Riassunto analitico
I corpi macinanti sono elementi indispensabili all'interno del ciclo produttivo del grès porcellanato, nello specifico nella fase di macinazione ad umido. Il loro compito è quello di garantire la riduzione della granulometria delle materie prime.
In generale corpi macinanti con caratteristiche inadeguate sono caratterizzati da usura prematura che può portare ad un aumento dei tempi di macinazione e ad un incremento del consumo specifico dei corpi stessi. Ciò comporta uno spreco sia in termini di energia che di denaro.
L'obiettivo di questo studio è quello di caratterizzare una particolare tipologia di corpi macinanti, ovvero le sfere in allumina sinterizzata, in modo da poterne determinare la qualità. A questo scopo sono state individuate e utilizzate diverse tecniche sperimentali che hanno permesso di stabilire se una certa tipologia di sfere fosse quella ottimale per l’operazione di macinazione industriale.
Fino ad oggi lo studio della qualità dei corpi macinanti è avvenuto solamente attraverso prove prettamente industriali, mentre questa ricerca si propone di identificare nuovi test che siano tutti riproducibili in laboratorio al fine di ottenere una caratterizzazione più scientifica e più rapida.
Le sfere in allumina sinterizzata prese in esame sono state sottoposte a diverse prove meccaniche di resistenza a usura, impatto, compressione, abrasione, prove al graffio e prove di durezza Vickers. Su di esse sono state effettuate anche analisi al microscopio elettronico FEG-SEM, spettroscopia EDS, diffrattometria di raggi X, analisi chimica XRF e test di efficienza di macinazione. Tali prove sono state eseguite su diversi lotti di corpi macinanti provenienti da produttori differenti.
I risultati ottenuti mostrano che gli unici due test risultati idonei alla caratterizzazione delle sfere, ovvero in grado di presentare gli stessi risultati delle prove industriali ma eseguiti secondo un metodo scientifico, sono i test di resistenza all'usura (già in uso presso il Laboratorio di Gruppo) ed i test di resistenza all'impatto. Poichè per questi ultimi è stato effettuato un numero limitato di prove, si consiglia di approfondire in futuro tale sistema di caratterizzazione.
Inoltre, in questo lavoro di tesi, non si sono evidenziate utili correlazioni tra la composizione chimica, mineralogica e le proprietà microstrutturali, di superficie e di volume delle biglie con le loro proprietà chimiche, fisiche e meccaniche. Si suggerisce un approfondimento di questa importante tematica in uno studio futuro.
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