais correto é em Materiais de Revestimento.

Cerâmicas brancas

Este grupo é bastante diversificado, compreende materiais constituídos por um corpo branco e em geral recobertos por uma camada vítrea transparente e incolor e que eram assim agrupados pela cor branca da massa, necessária por razões estéticas e/ou técnicas. Com o advento dos vidrados opacificados, muitos dos produtos enquadrados neste grupo passaram a ser fabricados, sem prejuízo das características para uma dada aplicação, com matérias-primas com certo grau de impurezas, responsáveis pela coloração. Confirme pode ser observado na tabela 01 este grupo é subdividido em:

Tabela 01: Subdivisão dos tipos de cerâmicas brancas.CERÂMICAS BRANCAS

Louça de mesaLouça sanitária

Cerâmica artísticaCerâmica técnica para fins diversos, tais como:

químico, elétrico, térmico e mecânico.

Materiais refratários

Este grupo compreende uma gama de produtos, que têm como finalidade suportar altas temperaturas nas condições específicas de processo e de operação dos equipamentos industriais, que em geral envolvem esforços mecânicos, ataques químicos, variações bruscas de temperatura, entre outros. Para suportar estas condições, e em função da natureza das mesmas, foram desenvolvidos inúmeros tipos de produtos, a partir de diferentes matérias-primas ou mistura destas.

Assim, pode-se classificar os produtos refratários quanto a matéria-prima ou componente químico principal em: sílica, sílico-aluminoso,

aluminoso, mulita, magnesianocromítico, cromítico-magnesiano, carbeto de silício, grafita, carbono, zircônia, zirconita, espinélio e outros.

Isolantes térmicosOs produtos deste segmento podem ser classificados em:

a) refratários isolantes que se enquadram no segmento de refratários,b) isolantes térmicos não refratários, compreendendo produtos como vermiculita expandida, sílica diatomácea, diatomito, silicato de cálcio, lã de vidro e lã de rocha, que são obtidos por processos distintos ao do item a) e que podem ser utilizados, dependendo do tipo de produto até 1100 °C. c) fibras ou lãs cerâmicas que apresentam características físicas semelhantes as citadas no item b), porém apresentam composições tais como sílica, silica-alumina, alumina e zircônia, que dependendo do tipo, podem chegar a temperaturas de utilização de 2000ºC ou mais.

Fritas e corantesEstes dois produtos são importantes matérias-primas para diversos

segmentos cerâmicos que requerem determinados acabamentos. Frita (ou vidrado fritado) é um vidro moído, fabricado por indústrias especializadas a partir da fusão da mistura de diferentes matérias-primas. É aplicado na superfície do corpo cerâmico que, após a queima, adquire aspecto vítreo. Este acabamento tem por finalidade aprimorar a estética, tornar a peça impermeável, aumentar a resistência mecânica e melhorar ou proporcionar outras características. Corantes constituem-se de óxidos puros ou pigmentos inorgânicos sintéticos obtidos a partir da mistura de óxidos ou de seus compostos. Os pigmentos são fabricados por empresas especializadas, inclusive por muitas das que produzem fritas, cuja obtenção envolve a mistura das matérias-primas, calcinação e moagem. Os corantes são adicionados aos esmaltes (vidrados) ou aos corpos cerâmicos para conferir-lhes colorações das mais diversas tonalidades e efeitos especiais.

AbrasivosParte da indústria de abrasivos, por utilizarem matérias-primas e

processos semelhantes aos da cerâmica, constituem-se num segmento cerâmico. Entre os produtos mais conhecidos podemos citar o óxido de alumínio eletrofundido e o carbeto de silício. 

Cerâmica de Alta Tecnologia/Cerâmica Avançada

O aprofundamento dos conhecimentos da ciência dos materiais proporcionou ao homem o desenvolvimento de novas tecnologias e aprimoramento das existentes nas mais diferentes áreas, como aeroespacial, eletrônica, nuclear e muitas outras e que passaram a exigir materiais com qualidade excepcionalmente elevada. Tais materiais passaram a ser desenvolvidos a partir de matérias-primas sintéticas de altíssima pureza e por meio de processos rigorosamente controlados.

Estes produtos, que podem apresentar os mais diferentes formatos, são fabricados pelo chamado segmento cerâmico de alta tecnologia ou cerâmica avançada. Eles são classificados, de acordo com suas funções, em: eletroeletrônicos, magnéticos, ópticos, químicos, térmicos, mecânicos, biológicos e nucleares. Os produtos deste segmento são de uso intenso e a cada dia tende a se ampliar. Como alguns exemplos, podemos citar: naves espaciais, satélites, usinas nucleares, materiais para implantes em seres humanos, aparelhos de som e de vídeo, suporte de catalisadores para automóveis, sensores (umidade, gases e outros), ferramentas de corte, brinquedos, acendedor de fogão, etc.

Matérias-primasAs três matérias primas básicas usadas na fabricação de cerâmicas são a

argila, o feldspato e a areia.

