A. Bresciani, P.U. Acerbi, S. Maretti, G. Frignani - Sacmi, ItalyS. Cosmini, G. Pegoraro - Keratech, Italy

CWR 122/2017 118

Chemical damage to ceramic rollers is a well-known phenome-non and is the main cause of breakage in the operations of ex-traction and cleaning of the rollers.The severity of this problem depends on a number of factors (type of roller, body and glaze composition, management of the firing process, etc.) and it is often difficult to solve.Alongside all these factors, a further possible cause of chemi-cal damage has recently emerged. Although in some ways un-expected, it is documented by new experimental research de-scribed in this article.It is well known that direct contact with the ceramic material and interaction with the vapours present in the kiln alter the chem-ical composition of the roller and generate new crystalline and vitreous phases. The analyses performed on various chemically damaged rollers have shown that the damage is mainly caused by alkaline (sodium and potassium) and alkaline earth elements (calcium and magnesium), and to a lesser extent subsequent to reactions with iron, zinc and chromium. Whereas the alkaline el-ements have a fluxing action and diffuse throughout the entire mass of the roller to produce a vitreous phase, the other ele-ments bond to the surface layers of the roller and generally form calcium silicoaluminates and spinel phase. These structural changes significantly alter the characteristics of the material and lead to rapid deterioration in its mechanical and thermal properties. The chemically damaged roller is easily broken due to thermal and mechanical stress that arises for ex-ample during the operations of extraction or cleaning. Whereas until a few years ago the problem of roller breakage mainly occurred in the kiln preheating area (due to the ingress of firing fumes) and in the case of specific types of body, in recent years rollers subject to high temperatures (production of porce-lain tiles at a temperature of 1200-1220°C) have also begun to exhibit this phenomenon.As an example we can mention the case of a kiln operating in a non-Italian ceramic factory where the rollers in the firing zone had to be prematurely replaced subsequent to breakage. A visual analysis revealed the torsional fracture typical of chemi-cal damage but without the roller exhibiting any changes in col-our or size.An electron microscope investigation with EDS microanalysis of the surface and cross-section of a portion of contaminated roller revealed the presence of calcium (~11%) and magnesium (~8%) amongst the contaminants, in some cases combined with sodium, whereas the degree of penetration measured over the cross-section was around 1500-2000 microns (Fig. 1).The study of this first atypical case was the starting point for a more in-depth experimental analysis. In the summer of 2016,

L’aggressione chimica dei rul-li ceramici è un fenomeno no-to da tempo, essendo la causa principale di rotture nelle ope-razioni di estrazione e pulizia dei rulli stessi.L’incidenza di questa proble-matica dipende da vari fattori (tipologia di rullo, composizio-ne di impasti e smalti, gestione del processo di cottura, …) ri-sultando spesso di difficile so-luzione. A questa complessi-tà di fattori si è recentemente aggiunta un’ulteriore possibile causa di aggressione, inaspet-tata per alcuni versi, ma docu-mentata da nuovi elementi di indagine raccolti sperimental-mente e descritti nel presen-te articolo. Come noto, nel fe-nomeno di aggressione chimi-ca dei rulli, il contatto diretto con il materiale ceramico e l’in-terazione con i vapori presenti nell’atmosfera del forno modi-ficano la composizione del rul-lo sviluppando nuove fasi cri-stalline e fase vetrosa. Le analisi effettuate su diver-si rulli intaccati hanno eviden-ziato come l’aggressione chi-mica avvenga principalmen-te ad opera di elementi alcali-ni (sodio e potassio) ed alcali-no terrosi (calcio e magnesio) e, in diversa misura, in segui-to a reazioni con ferro, zinco e cromo. Mentre gli elementi al-calini hanno un’azione fonden-te e diffondono nell’intera mas-sa del rullo producendo fase vetrosa, gli altri elementi si le-gano ai primi strati superficia-li del rullo formando general-mente silico-alluminati di cal-cio e fasi spinello. Queste alte-

