Additivi per Impasto per la riduzione dei costi e dei consumi

Additivi per Impasto per la riduzione dei costi
e dei consumi
Daniel Vivona
Neos Additives
Neos Additives Sl è la divisione chimica di
Smaltochimica S.p.a., attiva nel settore degli
additivi per impasto per l’industria ceramica.
La missione è l’eccellenza chimica per ogni
esigenza del settore chimico e dell’industria
ceramica industriale
Page  2
Obiettivi e Mission di Neos Additives
Obiettivo di Neos Additives è
creare sempre valore
aggiunto.
Page  3
In tale ambito operiamo nella
creazione di know‐how
tecnologico proprio, con
diversi brevetti e
riconoscimenti pubblici per il
contributo allo sviluppo
dell’industria ceramica.
L’obiettivo è raggiungere le
eccellenze tecnologiche e le
capacità produttive,
riducendo al minimo i costi
Evoluzione Prodotti
Evoluzione
degli
Additivi
Neos
Page  4
•
•
•
•
•
1- Riduzione del ciclo di cottura
2- Riduzione Spessore, Sottile e Ribassato
3- Produzione Porcellanato per via secca
4- Correzione degli Impasti in generale
5- Soluzione integrale per lo sviluppo dell’impasto
Green Technology – Eco-Efficienza
Tecnologie e
prodotti per
uno sviluppo
sostenibile
Ciclo e
Temperatura
di Cottura
Il risultato è
un minor
impiego di
risorse
Riduzione del
consumo
energetico
Materie Prime
/ riduzione
trasporto
Riduzione del
consumo di
Acqua
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Quali opportunità abbiamo per ridurre i costi con la
riformulazione di un impasto ceramico?
Riduzione del
consumo di gas
nel forno
Aumento della
produttività
Aumento della
Qualità
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Costo della
Materia prima
Riduzione della
energia di
macinazione
Riduzione del
consumo
energetico
nell’atomizzatore
Appunti
 La terza legge di Newton, la “legge dell’azione e della reazione”, afferma
che ogni forza esercitata sopra un oggetto provoca una reazione di forza
uguale e in senso contrario
 Ogni cambiamento provoca un effetto
 Nulla accade per caso
 Esiste una soluzione di continuità tra tutti gli eventi precedenti,
conseguenti e successivi
 Conoscendo questa legge, quella forza incomprensibile chiamata random
(casualità/azzardo) non può esistere
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Obiettivo per un nuovo impasto con l’utilizzo di additivi
 Quando l’obiettivo è sviluppare un impasto a
basso costo abbiamo bisogno di controllare tutti
i parametri ceramici, conoscere le interazioni,
stabilire le limitazioni, introdurre gli additivi
corretti per garantire la qualità del risultato
finale.
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Sistema di Sviluppo Integrale dell’Impasto Neos
Consumo Energetico
Composizione
Macinazione
Sviluppo
Integrale
dell’Impasto
Compattazione
Essiccatura & Smaltatura
Cottura
Costo Operazionale
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Riduzione
Costi
Variabili per lo sviluppo di un impasto a costi ridotti
Sviluppo progetto di ricerca integrale di un impasto
Barbottina
Cottura
Composizione
Tempo di macinazione, Residuo
Colore
Quantità di Carbonato
LOI
Viscosità, Densità, Contenuto Solido
Ritiro
Plasticità
Tissotropia
Indice piroplastico
Materia Organica
Compattazione
Densità apparente
Analisi Chimica
Assorbimento acqua
Umidità
Porosità aperta e chiusa
Analisi Mineralogica
Densità apparente
MOR dopo cottura
Analisi termica Differenziale
Pressione di formatura
Materiale organico stimato
Analisi termica Gravimetrica
Cuore nero
Espansione Post-pressatura
Dilatometria
Resistenza meccanica in verde
Microscopia elettronica
Essiccatura
Microscopia di riscaldamento
Indagine microstrutturale
Densità apparente
Resistenza meccanica in secco
Idroplasticità
Resistenza meccanica entrata forno
Page  10
Microscopia elettronica
Variabili che apportano una riduzione di costo
Argilla
Tissotropia
Funzione della
M.P. Durezza e
comportamento
reologico
Barbottine
Additivo
Fluidificanti
Smaltochimica
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Riduzione del tempo Macinazione Vs. Std
Funzione
Additivo
disperdente
riduzione
della
Tissotropia
Argilla
Contenuto Solido
Feldspato 2
Caolino
Viscosità, Densità,
Feldspato 1
Feldspato 2
Residuo
Caolino
Riduzione
Costo
Elettrico,
Termico,
Operazionale
Feldspato 1
Tempo di macinazione
