L’allumina fusa bianca (WFA) è un materiale abrasivo sintetico ad alta purezza prodotto dalla fusione di allumina (Al₂O₃) in un forno ad arco elettrico. È ampiamente utilizzata in abrasivi, materiali refrattari, ceramiche e fusioni di precisione grazie alla sua durezza, stabilità termica e inerzia chimica. Ecco una panoramica del processo produttivo:
1. Materie prime
La materia prima principale per la WFA è l’allumina calcinata (Al₂O₃ ≥ 99,5%), derivata dal processo Bayer. Possono essere utilizzati additivi minori come l’ossido di boro (B₂O₃) per ridurre la cristallizzazione e migliorare la purezza.
2. Processo di fusione
La produzione avviene in un forno ad arco elettrico (EAF) con un focolare rivestito in carbone:
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Caricamento: l’allumina calcinata viene immessa nel forno.
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Fusione: un arco elettrico ad alta corrente (2000–3000°C) fonde l’allumina.
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Riduzione delle impurità: eventuali residui di silice (SiO₂), ossido di ferro (Fe₂O₃) o biossido di titanio (TiO₂) vengono ridotti e rimossi come scorie.
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Aggiunta di ossido di boro (facoltativa): aiuta a ridurre le dimensioni dei cristalli di α-Al₂O�3, migliorandone la tenacità.
3. Raffreddamento e cristallizzazione
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Dopo la fusione, l’allumina fusa viene versata negli stampi o raffreddata lentamente nel forno.
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Il raffreddamento controllato garantisce la formazione di grandi cristalli monocristallini di α-Al₂O₃ (struttura del corindone).
4. Frantumazione e lavorazione
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Il blocco di allumina solidificata viene frantumato, macinato e setacciato in diverse granulometrie.
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La separazione magnetica rimuove la contaminazione residua di ferro.
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Per i gradi ad elevata purezza è possibile ricorrere a ulteriori lavorazioni (lavaggio, trattamento acido).
5. Controllo di qualità
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Analisi chimica: garantisce un contenuto di Al₂O₃ ≥ 99,5% (minori impurità come SiO₂, Fe₂O₃, Na₂O).
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Test fisici: verifica la durezza (Mohs 9), la forma dei grani e la distribuzione granulometrica delle particelle.
Caratteristiche principali di WFA
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Elevata purezza (≥ 99,5% Al₂O₃)
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Elevata durezza e tenacità
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Eccellente resistenza termica e chimica
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Grana affilata e angolare (ideale per la molatura e il taglio)
Applicazioni
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Abrasivi: mole abrasive rivestite e legate, carta vetrata
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Refrattari: Rivestimenti ad alta temperatura per forni
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Ceramica e lucidatura: componenti di precisione, composti per lappatura
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Superfici e rivestimenti antiscivolo