Interazione tra ingobbio sottomarca e rulli in zona cottura

Interaction between back face engobe and rollers in firing zone

razioni strutturali producono im-portanti modifiche nelle caratte-ristiche del materiale che por-tano ad un rapido decadimen-to delle sue proprietà meccani-che e termiche. Il rullo aggredito diventa soggetto a facili rotture dovute a sollecitazioni termiche e meccaniche che si innescano, ad esempio, durante l’estrazio-ne o la pulizia. Se fino a qualche anno fa il pro-blema della rottura dei rulli ve-niva rilevato principalmente nel-la zona di preriscaldo del forno (a causa del richiamo in tale zo-na dei fumi di cottura) e per spe-cifiche tipologie di impasto, ne-gli ultimi anni anche i rulli desti-nati alle alte temperature (pro-duzione di gres porcellanato, a 1200÷1220°C) hanno iniziato a presentare questo fenomeno.A titolo di esempio si cita il caso di un forno operante in un’azien-da ceramica estera dove i rul-li della zona cottura erano sta-ti prematuramente sostituiti in seguito a rottura. L’analisi visi-va rilevava la tipica frattura tor-sionale da aggressione chimica ma senza che il rullo presentas-se alcuna variazione di colore o dimensionale.L’indagine mediante microsco-pia elettronica con microanali-si EDS sia della superficie che della sezione trasversale di uno spezzone di rullo contamina-to evidenziava tra gli inquinan-ti principali il calcio (~11%) e il magnesio (~8%), talvolta com-binati con sodio, mentre il gra-do di penetrazione misurato in sezione era di circa 1500÷2000 micron (Fig. 1).Lo studio di questo primo ca-

technology

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specimens of engobes and rollers were collected from a num-ber of ceramic companies in the Sassuolo district. Initial instru-mental investigations suggested that the recent introduction in-to the ceramic industry of gypsum-based back face engobes (i.e. calcium sulphate hemihydrate or bassanite) may result in chem-ical damage to the rollers in the high-temperature zone and an increase in the presence of sulphur oxides (SOx) amongst the flue gases.Conversely, the introduction of high percentages of gypsum (60% or more) into the engobe is essentially due to cost con-siderations as it is a cheap material with good refractory charac-teristics. Its melting point is close to 1450°C so it should not de-compose at the operating temperature of a ceramic kiln.In reality, however, the technical literature (G. Marchal, J. Chim. Phys., 1926, 23, 38) shows that mixing gypsum with other mate-rials (such as alumina, silica or kaolinite) can cause it to decom-pose at much lower temperatures than pure gypsum, lowering the melting point to values close to 1150°C. It may therefore be realistic to hypothesise a correlation be-tween roller breakages in the firing zone and the use of gyp-sum-based engobes, which liberate sulphur oxides and make calcium available for the development of new crystalline phase, thereby creating precursors responsible for the chemical dam-age.

❱ Analysis of the chemically damaged roller

The first step was to perform a chemical and physical analysis of

vicina ai 1450 °C e pertanto non dovrebbe decomporsi alle tem-perature di esercizio di un for-no per la produzione ceramica.In realtà, la letteratura tecni-ca (G. Marchal, J. Chim. Phys., 1926, 23, 38) evidenzia come miscele di gesso con altri mate-riali (come allumina, silice o ca-olinite) possano determinarne la decomposizione a temperature decisamente inferiori rispetto al gesso puro, con una diminuzio-ne fino a valori prossimi ai 1150 °C. Potrebbe quindi essere re-alistica la correlazione ipotizza-ta tra le rotture dei rulli in zona cottura e l’utilizzo di ingobbi a base gesso che, liberando os-sidi di zolfo e rendendo dispo-nibile il calcio per lo sviluppo di nuove fasi cristalline, darebbe origine a precursori responsabi-li dell’aggressione chimica.

❱ Analisi del rullo aggredito

Inizialmente si è proceduto alla

so atipico ha fornito lo spun-to per lo svolgimento di un più approfondito lavoro di analisi sperimentale. Nell’estate 2016 si è proceduto alla raccolta di campioni (ingobbi e rulli) pres-so alcune aziende ceramiche del comprensorio di Sassuolo. Le prime indagini strumentali effettuate hanno suggerito che la recente introduzione nell’in-dustria ceramica di ingobbi sottomarca a “base gesso”, ovvero di solfato di calcio emi-idrato (bassanite), possa de-terminare sia un’aggressione chimica dei rulli in zona di alta temperatura sia un incremen-to a camino di ossidi di zolfo (SOx). D’altra parte l’introdu-zione negli ingobbi di percen-tuali elevate di gesso (60% e oltre) ha una ragione fonda-mentalmente economica, trat-tandosi di un materiale poco costoso e con buone caratte-ristiche di refrattarietà. La sua temperatura di fusione è infatti

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SEM photograph of a cross-section of a chemically damaged roller with an EDS map of elements Ca (red), Mg (green) and Na (blue) ~ Fotografia al SEM della sezione del rullo aggredito con mappa EDS degli elementi Ca (rosso), Mg (verde) e Na (blu)

Cross-section of a damaged roller ~ Sezione di un rullo aggredito

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a chemically damaged gener-ic technical roller through opti-cal stereomicroscope and scan-ning electron microscope (SEM) observations, measurement of the coefficient of thermal ex-pansion, flexural strength and mineralogical analysis (XRD). Damaged rollers are normal-ly brown, greenish, pinkish or blue in colour due to contam-ination from chromophore el-ements such as iron and chro-mium.The fractures are generated longitudinally with respect to the roller and propagate for several tens of centimetres from the breakage zone. By making a cross-sectional cut of the roll-er in the end region of the crack (Fig. 2), it can be seen that the breakage is initiated on the external surface of the roller (state of tangential tension). The severe deterioration of the mechan-ical properties of the chemically damaged rollers is clearly evi-denced when performing comparative tests of flexural strength on specimens of damaged and undamaged rollers, which re-veal a reduction in breaking load of up to 40% with respect to the nominal value. The fracture surfaces of the specimens used for the flexural strength text display very different characteris-tics in terms of crack propagation, indicating embrittlement and the presence of micro-fractures on the external surface of dam-aged specimens (Fig. 3). The coefficient of linear thermal expansion of the chemical-ly damaged roller generally increases due to the presence of neoformed crystalline phases and the development of a sili-cate glassy phase, rising for example from a value of α(30-400°C) of 51·10-7/°C in a new roller to 57·10-7/°C in a damaged roller. From a crystallographic standpoint, the transformations are clearly ev-idenced in the diffractograms shown in Fig. 4. Compared to the original composition (corundum/mullite/ZrO2), the neoformation compounds are generally spinel phas-es, calcium and magnesium silicates. Mullite disappears, where-as corundum and zirconium oxide are still partially present.A microstructural SEM examination of the surface of the dam-aged roller clearly reveals the formation of new crystalline phas-es and the subsequent alteration of the structure with an in-

grediti si evidenzia con chiarez-za effettuando prove comparati-ve di resistenza alla flessione su provini di rullo aggredito e non, nelle quali il carico a rottura si ri-duce anche del 40% rispetto al valore nominale.Le superfici di frattura dei provi-ni utilizzati per la resistenza alla flessione presentano caratteri-stiche molto differenti nella pro-pagazione della rottura che de-notano infragilimento e presen-za di micro-fratture nella superfi-cie esterna dei campioni aggre-diti (Fig. 3).Il coefficiente di dilatazione ter-mica lineare del rullo aggredi-to generalmente aumenta per la presenza delle fasi cristalline di neoformazione e per lo svi-luppo di fase vetrosa silicatica, passando ad esempio da un va-lore di α(30-400°C) di 51·10-7/°C nel rullo nuovo a 57·10-7/°C nel rul-lo aggredito. Dal punto di vista cristallografico, le trasformazio-ni sono ben evidenziate nei dif-frattogrammi riportati in Fig. 4. Come si può notare, rispetto al-la composizione originaria (co-rindone/mullite/ZrO2) i compo-sti di neoformazione sono gene-ralmente fasi spinello, silicati di calcio e magnesio. Scompare la mullite mentre sono ancora pre-senti in parte il corindone e l’os-sido di zirconio.L’esame microstrutturale al SEM della superficie del rullo aggre-dito mostra chiaramente la for-mazione di nuove fasi cristalline e la conseguente modificazio-ne della struttura con incremen-

caratterizzazione chimico-fisi-ca di un generico rullo tecnico aggredito attraverso osserva-zioni allo stereo-microscopio ottico e al microscopio elet-tronico a scansione (SEM), mi-sura del coefficiente di dilata-zione termica, della resistenza meccanica a flessione e analisi mineralogica (XRD). Il rullo aggredito assume gene-ralmente colorazioni marroni, verdastre, rosate, azzurre (do-vute a contaminazioni di ele-menti cromofori come: ferro, cromo, …).Le fratture si producono lon-gitudinalmente al rullo propa-gandosi anche per alcune de-cine di centimetri dalla zona di rottura. Sezionando il rullo nella zo-na finale della cricca (Fig. 2), si evidenzia come la rottura si inneschi sulla superficie ester-na del rullo (stato di tensione tangenziale). Il crollo delle pro-prietà meccaniche dei rulli ag-

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4 4A

Specimens of damaged (L) and new (R) rollers subjected to bending test ~ Provini di rulli aggrediti (sx) e nuovi (dx) sottoposti al test di flessione

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Diffractogram and mineralogical composition of the external surface of a new technical roller (L) and a chemically damaged roller (R) ~ Diffrattogramma e composizione mineralogica della superficie esterna di un rullo tecnico nuovo (sx) e di un rullo aggredito (dx)

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crease in porosity and the emergence of microfractures (Fig. 5).