Aumento della Densità (Kg/ton) a
viscosità fissa da 25‘ coppaford 4 mm
Variabili che apportano una riduzione di costo
Argilla
Umidità
Densità apparente
Espansione postpressatura
Riduzione
Costi, perdita,
energia e
aumento della
qualità
MOR in verde
Caolino
Feldspato 1
Feldspato 2
MOR in Verde Vs. Std
Funzione della
M.P. Aumento
Densità
apparente e
MOR in verde
Compattazione
Argilla
Caolino
Additivi Famiglia
Neos 100
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Funzione
dell’additivo
bagnante,
lubrificante e
tenacizzante
Feldspato 1
Feldspato 2
Densità apparente Vs. Std
Variabili che apportano una riduzione di costo
Argilla
Caolino
Feldspato 1
Densità apparente
MOR in secco
Idroplasticità
Riduzione
Costi, perdita
e aumento
della qualità
Feldspato 2
MOR in Secco Vs. Std
MOR entrata forno
Argilla
Essiccatura
& Smaltatura
Funzioni
della M.P. e
parametri di
processo
Caolino
Feldspato 1
Feldspato 2
Hydro-plasticità Vs. Std
Additivi
Famiglia
Neos 100
Neos 600
Funzione
additivo
Tenacizzante,
Argilla
Caolino
Feldspato 1
Feldspato 2
Page  13
MOR entrata Forno Vs. Std
Variabili che apportano una riduzione di costo
Colore- Possibilità di ridurre materiali
cromofori tramite correzione con additivo
Colore
LOI / Carbonati
Ritiro
Piro-plasticità
Densità Apparente / MOR
Riduzione
Costo
Termico,
opacizzante e
operazionale
Argilla
Caolino
Feldspato 1
Assorbimento Acqua
Cuore Nero
Feldspato 2
Densità apparente dopo cottura vs. Std
Funzione della
M.P.
Composizione
Chimica e
Mineralogica
Cottura
Argilla
Caolino
Feldspato 1
Additivi
Famiglia
Neos 6
RW-1
Page  14
Funzione
Additivo,
fusibilità,
compattazione.
MOR
Feldspato 2
Ritiro vs. Std
Valutazione del Consumo termico di una formulazione
Consumo Termico
Standard
Referenza
Aumento
Riduzione
Aumento
Carbonati Riduzione Riduzione
Temperatura Carbonati Riduzione
Ciclo
Spessore
temperatura
Riduzione
Spessore e
ciclo
Ciclo
70 min.
70 min.
70 min.
70 min.
50 min.
70 min.
50 min.
Permanenza a T max
5 min.
5 min.
5 min.
5 min.
5 min.
5 min.
5 min.
Temperatura Cottura
1220ºC
1190ºC
1220ºC
1190ºC
1220ºC
1220ºC
1220ºC
Carbonati
0,3%
0,3%
1,2%
1,2%
0,3%
0,3%
0,3%
LOI
3,8%
3,8%
4,7%
4,7%
3,8%
3,8%
3,8%
Densità apparente gr/cm3
2
2
2
2
2
2
2
Spessore in mm
10
10
10
10
10
5
5
Consumo termico per Kg
Rif.%
-1,8%
3,7%
1,8%
-3,2%
18,7%
8,3%
Consumo termico per m2
Rif.%
-1,8%
3,7%
1,8%
-3,2%
-40,6%
-45,9%
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Interazione tra Materie Prime
Influenza delle interazioni
Temperatura di cottura
Temperatura cottura (ºC)
1240
1230
1220
1210
1200
1190
0
20
40
60
80
100
100
80
60
40
% Feldspato
20
0
Real
% Argilla
Teórico sin interacciones
Temperatura greificazione vs STD
Piroplasticità vs STD
Argilla
Caolino
Feldspato 1
Feldspato 2
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Assorbimento d’acqua allo 0,1%
Interazione all’interno della Formulazione
Proprietà ChimicoFisiche
Additivi da Impasto
Resistenza meccanica
Viscosità Barbottina
Interazione tra
Materie Prime
Densità apparente
Composizione
Chimica e
Mineralogica
Costo Materie Prime
Costo operazionale
Consumo Termico
ed elettrico
Page  17
Limitazioni nella ricerca per un eccellente risultato
Eco-sostenibilità
Costo basso
Correzione
con Additivi
Proprietà Ceramiche
desiderate
Costo
Energetico
inferiore
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Aumento del
risultato
economico
Funzioni degli additivi
Utilizzo degli additivi in accordo con le necessità del progetto
Bianchezza
Piroplasticità
Controllo della
reologia
Idroplasticitá
MOR verde e
secco
Riduzione del Ciclo e
temperatura
Page  19
Aumento della
densità
apparente
Sistema Integrale di sviluppo Impasto e uso di Additivi
Termodinamica
Meccanica
Proprietà chimiche
1
Matematica
Sistema Integrale di
sviluppo di formulazione
dell’impasto
Proprietà fisiche
Materie Prime + Additivi
Proprieta Chimico-Fisiche
Costi Energetici
Costi Operazionali
Statistica
Mineralogia
Riduzione dei Costi
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Prodotti e Servizi Neos Additives
Servizi di Ingegneria dei
Materiali
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Neos Additives & Smaltochimica
Grazie per l’attenzione
Daniel Vivona
Email:
[email protected]
Tel: +39 3356105756
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