Argila é um material natural, de textura terrosa, de granulação fina, constituída essencialmente de argilominerais, podendo conter outros minerais que não são argilominerais (quartzo, mica, pirita, hematita, etc), matéria orgânica e outras impurezas. Os argilominerais são os minerais característicos das argilas; quimicamente são silicatos de alumínio ou magnésio hidratados, contendo em certos tipos outros elementos como ferro, potássio, lítio e outros. Graças aos argilominerais, as argilas na presença de água desenvolvem uma série de propriedades tais como: plasticidade, resistência mecânica a úmido, retração linear de secagem, compactação, tixotropia e viscosidade de suspensões aquosas que explicam sua grande variedade de aplicações tecnológicas. Os principais grupos de argilominerais são caulinita, ilita e esmectitas ou montmorilonita.

O que diferencia estes argilominerais é basicamente o tipo de estrutura e as substituições que podem ocorrer, dentro da estrutura, do alumínio por magnésio ou ferro, e do silício por alumínio ou ferro, principalmente, e conseqüente neutralização das cargas residuais geradas pelas diferenças de cargas elétricas dos íons por alguns cátions. Dessa forma, na caulinita praticamente não ocorre substituição, na ilita ocorre substituição e o cátion neutralizante é o potássio; na montmorilonita também ocorrem substituições e os cátions neutralizantes podem ser sódio, cálcio, potássio e outros. Isto implica em diferenças nas características de interesse para as diversas aplicações tecnológicas. Como exemplo, argilas constituídas essencialmente pelo argilomineral caulinita são as mais refratárias, pois são constituídas essencialmente de sílica (SiO2) e alumina (Al2O3), enquanto que os outros, devido à presença de potássio, ferro e outros elementos, têm a refratariedade sensivelmente reduzida. A presença de outros minerais, muitas vezes considerados como impurezas, pode afetar substancialmente as características de uma argila para uma dada aplicação; daí a razão, para muitas aplicações, de se eliminar por processos físicos os minerais indesejáveis. Processo este chamado de beneficiamento.

Aplicações: As argilas apresentam uma enorme gama de aplicações, tanto na área de cerâmica como em outras áreas tecnológicas. Pode-se dizer que em quase todos os segmentos de cerâmica tradicional a argila constitui total ou parcialmente a composição das massas. De um modo geral, as argilas que são mais adequadas à fabricação dos produtos de cerâmica vermelha apresentam em sua constituição os argilominerais ilita, de camadas mistas ilita-montmorilonita e clorita-montmorilonita, além de caulinita, pequenos teores de montmorilonita e compostos de ferro. As argilas para materiais refratários são essencialmente cauliníticas, devendo apresentar baixos teores de compostos alcalinos, alcalinos-terrosos e de ferro; podendo conter ainda em alguns tipos a gibbsita (Al2O3.3H2O). As argilas para cerâmica branca são semelhantes às empregadas na indústria de refratários; sendo que para algumas aplicações a maior restrição é a presença de ferro e para outras, dependendo do tipo de massa, além do ferro a gibbsita. No caso de materiais de revestimento são empregadas argilas semelhantes àquelas utilizadas para a produção de cerâmica vermelha ou as empregadas para cerâmica branca e materiais refratários.

Feldspato o termo feldspato cobre uma série de alumino-silicatos alcalinos ou alcalinos terrosos. Os feldspatos naturais são normalmente

uma mistura em diversas proporções de alumino-silicatos de potássio, de sódio, de cálcio, de lítio e ocasionalmente de bário e de césio. Para a indústria cerâmica os feldspatos de maior importância são o potássico (K2O.Al2O3.6SiO2) e o sódico (Na2O.Al2O3. 6SiO2), por terem temperatura de fusão relativamente baixa e assim sendo empregados como geradores de “massa vítrea” nas massas cerâmicas e nos vidrados. No entanto eles dificilmente são encontrados puros, em geral se apresentam em mistura, podendo também estar associados a outras impurezas.

Areia é constituída por SiO2, é um material refratário e possui um alto ponto de fusão 1710˚C. Os fundentes mais comuns podem ser observados na tabela 02. Além dos três minerais principais, é utilizado diversos outros minerais, sais e óxidos, como fundentes e ingredientes refratários especiais conforme tabela 03.

Tabela 02: Fundentes mais comuns.

