Ciclo de secagem

A temperatura deve ser definida em função da carga e em função do tipo da argila que se está trabalhando. Observar também o tipo de secador de ventilador usado no ciclo de secagem (fixo ou viajante) (OLIVEIRA, 2002). A secagem pode variar dependendo do tipo de argila envolvida, de dois a oito dias e dependendo também da temperatura ambiente e da ventilação. Na secagem artificial, quando as peças se apresentam com os poros muito fechados, a secagem dura de 50 a 60 horas. Já as massas que possuem muito magros, demoram 24 ou até 20 horas e entre esses dois extremos posicionam-se os ciclos mais comuns, de 20 a 60 horas (MÁS, 2002).

Recomenda-se na secagem artificial um levantamento do ciclo de secagem por meio de monitoramento da temperatura e umidade em diversos pontos do secador, daí se faz necessária a utilização da Curva de Bigot, para se conhecer o ponto de máxima compactação onde é possível acelerar a secagem, sem ricos de fissurar o produto (ponto crítico). Caso não haja a Curva de Bigot, é possível adotar os valores: 3°C a 5°C por hora até os 70°C e de 10°C por hora até a secagem final, com temperaturas na ordem de 120°C a 150°C (PATIRE NETO, 1993, 1994).

Este diagrama apresentado na Figura 21, mostra as condições aproximadas de temperatura e umidade dentro de um secador dinâmico. Observa-se que à medida que o material avança dentro do secador a temperatura aumenta (curva 1) e a umidade diminui (curva 2). Nesta fase de secagem o controle do processo se torna muito importante, pois é onde se dá a evaporação da água superficial e a retração deve ser uniforme em toda peça.

Figura 21. Demonstração do diagrama de secagem semicontinuo (TAPIA et al, 2000).

Se nesta fase a velocidade da evaporação da água superficial for maior do que a velocidade de migração da água do interior da peça, a continuidade do fluxo migratório para a superfície se interrompe. Desta forma, enquanto a superfície está seca o interior da peça está úmido, ocasionando fissuras e rupturas. O ciclo da secagem também influencia na umidade, que permanecerá no material na fase de queima (umidade residual) (BORRONI, CHIARA e CHIARA, 2000).

A Figura 22, apresenta a localização da água no interior da massa de argila em produtos cerâmicos e, sua eliminação nas fases de secagem e queima.

Na Figura 23, demonstra o gráfico de velocidade de perda de água na fase de secagem, como também, a retração sofrida neste processo

Figura 23. Demonstração da velocidade de perda de água e curva de retração de secagem de argila (FACINCANI, 2002).

• Gretagem ou trincas capilares. Com muita freqüência são encontradas em telhas e cumeeiras, ou seja, em produtos carregados em pilhas muito densas, com pouquíssima passagem de gás no interior, ou então, em produtos de grandes dimensões, como travessas e travessões, e blocos leves para forro. A causa principal é atribuída ao conteúdo de sílica livre (SiO2) que, aos 573o C sofre uma transformação de estado e no resfriamento, é acompanhada por uma sensível redução de volume do produto, tanto maior quanto mais alto for o conteúdo. Se uma peça de dimensões superiores a 30-40 cm é bruscamente resfriada em uma extremidade, de modo que, para dois pontos a pouca distância, se verificam temperaturas respectivamente inferiores e superiores a 573o C, naquela extremidade a retração é muito forte e as forças de coesão podem não estar em condições de resistir ao esforço de tração. Um resfriamento lento é então aconselhável em todos os casos, mas somente no intervalo em torno da temperatura de transformação do quartzo. Naturalmente, no interior de uma pilha de material existem grandes diferenças nas temperaturas (aos lados, no alto, em baixo e no centro) e o intervalo de temperatura deve estar compreendido entre 60 a 70o C para mais ou menos, da

temperatura de transformação do quartzo. É muito importante sob este aspecto, o uso do resfriamento rápido entre 990o C e aproximadamente 650o C, para haver tempo da temperatura descer lentamente até abaixo dos 500o C.

A adição de areias silicosas para desplastificar as argilas pode aumentar o perigo das fissuras capilares. Elas não são vistas a olho nu, porém, podem ser reconhecidas pelo som falso que o produto emite quando batido (som rachado) sistema esse usado para descobrir rapidamente as trincas nas telhas. Trincas de pré-aquecimento são fissuras ou quebras geradas no material decorrentes de um aquecimento anormal na fase de pré- aquecimento. São caracterizadas por fissuras nas bordas. A causa se encontra sempre num pré-aquecimento muito rápido por volta dos 575º C, devido à produção de uma grande dilatação da parte externa da peça decorrente da transformação do quartzo. Na verdade, a parte externa possui uma temperatura mais alta e se transforma antes da interna. Quando essas fraturas ocorrem é necessário aumentar a fase de pré-aquecimento e aumentar o calor fornecido pelos primeiros queimadores.

A formação de fendas laterais com bordas abertas é normalmente atribuída a um pré- aquecimento muito rápido, mas na realidade deve-se a uma secagem muito rápida (FACINCANI, 2002).

A Figura 24 demonstra a presença de fissuras laterais e de bordas nas peças cerâmicas, provenientes de secagem rápida e aquecimentos irregulares na queima.

Figura 24. Demonstração de fissuras e trincas laterais em produtos cerâmicos (GIBERTONI, 2001).

• Trincas de resfriamento. São pequenas fissuras de bordas fechadas, difíceis de se ver sem o auxílio de um líquido (água ou querosene), que partem de uma das laterais da peça e apresentam diferentes comprimentos. Podem se apresentar com diferentes aparências. Por exemplo, podem aparecer trincas curtas que muitas vezes são provocadas por impactos sofridos pela peça crua. A clássica trinca de resfriamento, em sua forma típica na saída do forno, pode se apresentar de comprimento moderado, mas sempre nas bordas. Ao ser examinada, apresenta-se lisa em toda a espessura em sua parte próxima da borda, seguida de uma parte granulada (em “zig- zag”). Uma vez que a ponta da trinca não é arredondada, esta aumenta com o tempo. Quando o resfriamento for muito rápido, a parte externa do material atinge a temperatura de transformação do quartzo, antes da parte interna. A transformação do quartzo (a 573ºC) implica numa forte retração. É aí que se pode formar uma trinca. Para eliminar este defeito, as opções são duas: aumentar o tempo de queima até eliminar completamente o quartzo livre, o que é difícil, ou reduzir a velocidade do resfriamento próxima à temperatura 600ºC. Vale salientar que a temperatura do produto não é aquela do ar de resfriamento, nem aquela indicada pelos termopares.

Para reduzir a velocidade do resfriamento, verificar se não há entradas de ar frio do ambiente em torno da temperatura de 600ºC; reduzir o volume de ar; redistribuir a capacidade dos sopradores; reorientar os sopradores de modo a não atingir diretamente as peças (FACINCANI, 2002).