❱ Analyses performed on gypsum-based engobes

Table 1 shows qualitative chemical and mineralogical analyses of a number of engobes used in the Sassuolo area. The first obser-vation is that the use of gypsum-based engobes has steadily in-creased in the ceramic industry in recent years.Conversely, the use of magnesium and aluminous engobes has gradually decreased, the former for technical reasons (reactivi-ty of magnesium hydrate with the tile surface) and the latter for economic reasons (high cost of alumina).The variety of compositions of back face engobes is explained by the fact that although all the ceramic companies examined purchase the product on the market, it is standard practice for the ceramic company to alter it itself or to make specific re-quests to the supplier.For this reason, in the next stage of experimentation, specimen #3, consisting of bassanite (60-65%), corundum, quartz, dolo-mite and kaolinite was chosen as a typical gypsum-based porce-lain tile engobe. This industrial engobe was subjected to ther-mogravimetric analysis that involved maintaining the specimen at 1100°C for two hours and then at 1200°C for a further two hours.

The analysis confirmed the progressive loss in weight of the ma-terial due to the decomposition of calcium sulphate into calcium

che se tutte le aziende cerami-che prese in esame acquistano il prodotto sul mercato, sembra poi usanza comune modificar-lo in proprio o con specifiche ri-chieste al fornitore.Pertanto, per il proseguimen-to della sperimentazione è sta-to scelto come tipico ingobbio a base gesso da gres porcellana-to il campione #3, costituto da bassanite (60÷65%), corindone, quarzo, dolomite e caolinite.Su tale ingobbio industriale, è stata effettuata un’analisi ter-mo-gravimetrica mantenendo il campione a 1100 °C per due ore, poi a 1200 °C per altre due ore. L’analisi ha confermato la progressiva perdita in peso del materiale, imputabile alla de-composizione del solfato di cal-cio in ossido di calcio e anidride solforosa/solforica (SOx):

CaSO4 CaO + SO2 + ½ O2CaSO4 CaO + SO3

to della porosità e comparsa di micro-fratture (Fig. 5).

❱ Analisi effettuate sugli ingobbi a base gesso

In tabella 1 sono riportate ana-lisi chimica e mineralogica qualitativa di alcuni ingobbi usati nel comprensorio di Sas-suolo. La prima osservazione è come l’uso di ingobbi a base gesso sia andato progressivamente diffondendosi negli ultimi an-ni presso l’industria ceramica. L’uso di ingobbi magnesiaci e/o alluminosi è invece anda-to via via riducendosi, rispetti-vamente per ragioni tecniche (reattività del magnesio idra-to con la superficie delle pia-strelle) e per questioni econo-miche (elevato costo dell’allu-mina). La varietà delle compo-sizioni degli ingobbi sottomar-ca è spiegata dal fatto che, an-

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TAB. 1 - CHEMICAL AND MINERALOGICAL COMPOSITIONS OF INDUSTRIAL BACK FACE ENGOBESComposizioni chimiche e mineralogiche di ingobbi sottomarca industriali

#1 #2 #3 #4 #5 #6

LoI 46.39 16.41 45.7 40.08 32.95 35.59

SiO2 9.32 33.56 9.19 13.03 20.03 7.81

Al2O3 15.55 31.96 17.66 7.97 19.59 35.48

TiO2 0.08 0.15 0.10 0.09 0.03 0.07

Fe2O3 0.48 0.32 0.35 0.53 0.12 0.13

CaO 26.08 15.26 25.08 2.11 16.35 12.16

MgO 1.53 0.46 1.00 35.54 10.47 7.96

K2O 0.36 0.38 0.32 0.32 0.28 0.18

Na2O 0.01 0.10 0.39 0.34 0.17 0.53

of which Stotal 14.67 14.11

Type bassanite-carbonatic quartz-carbonaticbassanite-carbonatic

magnesium-carbonatic

magnesium-carbonatic

aluminous-carbonatic

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SEM photograph of the external surface of a new roller (L) and a chemically damaged roller (R) ~ Fotografia al SEM della superficie esterna di un rullo nuovo (sx) e di un rullo aggredito (dx)

