Desenvolvimento de forno solar a partir de resíduos cerâmicos para secagem de eletrodos revestidos
Welding is a process widely used in the metallurgical, naval and aeronautical industries, one of the important steps in this process is the drying of the coated electrodes used to perform the welding by the Shielded Metal Arc Welding (SMAW), using electric ovens in this step. Currently, thinking mor...
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Formato: | Dissertação |
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Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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Assuntos: | |
Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/44793 |
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Soldagem Energia solar Resíduo cerâmico Argamassa Eletrodo revestido Mendes, Emanuel Vieira Desenvolvimento de forno solar a partir de resíduos cerâmicos para secagem de eletrodos revestidos |
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Welding is a process widely used in the metallurgical, naval and aeronautical
industries, one of the important steps in this process is the drying of the coated
electrodes used to perform the welding by the Shielded Metal Arc Welding (SMAW),
using electric ovens in this step. Currently, thinking more about clean energy, the
development of solar ovens has emerged, being its main application in cooking
food, however, there is already evidence of its use for other purposes, such as
sterilization of hospital medical instruments and drying of fruit to produce flour.
However, there is already evidence of its use for other purposes, such as
sterilization of hospital medical instruments and drying of fruit to produce flours.
However, in all applications of these ovens it is essential provide their thermal
insulation, since they store thermal energy. Thus, this work aims to manufacture,
assemble and operate a solar oven, produced in ceramic composite material from
the processing of residues from potiguares ceramic industries, for the drying of
coated electrodes used in SMWA. For this purpose, the characterization of the Red
Ceramic Waste (RCW) was initially carried out with analyzes of chemical,
mineralogical and specific mass composition, also analyzing the cement, sand and
lime, used to obtain the ceramic composite - mortar with trace 1: 1: 6. The thermal
conductivity and mechanical resistance of compression as well as the flexural
tension were determined in the experimental tests of the mortars, afterwards, the
manufactured of the solar oven and the tests in it will be carried out in order to
evaluate the dryness of the coated electrodes. Finally, the mortar reached adequate
consistency in all RCW contents, but the best thermal insulation was with a 30%
RCW content, capable of being used in the manufacture of the solar oven, as a
parameter to guide the levels of internal temperatures suitable for the removal of
moisture from coated electrodes. Thus, the manufactured solar oven worked
efficiently for drying the coated electrodes. In addition, inspection of the weld beads
by visual test and by Penetrant Liquid did not detect any discontinuity, making this
sustainable instrument a possible source of replacement for the electric ovens used
for drying these types of electrodes. |
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ri-123456789-447932022-05-02T15:33:35Z Desenvolvimento de forno solar a partir de resíduos cerâmicos para secagem de eletrodos revestidos Development of a solar oven from ceramic waste for drying coated electrodes Mendes, Emanuel Vieira Leite, Amanda Melissa Damião http://lattes.cnpq.br/5343435362350666 http://lattes.cnpq.br/3077817092155432 Souza, Luiz Guilherme Meira de 25094955420 http://lattes.cnpq.br/0801747108308706 Silveira, Fabíola Fernandes da Macedo, Murilo José Pereira de http://lattes.cnpq.br/6706023164328369 Soldagem Energia solar Resíduo cerâmico Argamassa Eletrodo revestido Welding is a process widely used in the metallurgical, naval and aeronautical industries, one of the important steps in this process is the drying of the coated electrodes used to perform the welding by the Shielded Metal Arc Welding (SMAW), using electric ovens in this step. Currently, thinking more about clean energy, the development of solar ovens has emerged, being its main application in cooking food, however, there is already evidence of its use for other purposes, such as sterilization of hospital medical instruments and drying of fruit to produce flour. However, there is already evidence of its use for other purposes, such as sterilization of hospital medical instruments and drying of fruit to produce flours. However, in all applications of these ovens it is essential provide their thermal insulation, since they store thermal energy. Thus, this work aims to manufacture, assemble and operate a solar oven, produced in ceramic composite material from the processing of residues from potiguares ceramic industries, for the drying of coated electrodes used in SMWA. For this purpose, the characterization of the Red Ceramic Waste (RCW) was initially carried out with analyzes of chemical, mineralogical and specific mass composition, also analyzing the cement, sand and lime, used to obtain the ceramic composite - mortar with trace 1: 1: 6. The thermal conductivity and mechanical resistance of compression as well as the flexural tension were determined in the experimental tests of the mortars, afterwards, the manufactured of the solar oven and the tests in it will be carried out in order to evaluate the dryness of the coated electrodes. Finally, the mortar reached adequate consistency in all RCW contents, but the best thermal insulation was with a 30% RCW content, capable of being used in the manufacture of the solar oven, as a parameter to guide the levels of internal temperatures suitable for the removal of moisture from coated electrodes. Thus, the manufactured solar oven worked efficiently for drying the coated electrodes. In addition, inspection of the weld beads by visual test and by Penetrant Liquid did not detect any discontinuity, making this sustainable instrument a possible source of replacement for the electric ovens used for drying these types of electrodes. A soldagem é um processo amplamente utilizado nas indústrias metalúrgica, naval e aeronáutica, e um dos passos importantes nesse processo de união é a secagem dos eletrodos revestidos usados para realizar a solda via processo Shielded Metal Arc Welding (SMAW), sendo utilizados fornos elétricos. Atualmente, pensando cada vez mais em energia limpa, tem surgido o desenvolvimento de fornos solares, tendo como sua principal aplicação na cocção de alimentos, no entanto já há evidências de seu uso para outros fins, tais como esterilização de instrumentos médicos hospitalares e secagem de frutas para produção de farinhas. Porém, em todas as aplicações desses fornos é indispensável conferir isolamento térmico desse, já que eles armazenam energia térmica. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo a fabricação, montagem e operacionalidade de um forno solar, produzido em material compósito cerâmico oriundo do beneficiamento de resíduos das indústrias cerâmicas potiguares, para secagem de eletrodos revestidos utilizados no processo de soldagem SMAW. Para isso, foi realizada inicialmente a caracterização do material resíduo da cerâmica vermelha (RCV) com análises de composição química, granulometria e de massa específica, analisando-se, também, o cimento, areia e cal, utilizados na obtenção do compósito cerâmico – argamassa com traço 1:1:6. Foram determinadas a condutividade térmica e o índice de consistência das argamassas, posteriormente, foi realizada a fabricação do forno solar e os testes no mesmo com a finalidade de avaliar a secagem dos eletrodos revestidos. Por fim, a argamassa atingiu consistência adequada em todos os teores de RCV, porém o melhor isolamento térmico foi com o teor de 30% de RCV, capaz de ser utilizada na fabricação do forno solar, como parâmetro balizador dos níveis de temperaturas internas adequadas para a retirada de umidade de eletrodos revestidos. Dessa forma, o forno solar fabricado funcionou eficientemente para a secagem dos eletrodos revestidos. Além disso, inspeção dos cordões de solda por ensaio visual (EVS) e por líquido penetrante (LP) não detectou nenhuma descontinuidade, fazendo desse instrumento sustentável uma confiável fonte de substituição dos fornos elétricos utilizados para secagem desses tipos de eletrodos. 2021-11-04T23:19:16Z 2021-11-04T23:19:16Z 2021-08-13 masterThesis MENDES, Emanuel Vieira. Desenvolvimento de forno solar a partir de resíduos cerâmicos para secagem de eletrodos revestidos. 2021. 63f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/44793 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA |