Forno Rotativo
Entender as fases da formação do clínquer dentro do forno é fundamental para a especificação dos refratários adequados a cada zona do forno. O forno rotativo é um reator químico, no qual o processo de sinterização da mistura de calcário, argila e outros fundentes resultam em clínquer, a matéria-prima básica do cimento Portland.
Perfil térmico e subdivisões do forno
O perfil térmico do forno varia ao longo de sua extensão, dependendo da temperatura e das reações químicas envolvidas durante o processo (veja na Tabela 1).
Um forno pode ser subdividido em diversas zonas ou regiões, que estão expostas não somente a desgastes térmicos e químicos, mas também a esforços mecânicos. A influência de um ou mais destes fatores, em maior ou menor proporção, determina o tipo de revestimento refratário requerido para cada zona:
• Zona de descarbonatação: de 300ºC a 1000°C (+)
Esta etapa pode ocorrer dentro do forno rotativo ou em modernos precalcinadores, e se constitui de duas etapas: a primeira, entre 300°C e 650°C, em que acontece o aquecimento da farinha acompanhado por uma reação de desidratação; e a segunda, entre 650°C e 1000°C, quando começa o processo de descarbonatação do calcário em CO2 e CaO.
O primeiro passo é caracterizado pelos seguintes aspectos:
• Presença da farinha crua (não há fases minerais formadas);
• Erosão (devido ao fluxo da farinha);
• Elevada temperatura;
• Evaporação e desidratação (da água) relacionada quimicamente à matéria-prima.
Nesta zona é muito importante que os refratários tenham a capacidade de proteger o acionamento do forno (bom grau de isolamento) e boa resistência aos impactos de colagens anômalas. Tijolos com conteúdo de SiO2 inferior a 45% são adequados. Além disso, quando sais alcalinos estão presentes, pode-se desenvolver uma camada vítrea com o álcali na superfície do tijolo, prevenindo sua propagação ou posterior infiltração.
Na segunda etapa das reações, ocorre o desenvolvimento de novas fases mineralógicas:
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