Modelagem matemática dos perfis de temperatura do gás, do sólido e da parede do forno e dos perfis de concentração das principais espécies químicas presentes no interior do forno rotativo empregado na produção de clínquer

dc.creatorDiulia Caroline Quites Rodrigues
dc.creatorA. P. Soares Jr
dc.creatorE. F. Costa Jr.
dc.creatorAndréa Oliveira Souza da Costa
dc.date.accessioned2023-07-27T18:41:10Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:36:51Z
dc.date.available2023-07-27T18:41:10Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractCement is one of the most widely used building materials in the world. The best known type of cement is called Portland. The process of cement production involves numerous and complex endothermic and exothermic reactions. This process is non-trivial and occurs under different temperatures. Thus, the optimization of the cement manufacturing is interesting to the industry. Clinkerization is one of the main steps of cement production and it occurs inside the rotary kiln. In this article, the dry process of clinker production is analyzed in a rotary kiln that works in counter flow. The main phenomena involved in the clinker production are: free residual water evaporation of raw material; decomposition of magnesium carbonate; decarbonation; formation of C3A and C4AF; formation of dicalcium silicate and tricalcium silicate. The main objective of this study is to propose a mathematical model that realistically describes the temperature profile and the concentration of clinker components in a rotary kiln. For this, a mathematical model composed of partial differential equations available in the literature has been adapted. The model was solved using the software Mathcad. The proposed model is satisfactory to describe the temperature profile and the concentration profile of the clinker components inside the rotary kiln.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.1590/0366-69132016623621979
dc.identifier.issn1678-4553
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/57074
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofCerâmica
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia Química
dc.subjectAnálise matemática
dc.subjectFornos
dc.subject.otherClínquer
dc.subject.otherForno rotativo
dc.subject.otherModelagem matemática
dc.titleModelagem matemática dos perfis de temperatura do gás, do sólido e da parede do forno e dos perfis de concentração das principais espécies químicas presentes no interior do forno rotativo empregado na produção de clínquer
dc.title.alternativeMathematical modeling of the temperature profiles of gas, solid, and kiln's wall, and the concentration profiles of the main chemical species present inside the rotary kiln used in clinker production
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.epage146
local.citation.issue362
local.citation.spage140
local.citation.volume62
local.description.resumoO cimento é um dos materiais de construção mais utilizados no mundo, sendo o tipo mais comum conhecido como cimento Portland. O processo de fabricação do cimento envolve numerosas e complexas reações endotérmicas e exotérmicas que ocorrem a diferentes temperaturas, o que o torna não trivial. Dessa forma, há um grande interesse na otimização do processo de produção de cimento. A clinquerização é uma das principais etapas da fabricação de cimento e ocorre dentro de forno rotativo. Neste estudo, o processo de produção de clínquer é analisado em um forno rotativo de via seca que atua em contracorrente. Os principais fenômenos envolvidos na obtenção do clínquer são: evaporação da água livre residual da matéria-prima; decomposição do carbonato de magnésio; descarbonatação; formação da fase líquida composta por C3A e C4AF; formação do silicato dicálcico e silicato tricálcico. O principal objetivo deste estudo é a proposta de um modelo matemático que descreve de forma realística o perfil de temperatura e de concentração dos componentes do clínquer ao longo do forno rotativo, desenvolvido a partir de mudanças propostas a um trabalho da literatura. O modelo, composto por equações diferenciais parciais, foi adaptado e implementado em linguagem computacional no programa Mathcad. O modelo proposto foi satisfatório para a descrição do perfil de temperatura e concentração dos componentes do clínquer ao longo de um forno rotativo.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
local.publisher.departmentENGENHARIA - ESCOLA DE ENGENHARIA
local.publisher.initialsUFMG
local.url.externahttps://www.scielo.br/j/ce/a/dcjPgqNcxgxqKywFBdmztJy/?lang=pt

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