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oxide and sulphur dioxide/trioxide (SOx):

CaSO4 CaO + SO2 + ½ O2CaSO4 CaO + SO3

The graph in Fig. 6 shows the weight loss experienced by the gypsum-based engobe as a function of temperature and time. It can be observed that in isothermal conditions at 1100°C and at 1200°C the material loses respectively 7.7% and 14.8% of its weight.To verify the decomposition of the gypsum in the presence of other components, mixtures were created consisting of 90% gypsum and 10% materials commonly used in the composition of a ceramic engobe (kaolin, Ukrainian clay, magnesite, alumi-na and quartz). The thermogravimetric analysis was repeated on these mixtures to verify the reactivity of the individual materials. The corresponding weight loss curves are shown in Fig. 7.As the thermogravimetric curves clearly show, the various mate-rials react with the gypsum and influence its composition.

Table 2 summarises the compositions of the analysed mixtures with an indication of the weight loss measured above 1100°C, in order of increasing reactivity.

Whereas for example the presence of carbonates does not ap-pear to have any significant effect, the addition of clay suspend-ing agents or materials considered generically inert (such as quartz or alumina) to a gypsum-based engobe accelerates the decomposition of the sulphate, confirming the reports found in the literature. The consequence of this early decomposition is the release of sulphur oxides (SOx) into the kiln atmosphere, in-creasing their values in flue gases.

vata oltre i 1100 °C, in ordine di reattività crescente.

Se ad esempio la presenza di carbonati non sembra produrre alcun effetto significativo, l’ag-giunta in un ingobbio a base gesso di sospensivanti argillosi, o anche di materiali ritenuti ge-nericamente inerti come quarzo e allumina, accelera la decom-posizione del solfato conferman-do quanto riportato dalla lettera-tura. La conseguenza di tale de-composizione anticipata è la li-berazione degli ossidi di zolfo (SOx) nell’atmosfera del forno, con aumento dei valori a camino.Parallelamente, alle temperature massime di cottura del gres por-cellanato, si rendono disponibili elevate quantità di ossido di cal-cio che provocano l’aggressione chimica dei rulli ceramici. L’ulte-riore conferma di quanto osser-vato viene dall’analisi dello zolfo totale (ELTRA CS500) sul cam-pione di gesso anidro industria-le e sulla miscela al 10% di cao-linite. Mentre per il solo gesso a 1200 °C lo strumento non rileva alcuna emissione di SOx, la mi-

In Fig. 6 si riporta il grafico del-la perdita in peso dell’ingob-bio a base gesso in funzione di temperatura e tempo. Si può osservare come nel-le permanenze isotermiche a 1100 °C e a 1200 °C il mate-riale perda rispettivamente il 7,7% e il 14,8% del proprio pe-so. Per verificare la decompo-sizione del gesso in presenza di altri componenti, sono state re-alizzate miscele al 90% di ges-so e 10% dei materiali comu-nemente utilizzati nella compo-sizione di un ingobbio cerami-co (caolino, argilla ucraina, ma-gnesite, allumina e quarzo). Su queste miscele è stata ripetuta l’analisi termo-gravimetrica per verificare la reattività dei singo-li materiali. Le corrisponden-ti curve di perdita in peso so-no riportate in Fig. 7. Come evi-denziano chiaramente le curve termo-gravimetriche, i diversi materiali reagiscono con il ges-so influenzandone la decom-posizione. In tabella 2 si riassu-mono le composizioni delle mi-scele analizzate, con l’indica-zione della perdita in peso rile-

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6 7

TAB. 2 - WEIGHT LOSS AT 1200°C OF MIXTURES OF GYPSUM WITH OTHER INDIVIDUAL RAW MATERIALSPerdita in peso a 1200°C di miscele di gesso con altre materie prime singole

Mixtures of gypsum with other raw materials ~ Miscele di gesso con altre materie prime

Gypsum 100% 90% 90% 90% 90% 90% 90%

Dolomite 10%

Magnesite 10%

Alumina 10%

Kaolinite 10%

Ukrainian clay 10%

Quartz 10%

Weight Loss at T > 1100°C 1.3% 1.3% 1.7% 4.9% 10.5% 12.1% 20.7%

TG analysis of gypsum-based engobe (the red curve is the thermal cycle, the blue curve is the weight loss of the material) ~ Analisi TG di ingobbio a base gesso (la curva rossa è il ciclo termico, la curva blu è la perdita in peso del materiale

TG analyses of mixtures consisting of 90% gypsum and 10% other raw materials (see legend) ~ Analisi TG di miscele costitute da 90% di gesso e 10% di altre materie prime (v. legenda)

C

M

Y

CM

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CY

CMY

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Asean Ceramics 2017 BKK Update A4.pdf 1 7/11/2559 BE 3:30 PM

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scela con caolino al 10% mo-stra un forte rilascio di zolfo. Sono state infine indagate le fasi di neoformazione che si sviluppano nella miscela con il 10% di caolinite e in quel-la con il 10% di quarzo do-po calcinazione a 1200°C. In Fig. 8 si riportano i diffratto-grammi in cui si evidenzia ri-spettivamente la formazione di silico-alluminati di calcio/magnesio e silicati di calcio. Da notare come nella miscela con il quarzo (il componente apparentemente più reattivo) i picchi dell’anidrite (solfato di calcio anidro) siano molto meno intensi.

❱ Conclusioni

Il lavoro descritto ha avuto lo scopo di verificare e dimo-strare analiticamente le pos-sibili correlazioni esistenti tra le rotture dei rulli ceramici per alta temperatura e l’utilizzo di ingobbi sottomarca a base di gesso, introdotti negli ul-timi anni nell’industria cera-

mica. Come già evidenziato storicamente dalla letteratura (G. Marchal, J. Chim. Phys., 1926, 23, 38), si dimostra che il gesso forma composizioni eutettiche con materiali co-me il quarzo, le argille caoli-nitiche e l’allumina, iniziando la sua decomposizione an-che a temperature prossime ai 1100 °C. Tale decomposizione deter-mina la disponibilità di os-sido di calcio libero ad al-ta temperatura con possibi-le aggressione dei rulli cera-mici tecnici inseriti nella zo-na di cottura e quindi com-promettendone le caratteri-stiche di resistenza termica e meccanica. Inoltre l’emis-sione di ossidi di zolfo (SOx) dal forno, dovuto alla decom-posizione del solfato di calcio presente in questa tipologia di ingobbi, fornirebbe anche una spiegazione dell’aumen-to riscontrato negli ultimi an-ni di questi inquinanti al ca-mino di molte aziende cera-miche. 5

At the same time, large quantities of calcium oxide become available at the porcelain tile maximum firing temperatures and result in chemical damage to the ceramic rollers. The observations are further confirmed by the analysis of total sulphur (ELTRA CS500) in the anhydrous industri-al gypsum specimen and in the 10% kaolinite mixture. Whereas for gyp-sum alone the instrument measures zero SOx emissions at 1200°C, the mixture with 10% kaolinite shows strong sulphur release. Finally, the ne-oformation phases that develop in the mixture with 10% kaolinite and in the mixture with 10% quartz after calcination at 1200°C were investigat-ed. Fig. 8 shows the diffractograms revealing respectively the formation of calcium/magnesium silicoaluminates and calcium silicates. Note that in the mixture with quartz (the seemingly most reactive component), the peaks of anhydrite (anhydrous calcium sulphate) are much less intense. ❱ Conclusions

The purpose of this research project was to verify and demonstrate an-alytically the possible correlations between high-temperature breakag-es of ceramic rollers and the use of gypsum-based back face engobes introduced to the ceramic industry in recent years. As already noted in the literature (G. Marchal, J. Chim. Phys., 1926, 23, 38), gypsum has been shown to form eutectic compositions with materials such as quartz, kaoli-nitic clays and alumina and begins to decompose at temperatures as low as 1100°C. This process of decomposition releases free high-temperature calcium oxide which may attack technical ceramic rollers installed in the firing zone and consequently compromise their characteristics of heat re-sistance and mechanical strength. Moreover, the emission of sulphur ox-ides (SOx) from the kiln deriving from the decomposition of the calcium sulphate present in this kind of engobe would also explain the increase in the concentration of these contaminants observed in the flue gases of many ceramic companies in recent years. 5

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Neoformation phases of the mixtures of gypsum with kaolin (L) and quartz (R) following calcination at 1200°C. ~ Fasi di neoformazione delle miscele di gesso con caolino (sx) e con quarzo (dx), dopo calcinazione a 1200°C

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THE FUTURE OF CERAMICS

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26th International exhibition of technology and supplies for the ceramic and brick industries

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2018

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