Tabela 03: Alguns ingredientes refratários especiais são:

Processos de fabricaçãoOs processos de fabricação empregados pelos diversos segmentos

cerâmicos assemelham-se parcial ou totalmente. Esses processos de fabricação podem diferir de acordo com o tipo de peça ou material

Fundentes mais comunsFluorita (CaF2) Óxidos de ferro

Ácido bórico (H3BO3) Óxidos de antimônioBarrilha (Na2CO3) Óxidos de chumbo

Nitrato de sódio (NaNO3) Apatita [Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3]

Perlasso (K2CO3) Minerais de lítioBórax (Na2B4O7 10H2O) Bórax (Na2B4O7 10H2O)

Ingredientes Refratários EspeciaisSilicatos de alumínio (Al2O3

SiO2) (cianita, silimanita, andalusita

Silicatos de magnésio hidratados, p. ex. talco (3MgO 4SiO2 H2O)

Zircônia (ZrO2) Alumina (Al2O3)Olivina [(FeO, MgO)2SiO2] Dolomita

Cromita (FeO Cr2O3) MagnesitaTitânia outros materiais

desejado. De um modo geral eles compreendem as etapas de preparação da matéria-prima e da massa, formação das peças, tratamento térmico e acabamento. No processo de fabricação muitos produtos são submetidos a esmaltação e decoração.

Esses processos de fabricação podem diferir de acordo com o tipo de peça ou material desejado. De um modo geral eles compreendem as etapas de preparação da matéria-prima e da massa, formação das peças, tratamento térmico e acabamento. No processo de fabricação muitos produtos são submetidos a esmaltação e decoração.

Preparação da Matéria-PrimaGrande parte das matérias-primas utilizadas na indústria cerâmica

tradicional é natural, encontrando-se em depósitos espalhados na crosta terrestre. Após a mineração, os materiais devem ser beneficiados, isto é desagregados ou moídos, classificados de acordo com a granulometria e muitas vezes também purificados. O processo de fabricação, propriamente dito, tem início somente após essas operações. As matérias-primas sintéticas geralmente são fornecidas prontas para uso, necessitando apenas, em alguns casos, de um ajuste de granulometria.

Preparação da MassaOs 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 matérias-primas e dos aditivos, que deve seguir com rigor as formulações de massas, previamente estabelecidas. 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:- suspensão, também chamada barbotina, para obtenção de peças em moldes de gesso ou resinas porosas;

- 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.

Formação das PeçasExistem diversos processos para dar forma às peças cerâmicas. Os

métodps mais utilizados compreendem: colagem, prensagem, extrusão e torneamento.

Colagem ou fundiçãoConsiste em verter uma suspensão (barbotina) num molde de gesso,

onde permanece durante um certo tempo até que a água contida na suspensão seja absorvida pelo gesso; enquanto isso, as partículas sólidas vão se acomodando na superfície do molde, formando a parede da peça. O produto assim formado apresentará uma configuração externa que reproduz a forma interna do molde de gesso. Mais recentemente tem se difundido a fundição sob pressão em moldes de resina porosa.

PrensagemNesta operação utiliza-se sempre que possível massas granuladas e com

baixo de teor de umidade. Diversos são os tipos de prensa utilizados, como fricção, hidráulica e hidráulica-mecânica, podendo ser de mono ou dupla ação e ainda ter dispositivos de vibração, vácuo e aquecimento. Para muitas aplicações são empregadas prensas isostática, cujo sistema difere dos outros. A massa granulada com praticamente 0% de umidade é colocada num molde de borracha ou outro material polimérico, que é em seguida fechado hermeticamente e introduzido numa câmara contendo um fluido, que é comprimido e em conseqüência exercendo uma forte pressão, por igual, no molde.

No caso de grandes produções de peças que apresentam seções pequenas em relação ao comprimento, a pressão é exercida somente sobre a face maior para facilitar a extração da peça, como é o caso da parte cerâmica da vela do automóvel, isoladores elétricos e outros. O princípio da prensagem isostática também está sendo aplicado para obtenção de materiais de revestimento (placas cerâmicas), onde .a punção superior da

prensa é revestido por uma membrana polimérica, com uma camada interposta de óleo, que distribui a pressão de modo uniforme sobre toda a superfície ou peça a ser prensada. Outra aplicação da prensagem isostática que vem crescendo, é na fabricação de determinadas peças do segmento de louça de mesa.

ExtrusãoA massa plástica é colocada numa extrusora, também conhecida como

maromba, onde é compactada e forçada por um pistão ou eixo helicoidal, através de bocal com determinado formato. Como resultado obtém-se uma coluna extrudada, com seção transversal com o formato e dimensões desejados; em seguida, essa coluna é cortada, obtendo-se desse modo peças como tijolos vazados, blocos, tubos e outros produtos de formato regular.

TorneamentoComo descrito anteriormente, o torneamento em geral é uma etapa

posterior à extrusão, realizada em tornos mecânicos ou manuais, onde a peça adquire seu formato final.

Tratamento térmicoO processamento térmico é de fundamental importância para obtenção

dos produtos cerâmicos, pois dele dependem o desenvolvimento das propriedades finais destes produtos. Esse tratamento compreende as etapas de secagem e queima.

SecagemApós a etapa de formação, as peças em geral continuam a conter água,

proveniente da preparação da massa. Para evitar tensões e, conseqüentemente, defeitos nas peças, é necessário eliminar essa água, de forma lenta e gradual, em secadores intermitentes ou contínuos, a temperaturas variáveis entre 50 ºC e 150 ºC.

