Regina Célia Espinosa Modolo

Regeneração térmica de areia fenólica de fundição em leito fluidizado em escala laboratorial

Improper disposal of sand used in molding processes after casting increases logistical costs and environmental impact because of the presence of the phenolic resin in its composition. The regeneration process of waste foundry phenolic sand (WFPS) aims to recycle this material. As mechanical regeneration methods are not efficient to guarantee 100% cleaning of the sand grains and their use again in the molding process, this work investigated the efficiency of a method of thermal regeneration of this type of residue that can be employed as a complementary procedure. A laboratory-scale fluidized bed reactor was designed and built to regenerate WFPS that was previously treated by a mechanical method. The methodology used to design and construct the fluidized bed prototype is described, as well as the characterization of the residual, the standard clean sand and the regenerated sand. The results of the thermal regeneration in the fluidized bed were very satisfactory with respect to the regeneration efficiency. For the nine process conditions tested, loss on ignition values were reduced when compared to standard clean sand. This study presents the advantages of a combination of SEVERO, J.A.; MODOLO, R.C.E.; MORAES, C.A.M.; ZINANI, F.S.F. revista Matéria, v.23, n.1, 2018. two processes, mechanical and thermal regeneration, which allows to reduce the time and eventual temperature of resin removal due to the partial removal of the resin layer or its weakening during the mechanical regeneration process. Of the nine process conditions tested, six had loss on ignition values below the CSS. Thus, the thermal regeneration in the fluidized bed results was quite satisfactory in relation to the regeneration efficiency.A disposicao inadequada de areia de processos de moldagem apos vazamento do metal fundido aumenta os custos de logistica e impacto ambiental por causa da presenca da resina fenolica na sua composicao. O pro-cesso de regeneracao de residuos areia fenolica de fundicao (RAFF) objetiva a reciclagem deste material. Como os metodos de regeneracao mecânica nao sao eficientes para garantir 100% de limpeza dos graos de areia e sua utilizacao novamente no processo de moldagem, este trabalho investigou a eficiencia de um me-todo de regeneracao termica deste tipo de residuo que pode operar de forma complementar. Um reator de leito fluidizado em escala de laboratorio foi projetado e construido para regenerar RAFF que foi tratada ante-riormente por um metodo mecânico. A metodologia utilizada para projetar e construir o prototipo de leito fluidizado e descrita, assim como a caracterizacao do residuo, da areia limpa padrao e da areia regenerada. Os resultados da regeneracao termica no leito fluidizado foram muito satisfatorios no que concerne a eficiencia de regeneracao. Para as nove condicoes de processos testadas, os valores de perda ao fogo foram reduzidos quando comparados a areia limpa padrao. Este estudo apresenta as vantagens de uma combinacao de dois processos, regeneracao mecânica e termica, que permite reduzir o tempo e eventualmente a temperatura de remocao da resina, devido a remocao parcial da camada de resina ou seu enfraquecimento durante o processo de regeneracao mecânica. Das nove condicoes de processo testadas, seis tiveram perda em valores de ignicao abaixo da CSS. Desta forma, a regeneracao termica nos resultados do leito fluidizado foi bastante satisfatoria em relacao a eficiencia de regeneracao. Palavras-chave: regeneracao termica, areia usada de fundicao, resina fenolica, reciclagem.