PROJETO DE UM SISTEMA DE CONTROLE PARA FORNOS INTERMITENTES DE CERÂMICA VERMELHA CONSIDERANDO A EFICIÊNCIA TÉRMICA

Considerando a atual competitividade de mercado, o investimento em tecnologia vem sendo um pré-requisito à sobrevivência na indústria cerâmica. Na região norte-fluminense do estado do Rio de Janeiro essa atividade ocorre ainda de maneira muito artesanal, desse modo, a inserção da tecnologia é forçada a sofrer adaptações. Afinal, para produtos de baixo valor agregado, fica inviável investir em soluções para melhoria que custam mais que o lucro oriundo de tais melhorias. Esta pesquisa visa projetar, desenvolver e simular um sistema de controle capaz de melhorar a etapa da queima em fornos intermitentes de cerâmica vermelha. A queima é vista como a etapa mais importante e cara de todo o processo de produção cerâmico, tendo em vista que demanda maior consumo de energia. Tamanha sua importância, na grande maioria dos casos os problemas estruturais e estéticos provenientes de ações realizadas em procedimentos anteriores, só aparecem após esta etapa. De acordo com as propriedades dos materiais que compõem a massa cerâmica, as curvas gráficas que descrevem as aferições dos termopares no interior do forno devem assumir valores específicos. Por meio de estudo de caso, dados foram levantados com a finalidade de compreender melhor o cenário e desenvolver o controle adequado ao processo. A lógica de controle proposta atua na abertura-fechamento do damper (registro que regula a passagem dos gases provenientes da queima para a chaminé), visando o controle da temperatura interna do forno. Os resultados apontam para uma queima mais estável, uniforme e eficiente, onde nem sempre uniformizar a temperatura em todo o espaço físico é a solução ideal. Cumpre-se o objetivo proposto de um sistema de controle que otimiza a etapa da queima cerâmica, levando em conta as principais propriedades físicas, químicas e matemáticas envolvidas no processo. Chega-se a resultados que demonstram a influência do controle da saída de calor sobre o sistema, muitas vezes ignorada ou erroneamente administrada.

Palavras-chave: Cerâmica Vermelha; Controle PID; Eficiência Térmica; Modelagem Matemática; Queima.