Frantoi a Mascelle per un'efficiente pre-frantumazione

Campi applicativi dei frantoi a mascelle

Un frantoio a mascelle risulta sempre la prima scelta nella catena di preparazione dei campioni, nonchè nella pre-frantumazione di tutti i materiali duri e fragili. La gamma di frantoi a mascelle RETSCH è utilizzata principalmente in laboratori e impianti pilota in condizioni difficili, ma è anche adatta al controllo qualità online delle materie prime.

I principali campi applicativi dei frantoi a mascelle comprendono i materiali da costruzione, la mineralogia e la metallurgia, la ceramica e il vetro, la scienza dei materiali e l'analisi ambientale. I frantoi Retsch frantumano materiali di media durezza, duri, fragili e difficili come minerali, scorie, ossidi di ceramica, carbone duro o clinker di cemento.

I frantoi a mascelle RETSCH sono potenti frantoi ad alimentazione forzata, disponibili in 7 dimensioni. Sono utilizzati per la frantumazione su scala di campioni di laboratorio, ma, a seconda del modello, possono anche essere integrati in linee di processo esistenti per la riduzione granulometrica continua nel funzionamento online.

Principio di funzionamento del frantoio a mascelle

Nei frantoi a mascelle ad alimentazione forzata il materiale passa attraverso la tramoggia ed entra nella camera di frantumazione. La riduzione granulometrica avviene nell'area cuneiforme tra il braccio di frantumazione fisso e quello mobile, mosso da un albero di trasmissione eccentrico. Il movimento ellittico schiaccia il campione che poi cade per gravità.

Non appena il campione risulta più piccolo della larghezza della fessura di scarico, cade in un raccoglitore rimovibile all'interno del frantoio a mascelle. La regolazione continua dell'ampiezza della fessura garantisce una riduzione granulometrica ottimale in base all'ampiezza della fessura impostata.

_{Esempio di principio di funzionamento del frantoio BB 100}

Influenze tecniche sulle prestazioni di frantumazione

Le prestazioni di frantumazione di un frantoio a mascelle dipendono dall'angolo di inclinazione operativo delle mascelle (1) e dalla forma del ferro, dalla velocità e dal comportamento di movimento del collegamento a quattro barre. Durante un giro del collegamento a quattro barre, la mascella di rottura si muove in direzione verticale e orizzontale. Durante questo processo, la larghezza della fessura si sposta costantemente tra un minimo e un massimo (2). L'ampiezza nominale della fessura è impostata al minimo.

L'interazione tra un angolo di inclinazione molto ridotto delle mascelle, una piccola variazione dell'ampiezza della fessura rispetto a quella impostata e l'alta velocità determinano una prestazione di frantumazione estremamente buona. Questo è il caso, ad esempio, delle unità da tavolo come il frantoio a mascelle BB 50.

Una bassa velocità e un grande angolo di inclinazione delle mascelle, invece, danno luogo a macinature piuttosto grossolane anche con una variazione media della larghezza della fessura rispetto a quella impostata. Questa combinazione si riscontra soprattutto nei modelli da pavimento che possono ospitare pezzi di campione di grandi dimensioni, come il frantoio a mascelle BB 300.

Il rapporto di frantumazione di un frantoio a mascelle è il risultato della massima finezza finale raggiungibile rispetto alla dimensione massima dell'alimentazione. Per i frantoi a mascelle Retsch, questo valore è compreso tra 26 e 220. Un valore elevato riflette la capacità di un frantoio a mascelle di accettare pezzi di campione di grandi dimensioni e di fornire prestazioni di frantumazione potenti, con conseguente elevata finezza finale.

Materiali delle mascelle di macinazione

La riduzione meccanica delle dimensioni dei solidi comporta inevitabilmente l'usura degli utensili di macinazione, la cosiddetta abrasione. Ciò significa che durante la macinazione, ad esempio con utensili in acciaio, è possibile introdurre nel campione una certa quantità di componenti in acciaio e di metalli pesanti, cromo, ecc. In genere, l'abrasione è dell'ordine di ppm o ppb.

Tuttavia, il processo di macinazione deve essere eseguito il più possibile senza contaminazioni. Ad esempio, nel caso di successive analisi per la ricerca di metalli pesanti, è consigliabile scegliere mascelle di rottura in un materiale che abbia il minor numero possibile di metalli pesanti o che ne sia privo. Anche la resistenza all'abrasione gioca un ruolo importante, che varia a seconda del materiale.

Le mascelle per la serie di frantoi a mascelle RETSCH sono disponibili nei seguenti materiali:

• acciaio manganese
• acciaio inox
• acciaio inox 316L
• NiHard4
• carburo di tungsteno
• ossido zirconio

^{La forma delle mascelle di frantumazione è determinata dalla curvatura e dalla profilatura.}

Acciaio e ghisa

Gli acciai sono materiali ferrosi il cui contenuto di carbonio è generalmente inferiore al 2%. Dal punto di vista chimico, l'acciaio è una lega di ferro e carburo di ferro. Per influenzare le proprietà chimiche e meccaniche degli acciai, vengono aggiunti altri metalli (ad esempio cromo e manganese).

A differenza dell'acciaio, la ghisa è dura e fragile a causa di un contenuto di carbonio superiore al 2%. La ghisa non viene forgiata, ma fusa nella forma appropriata. 

• acciaio manganese
  Il contenuto di manganese è compreso tra il 12% e il 14%, quello di carbonio tra l'1% e l'1,2%. L'acciaio al manganese raggiunge valori di durezza superiori a 600 HV (circa 55 HRC).
   
• acciaio inox
  Acciaio resistente alla corrosione con uno strato protettivo di ossido estremamente sottile e invisibile che si forma con contenuti di cromo >12%. La resistenza alla corrosione aumenta con il contenuto di cromo dell'acciaio.
   
• acciaio inox 316L
  Acciaio inossidabile con una combinazione di alto contenuto di cromo del 17-19% e bassissimo contenuto di carbonio <0,03%. Elevata resistenza alla corrosione anche in ambienti clorurati ed elevata resistenza agli acidi.
   
• acciaio per macinazione senza metalli pesanti 1.1750 | 1.0038
  Questi acciai non contengono cromo o nichel e possono essere utilizzati per la macinazione di campioni per l'analisi dei metalli pesanti, purché la possibile abrasione del ferro non interferisca. Hanno una durezza fino a 62 HRC e non sono resistenti alla corrosione.
   
• ghisa NiHard4
  Ghisa ad alta lega con un'elevata resistenza all'usura e agli urti. La durezza è di 550-700 HBW grazie all'elevato contenuto di carbonio (2,6-32%).

ceramica

La ceramica è costituita da una varietà di materiali inorganici non metallici che vengono formati con l'aggiunta di acqua, essiccati a temperatura ambiente e poi induriti mediante un processo di cottura (sinterizzazione) ad alte temperature, acquisendo così le loro proprietà caratteristiche.

• carburo di tungsteno
  Il carburo di tungsteno è uno dei metalli duri. Un contenuto di cobalto del 6-10% aumenta la tenacità del materiale e riduce al minimo l'abrasione. Il carburo di tungsteno è caratterizzato da un'elevata durezza e resistenza all'usura.
   
• ossido zirconio
  La principale materia prima per la produzione di ceramici all'ossido di zirconio (ZrO₂) è il minerale zirconio (ZrSiO₄). Lo ZrO₂ si ottiene per fusione con coke e calce. L'ossido di zirconio è molto stabile contro le influenze termiche, chimiche e meccaniche ed è quindi molto adatto per gli utensili di rettifica.

Frantoi a mascelle - FAQ