Nessa operação, conhecida também por sinterização, os produtos adquirem suas propriedades finais. As peças, após secagem , são submetidas a um tratamento térmico a temperaturas elevadas, que para a maioria dos produtos situa-se entre 800 ºC a 1700 ºC, em fornos contínuos ou intermitentes que operam em três fases:

- aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura desejada;- patamar durante certo tempo na temperatura especificada;- resfriamento até temperaturas inferiores a 200 ºC. 

O ciclo de queima compreendendo as três fases, dependendo do tipo de produto, pode variar de alguns minutos até vários dias.

Durante esse tratamento ocorre uma série de transformações em função dos componentes da massa, tais como: perda de massa, desenvolvimento de novas fases cristalinas, formação de fase vítrea e a soldagem dos grãos. Portanto, em função do tratamento térmico e das características das diferentes matérias-primas são obtidos produtos para as mais diversas aplicações.

AcabamentoNormalmente, a maioria dos produtos cerâmicos é retirada dos

fornos, inspecionada e remetida ao consumo. Alguns produtos, no entanto, requerem processamento adicional para atender a algumas características, não possíveis de serem obtidas durante o processo de fabricação. O processamento pós-queima recebe o nome genérico de acabamento e pode incluir polimento, corte, furação, entre outros.

Esmaltação e decoração Muitos produtos cerâmicos, como louça sanitária, louça de mesa,

isoladores elétricos, materiais de revestimento e outros, recebem uma camada fina e contínua de um material denominado de esmalte ou vidrado, que após a queima adquire o aspecto vítreo. Esta camada vítrea contribui para os aspectos estéticos, higiênicos e melhoria de algumas propriedades como a mecânica e a elétrica.

Muitos materiais também são submetidos a uma decoração, a qual pode ser feita por diversos métodos, como serigrafia, decalcomania, pincel e outros. Neste caso são utilizadas tintas que adquirem suas características finais após a queima das peças.

Fluxograma de processos de vários produtos cerâmicos

Nos Fluxogramas 01, 02, 03 e 04 estão relacionados alguns exemplos de processos de fabricação de alguns produtos cerâmicos, que podem apresentar variações em função do tipo de peça, da produção e do estágio tecnológico da empresa.

1. Processo de fabricação de cerâmica vermelha;2. Processo de fabricação de louça de mesa e cerâmica artística; 3. Processo de fabricação de materiais de revestimento por via seca.4. Processo de fabricação de materiais de revestimento por via úmida

Fluxograma 01: Processo de fabricação de cerâmica vermelha

Fluxograma 02: Processo de fabricação de louça de mesa e cerâmica artística;

Fluxograma 03: Processo de fabricação de materiais de revestimento por via seca.

luxograma 04: Processo de fabricação de materiais de revestimento por via úmida

Dados Oficiais da tabela 04 mostra o número de cerâmica e olarias no Brasil em 2008.

Tabela 04: Número de Cerâmicas e Olarias no Brasil: aproximadamente 6.903 empresas

Nº Empresas

Aproximado

% Aproximado

por Área

Prod./Mês (Nº de Peças)

Consumo-Ton/Mês 

(Matéria Prima: Argila)

Blocos/Tijolos

4346 63% 4.000.000.000

7.800.000

Telhas 2547 36% 1.300.000.000

2.500.000

Tubos 10 0,1% 325,5Km* -*Produção apontada pela Associação Latino-Americana de Fabricantes de Tubos Cerâmicos (Acertubos), considerando o número de 10 empresas, responsáveis pela fabricação de 3.906km/ano.

Geração empregos diretos: 293 mil Geração empregos indiretos: perto de 900 mil Faturamento anual: R$ 18 bilhões Indústria de Cerâmica Vermelha: 4,8% da Indústria da Construção

Civil

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Centro Cerâmico do Brasil. Apostila de Cerâmica Artística.• Centro Cerâmico do Brasil. Apostila de Revestimento Cerâmico.• Machado, Dra. Solange Aparecida. Dinâmica dos arranjos produtivos locais: um estudo de caso em Santa Gertrudes, a nova capital da cerâmica brasileira.• Amboni, Nério. O Caso CECRISA S.A.: uma aprendizagem que deu certo.• Home page: www.abceram.org.br• Home page: www.eba.com.ufmg.br• Home page: www.eesc.usp.br• Home page: www.museutec.org.br• Home page: www.precisão.eng.brhttp://www.cebrace.com.br/v2/vidro/processo-fabricacao

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A2mica

Indústria do cimento

Origem Histórica A palavra CIMENTO é originada do latim CAEMENTU, que designava na velha Roma espécie de pedra natural de rochedos e não esquadrejada. A origem do cimento remonta há cerca de 4.500 anos. Os imponentes monumentos do Egito antigo já utilizavam uma liga constituída por uma mistura de gesso calcinado. As grandes obras gregas e romanas, como o Panteão e o Coliseu , foram construídas com o uso de solos de origem vulcânica da ilha grega de Santorino ou das proximidades da cidade italiana de Pozzuoli , que possuíam propriedades de endurecimento sob a ação da água. O grande passo no desenvolvimento do cimento foi dado em 1756 pelo inglês John Smeaton , que conseguiu obter um produto de alta resistência por meio de calcinação de calcários moles e argilosos. Em 1818, o francês Vicat obteve resultados semelhantes aos de Smeaton , pela mistura de componentes argilosos e calcários. Ele é considerado o inventor do cimento artificial. Em 1824, o construtor inglês Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino. Percebeu que obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e foi patenteada pelo construtor no mesmo ano, com o nome de cimento Portland , que recebeu esse nome por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland.

