Гомогенизация и вакуумирование

Массы, полученные после фильтр-прессования, имеют неоднородное строение по толщине коржа (в центре содержится больше отощающих материалов, а на периферии - пластичных, а также неодинаковое распределение влаги (в центре коржа более влажная масса, чем по краям). Кроме того, при смешивании фильтр-прессных коржей в массе остаются значительные включения воздуха, которые, подобно зернам отощающего материала, снижают ее пластичность, увеличивают брак при сушке, уменьшают плотность и просвечиваемость фарфоровых тонкостенных изделий.

вакуумная массомялка

Рис. 21. Вакуумная массомялка: 1 — приемник, 2 — винтовой пресс, 3 — разрыхлитель (перфорированная плита), 4 — вакуумная камера, 5 — нижняя мялка, 6 — мундштук

Процесс усреднения состава и влажности массы называется гомогенизацией, а процесс удаления из массы воздуха – вакуумированием  (он идет внутри вакуум-камеры). Гомогенизация и вакуумирование фарфоровых и фаянсовых масс осуществляется в вакуум-мялках (рис. 21). Через приемник 1 масса попадает в винтовой пресс 2, который перемешивает массу и подает ее к разрыхлителю 3, заменяющему мундштук пресса.

Разрыхлитель представляет собой перфорированную плиту, через отверстия которой масса выдавливается в виде тонких цилиндрических кусочков (диаметром 5-15 мм) или тонких лент в вакуумную камеру. В вакуумной камере с помощью насоса создается вакуум около 0,99 МПа (740 мм рт. ст.). Вакуумирование происходит за счет малой толщины слоев массы, которые пузырьки воздуха успевают разорвать.

Пространство между концом винтового пресса 2 и плитой 3 сужается по направлению к плите, благодаря чему масса уплотняется и одновременно обеспечивает герметичность камеры 4 при входе в нее массы. Обезвоздушенная масса попадает на нижнюю мялку 5, которая кончается трехлопастным ножом, переминающим массу и проталкивающим ее вперед в коническую ребристую часть мундштука 6. Конусность обеспечивает дополнительное уплотнение массы и создание герметичного затвора камеры со стороны выхода массы из глиномялки. Производительность мялок 1-4 т/ч.

В результате хорошего промина и вакуумирования массы повышается механическая прочность отформованных из нее изделий, уменьшается их усадка, сокращается вероятность образования такого дефекта, как деформация изделий при сушке и обжиге. Влияние вакуумирования на свойства фарфоровых масс и готовых изделий показано в табл. 7.

Таблица 7. Влияние вакуумирования на свойства фарфоровых масс и готовых изделий
Показатели Масса
вакуумированная не вакуумированная
Содержание воздуха, объемный %
Влажность, %
Предел прочности при разрыве, МПа
Увеличение разрывного усилия, %
Усадка, %:
при обжиге до 920 °С
при обжиге до 1320 °С
Водопоглощение после обжига, %
Предел прочности образцов при изгибе, МПа:
высушенных при 110 °С
обожженных при 920 °С
обожженных при 1320 °С
0,3-4,25
20,4-23,5
0,017-0,037
12,9-69,5

4,47-7,07
5,54-6,41
0,08-0,15

2,000-4,700
3,375-4,910
61,800-69,150
5,1-9,5
21,1-24,12
0,011-0,033
-

4,59-7,21
4,51-6,68
0,14-0,21

0,856-3,030
1,490-4,035
59,900-69,800