Experiência brasileira

No Brasil, estudos para aplicar os conhecimentos relativos à fabricação do cimento Portland ocorreram aparentemente em 1888, quando o comendador Antônio Proost Rodovalho empenhou-se em instalar uma fábrica na fazenda Santo Antônio, de sua propriedade, situada em Sorocaba-SP. Várias iniciativas esporádicas de fabricação de cimento foram desenvolvidas nessa época. Assim, chegou a funcionar durante apenas três meses, em 1892, uma pequena instalação produtora na ilha de

Tiriri, na Paraíba, cuja construção data de 1890, por iniciativa do engenheiro Louis Felipe Alves da Nóbrega, que estudara na França e chegara ao Brasil com novas ideias, tendo inclusive o projeto da fábrica pronto e publicado em livro de sua autoria. Atribui-se o fracasso do empreendimento não à qualidade do produto, mas à distância dos centros consumidores e à pequena escala de produção, que não conseguia competitividade com os cimentos importados da época.

A usina de Rodovalho lançou em 1897 sua primeira produção – o cimento marca Santo Antonio – e operou até 1904, quando interrompeu suas atividades. Voltou em 1907, mas experimentou problemas de qualidade e extinguiu-se definitivamente em 1918. Em Cachoeiro do Itapemirim, o governo do Espírito Santo fundou, em 1912, uma fábrica que funcionou até 1924, com precariedade e produção de apenas 8.000 toneladas por ano, sendo então paralisada, voltando a funcionar em 1935, após modernização.

Todas essas etapas não passaram de meras tentativas que culminaram, em 1924, com a implantação pela Companhia Brasileira de Cimento Portland de uma fábrica em Perus, Estado de São Paulo, cuja construção pode ser considerada como o marco da implantação da indústria brasileira de cimento. As primeiras toneladas foram produzidas e colocadas no mercado em 1926. Até então, o consumo de cimento no país dependia exclusivamente do produto importado. A produção nacional foi gradativamente elevada com a implantação de novas fábricas e a participação de produtos importados oscilou durante as décadas seguintes, até praticamente desaparecer nos dias de hoje.

A produção do clínquer é o núcleo do processo de fabricação de cimento, sendo a etapa mais complexa e crítica em termos de qualidade e custo. As matéria-primas são abundantemente encontradas em jazidas de diversas partes do planeta, sendo de 80% a 95% de calcário, 5% a 20% de argila e pequenas quantidades de minério de ferro.

Produção O Cimento Portland é compostos de clínquer e de adições que distinguem os diversos tipos existentes, conferindo diferentes propriedades mecânicas e químicas a cada um.  

Clínquer

O clínquer é o principal item na composição de cimentos Portland, sendo a fonte de Silicato Tricálcico (CaO)3SiO2e Silicato Dicálcico (CaO)2SiO2. Estes compostos trazem acentuada característica de ligante hidráulico e estão diretamente relacionados com a resistência mecânica do material após a hidrataçãoA produção do clínquer é o núcleo do processo de fabricação de cimento, sendo a etapa mais complexa e crítica em termos de qualidade e custo. As matéria-primas primas são abundantemente encontradas em jazidas de diversas partes do planeta, sendo aproximadamente 93% de calcário, 7% de argila e pequenas quantidades de minério de ferro. Principais compostos químicos do clínquerSilicato Tricálcico (CaO)3SiO2 45-75%Silicato Dicálcico (CaO)2SiO2 7-35%Aluminato Tricálcico (CaO)3Al2O3 0-13%Aluminato Tetracálcico (CaO)3Al2O3 0-18% GessoO gesso (ou gipsita, nome mais correto) (CaSO4 · 2 H2O) é adicionado em quantidades geralmente inferiores a 3% da massa de clínquer, tem função de estender o tempo de pega do cimento (tempo para início do endurecimento). Sem esta adição, o tempo de pega do cimento seria de poucos minutos, inviabilizando o uso. Devido a isso, o gesso é uma adição obrigatória, presente desde os primeiros tipos de cimento Portland.

Escória siderúrgica

A escória, de aparência semelhante a areia grossa, é um sub-produto de alto-fornos, reatores que produzem o ferro gusa a partir de uma carga composta por minério de ferro, fonte de Fe, e carvão vegetal ou coque, fonte de carbono. Entre diversas impurezas como outros metais, se concentram na escória silicatos, que apesar de rejeitados no processo de metalização, proporcionam-na características de ligante hidráulico.

Sendo um sub-produto, este material tem menor custo em relação ao clínquer e é utilizado também por elevar a durabilidade do cimento, principalmente em ambientes com presença de sulfatos. Porém, a partir de

certo grau de substituição de clínquer a resistência mecânica passa a diminuir.

Argila pozolânica

As pozolanas ativadas reagem espontaneamente com CaO em fase aquosa, por conterem elevado teor de sílica ativa SiO2. Esta característica levou ao uso de pozolanas como ligante hidráulico complementar ao clínquer, com a característica de tornar os concretos mais impermeáveis o que é útil na construção de barragens, por exemplo.

As pozolanas são originalmente argilas contendo cinzas vulcânicas, encontradas na região de Pozzuoli, Italia. Atualmente, materiais com origens diferentes mas com composições semelhantes também são considerados pozolânicos, tais como as pozolanas ativadas artificialmente e alguns sub-produtos industriais como cinzas volantes provenientes da queima de carvão mineral.

O processo de ativação de argilas é amplamente praticado pela própria indústria de cimentos, é geralmente realizado em fornos rotativos semelhantes àqueles utilizados na fabricação de clínquer ou mesmo em antigos fornos de clínquer adaptados, trabalhando a temperaturas mais baixas (até 900 °C) e menor tempo de residência.

Assim como a escória siderúrgica, as pozolanas frequentemente têm menor custo comparadas ao clínquer e só podem substituí-lo até um determinado grau.

Calcário

O calcário é composto basicamente de carbonato de cálcio (CaCO3), encontrado abundantemente na natureza. É empregado como elemento de preenchimento, capaz de penetrar nos interstícios das demais partículas e agir como lubrificante, tornando o produto mais plástico e não prejudicando a atuação dos demais elementos. O calcário é também um material de diluição do cimento, utilizado para reduzir o teor de outros componentes de maior custo, desde que não ultrapassando os limites de

composição ou reduzindo a resistência mecânica a níveis inferiores ao que estabelece a norma ou especificação.

Processos de produção

Mineração

As fábricas de cimento tipicamente se instalam ao lado de jazidas de calcário e argila de modo a minimizar os custos de transporte. A extração destes materiais se realiza em geral em lavras de superfície, com auxílio de explosivos. As rochas extraídas são britadas até atingirem tamanhos de aproximadamente 200 mm ou menos e transportadas para a fábrica em transportadores de correia.

Pré-homogeneização de matérias-primas

As jazidas de calcário e argila apresentam variações de composição ao longo de suas extensões. Por outro lado, a qualidade do produto e a estabilidade do processo de produção requerem materiais quimicamente homogêneos. Para isso, são empregados sistemas de empilhamento e recarregamento com longas pilhas de material, de modo a criar camadas horizontais provenientes de diferentes lotes, que posteriormente são misturadas no próprio processo de recarregamento.

Moagem de matérias-primasOs materiais provenientes das pilhas de pré-homogeneização são introduzidos em um moinho (ou mais) para que se misturem e atinjam granulometria e umidade adequadas aos processos posteriores. Este processo, também chamado de "moagem de cru", faz uso de gases quentes residuais do forno de clinquerização (descrito adiante), empregados como fonte de calor para secagem. No jargão da indústria, o produto da desta moagem é chamado de "farinha" e de fato se assemelha a farinha de

trigocom tom bege. A farinha é armazenada em silos que também promovem homogeneização e absorvem eventuais assincronias entre o forno e os moinhos de cru.

Os motivos para a redução de tamanho das partículas são a homogeneização e o aumento da superfície exposta que intensifica reações químicas e trocas de calor entre as partículas e os gases no interior do forno.

Obtenção de Cru

As matérias-primas seleccionadas são depois dosificadas, tendo em consideração a qualidade do produto a obter (clínquer), operação que é controlada através de computadores de processo. Definida a proporção das matérias-primas, elas são retomadas dos locais de armazenagem e transportadas para moinhos onde se produz o chamado "cru", isto é, uma mistura finamente moída, em proporções bem definidas, do conjunto das matérias-primas.

Nessa moagem são normalmente utilizados moinhos tubulares, de duas câmaras, com corpos moentes (bolas metálicas de diversos diâmetros), ou moinhos verticais de mós. Em qualquer dos casos, é necessário secar as matérias-primas; para a economia do processo, aproveita-se, com frequência, o calor contido nos gases de escape dos fornos, que simultaneamente fazem o transporte do cru do moinho ao silo de armazenagem.

O Forno e a Cozedura

O cru é depois cozido em fornos de tipo e dimensão que variam com a tecnologia de cada fabricante. São constituídos por um tubo "rotativo", montado segundo uma inclinação que pode ir de 2,5 a 5% e com uma velocidade de rotação entre 1,5 e 2,5 r.p.m., atingindo comprimentos de 85m. Interiormente são revestidos de material refractário que confere protecção ao" tubo" e reduz as perdas térmicas. Para que se desenvolva o processo de cozedura, ou clinquerização, é necessário atingir uma temperatura de cerca de 1450°C. Obtém-se esta temperatura pela combustão de carvão pulverizado, "pet-coke", fuelóleo, gás natural ou

outros combustíveis secundários (pneus usados no caso da fábrica Maceira-Liz). O processo de cozedura começa a partir do momento em que o cru é extraído dos silos de armazenagem e introduzido no sistema de pré-aquecimento, onde circula em contra-corrente com os gases de escape resultantes da queima do combustível. O transporte do material através do forno faz-se pelo movimento de rotação e pelo seu grau de inclinação.

Às reacções químicas que se desenvolvem durante o processo dá-se o nome de "clinquerização" e ao produto formado chama-se "clínquer". A partir dos 1450°C, em que a formação do clínquer deve ser completa, começa o processo de arrefecimento, primeiro com o encaminhamento da massa para a entrada dos arrefecedores e depois através destes. Os tipos de arrefecedores mais comuns são os satélites, de grelha e de tambor rotativo. Para facilitar o arrefecimento, é introduzido ar em contra-corrente com o clínquer, aproveitando-se este ar aquecido para a queima de combustível.

O forno é sempre complementado por um sistema de arrefecimento do produto fabricado, porquanto:

a evacuação e o transporte do clínquer incandescente são, na prática, impossíveis;

o arrefecimento rápido melhora a qualidade do clínquer; a recuperação do calor transportado pelo clínquer melhora o

rendimento térmico do processo.

Os transportadores de clínquer, que têm de ser resistentes à temperatura de saída do forno (cerca de 200°C), conduzem-no para silos ou armazéns horizontais.

Pré-aquecimento

Quase a totalidade dos fornos de cimento atualmente operantes contam com torres de pré-aquecimento, responsáveis por remover a umidade ainda restante no material (inferior a 1%) e iniciar a descarbonatação do calcário. Os fornos de maior capacidade e mais modernos contam com torres maiores capazes de completar quese totalmente o processo de descarbonatação. Quanto mais eficaz o pré-aquecimento, mais curtos são fornos.

Os pré-aquecedores mais comuns são torres de ciclones. Dispostos em elevadas estruturas (que frequêntemente ultrapassam 100 metros de altura), diversos separadores ciclônicos (equipamentos capazes de retirar partículas sólidas de uma corrente de gases) são interligados entre si atraves de tutos de imesão utilizados para troca termica que ocorre em torno de 80% entre a farinha alimentada e gases quentes provinientes do forno. Através da seqüência de ciclones fluem os gases quentes provenientes do forno, em contra-corrente com a matéria prima. A medida que esta se mistura com o fluxo de gases, ocorre transferência de calor e transferência de massa. Nos primeiros trechos do processo, elimina-se a umidade superficial, enquanto a temperatura permanece próxima à temperatura de ebulição da água. A partir deste ponto, o material sólido contendo apenas umidade intergranular passa a ser aquecido gradativamente. No fim do processo, o material atinge de 700 °C a 1000 °C, suficiente para a água esteja eliminada e para se iniciarem decomposições químicas da matéria-prima. Na busca de maior produção e redução de custo estudos deram origem a mais um estágio no pré-aquecedor conhecido como calcinador responsável por 60% a 95% da calcinação da farinha crua nos fornos rotativos para cimento baixando a carga témica na zona de queima e como consequência aumentando da vida útil do revestimento refratário.

Clinquerização

Parte das reações de descarbonatação e a formação de silicatos de cálcio e aluminatos de cálcio ocorrem no interior do forno de cimento. Os fornos de cimento são na maioria rotativos, cilindros horizontais de até 160 metros de comprimento. Um leve ângulo de inclinação combinado ao lento movimento de rotação (de 0,5 a 4,0 rpm) permite que o material percorra o cilindro à medida que desliza pelas paredes. Internamente, há um revestimento de material refratário que protege a carcaça do forno das altas temperaturas e conserva o calor no seu interior. A matéria prima permanece no forno por um tempo de aproximadamente 4 horas e atinge temperaturas clinquerização de 1.230 °C (menor temperatura produz cal e maior temperatura apenas aumenta o consumo energético), suficientes para torna-la incandescente e pastosa. A capacidade de produção de um forno médio é 3.000 a 4.000 toneladas por dia, os maiores fornos do mundo produzem até 10.000t.

Resfriamento

Há dois principais tipos de resfriadores empregados atualmente. Os fornos mais antigos ainda operantes utilizam resfriadores satélites, cilindros menores solidários ao movimento de rotação do forno, acoplados à carcaça do mesmo. Já os fornos construídos a partir da década de 1980geralmente são dotados de resfriadores de grelha, com ventilação forçada, possibilitando maior taxa de transferência de calor entre o clínquer e o ar entrante. Desta forma, se reduz a temperatura de saída do material, recuperando parte da energia associada ao mesmo, aumentando a eficiência do sistema.

Além da eficiência energética, os resfriadores têm suma importância na qualidade do produto. O tempo e o perfil de resfriamento do mesmo são essenciais para a determinação de suas propriedades químicas finais. Lentos processos de resfriamento levam à transformação de silicato tricálcico, instável à alta temperatura, em silicato dicálcico o que diminui a resistência do cimento.

Hoje os resfriadores modernos além de propiciarem uma ótima troca térmica também possibilitam a recuperação de gases quentes que são reutilizados no processo de fabricação, que seriam o ar secundário - auxiliar na combustão na zona de queima; ar terciário - auxiliar na combustão do calcinador; e o ar de excesso - em algumas plantas, na troca de calor do moinho de matéria prima. O produto (clínquer) ainda é moído e diluído em gesso, calcário e/ou escória siderúrgica para se chegar ao produto final.

Moagem de Clínquer Antes da moagem são realizadas as adições (escória, pozolana etc) e após a moagem é obtido o cimento que está pronto para envase.Quanto aos tipos de processos de  fabricação existem dois processos:o processo via seca : calcário e argila são britados a seco.

processo via úmida : a mistura forma uma pasta com 35- 40% de água.

O cimento resulta da moagem fina de vários componentes, sendo o componente maioritário o clínquer, juntando-se gesso e aditivos (cinzas volantes, escórias de alto forno, folhas de calcário, etc.)

Nessa moagem podem utilizar-se moinhos verticais ou, mais comummente, moinhos tubulares, com uma, duas ou três câmaras, funcionando em circuito aberto ou circuito fechado. Quando em circuito fechado, utilizam-se "separadores" para rejeitar as partículas mais grossas, que retornam ao circuito de moagem. Mais recentemente, com o objectivo de conseguir poupanças energéticas, têm-se utilizado sistemas de esmagamento prévio do clínquer ("roller-press") como o que se encontra instalado na fábrica Maceira-Liz.

Os materiais são moídos em proporções bem definidas, de acordo com o plano de qualidade e de modo a satisfazer as normas e especificações em vigor

Armazenagem de Cimento

O cimento produzido é normalmente transportado por via pneumática ou mecânica e armazenado em silos ou armazéns horizontais..CombustivéisA produção de cimento consome muito combustível. Geralmente utiliza-se uma combinação de diversos produtos como óleo, coque de petróleo e resíduos industriais. Cerca de 7% das emissões de CO2 no planeta são decorrentes da produção de cimento, devido à combustão e ao processo de descarbonatação da matéria-prima.

Aproveita-se as altas temperaturas e o tempo de permanência dos gases no forno para empregar combustíveis de difícil utilização em queimas, como pneus picados. Em outras condições, este tipo de combustível poderia emitir altas concentrações de substâncias extremamente tóxicas, (tais como dioxinas e furanos) devido à queima incompleta. Além disso, o calcário e a cal contidos na mistura, têm a característica de reagir com o enxofre proveniente dos combustíveis, evitando maiores emissões de óxidos de enxofre na atmosfera e prevenindo, por exemplo, a ocorrência de chuva ácida.

CoprocessamentoO Coprocessamento é uma técnica já há muito tempo utilizada em países da Europa, Japão e EUA, onde consiste em transformar resíduos em combustíveis alternativos e/ou substitutos de matéria prima, desta forma reduzindo o consumo de combustível fóssil e assim sendo contribuindo com o meio ambiente.

Embalagem e Expedição

A Secil uma das industrias fabricantes de cimento dispõe hoje de meios automáticos de carregamento (sistema "self-service") que permitem melhor satisfazer o cliente no abastecimento de cimento, nomeadamente na redução de tempos de carga.

O cimento produzido pode ainda seguir para uma máquina de ensacagem, sendo depositado em paletes ou constituindo pacotões plastificados. O cimento expedido na forma de granel é transferido directamente do silo onde está armazenado para camiões-cisterna, cisternas para transporte ferroviário ou para navios de transporte de cimento.

A escolha do modo de embalagem e distribuição ( via rodoviária, ferroviária ou marítima) é, para cada caso, uma opção crítica, onde se joga a competitividade das empresas.

Para melhor satisfazer os clientes que se abastecem directamente nas expedições das fábricas e nos entrepostos, a Secil dispõe hoje de sistemas automáticos de carregamento, reduzindo assim os tempos de carregamento.

Bibliografia

https://pt.wikipedia.org/wiki/Cimento

http://www.exacta.ind.br/?p=conteudo&id=101

http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/historia/uma-breve-historia-do-cimento-portland

http://www.portaldoconcreto.com.br/cimento/concreto/caementu.html

http://www.cimentoitambe.com.br/processo-fabricacao-cimento/index.php

http://www.vcimentos.com.br/htms-ptb/Produtos/Cimento_procFabricacao.html

http://www.secil.pt/default.asp?pag=historico_cimento