Вакуумирование массы
Для повышения однородности пластичной массы ее подвергают переработке на вакуумных массомялках типа Д-275, СМ-241А, имеющих непрерывный лопастной (шнековый) винт (рис. 23). Производительность вакуум-мялки Д-275 — 2,5 т/ч, СМ-241А — 8 т/ч.
Рис. 23. Вакуумная массомялка СМ-241А 1 — электродвигатель; 2 — муфта фрикционная; 3—редуктор; 4 — муфта зубчатая; 5—приводной вал; 6, 7, 8, 9, 10, 16, 18, 23, 24, 25 — шестерни; 11 — вал промежуточный; 12 — вал питающего валка; 13 — вал подавателя; 14 — рычаг включения фрикционной муфты; 15 — фрикционная муфта подавателя; 17 — нагнетательный валок; 19 — рычаг включения фрикционной муфты приводного вала; 20 — вал шнековый; 21 — зубчатая муфта; 22 — вал промежуточный
Вакуумирование массы необходимо из-за того, что при тонком помоле каменистых материалов, роспуске глинистых и первичной переработке масса обогащается воздухом. Независимо от способа формования изделий воздух снижает формовочные свойства массы. Воздух, адсорбированный поверхностью глинистых частиц в виде полимолекулярных слоев, удерживаемых ван-дер-ваальсовыми силами, замедляет смачивание их водой, препятствует равномерному уплотнению массы, способствует повышению упругих деформаций при пластическом формовании, образуя расслоения, а также микротрещины, выявляемые при сушке и обжиге изделий. Заполняя поры, воздух также препятствует проникновению в них влаги, разъединяет частицы массы, действуя как отощитель. Для фарфоровых изделий, изготовленных из плохо вакуумированной массы, характерно повышенное содержание открытых пор 0,5—1,5%, что снижает их просвечиваемость. Объем воздуха в свежеприготовленной массе составляет 5—15%, после вакуумирования он снижается до 0,3—0,4%- В хорошо вакуумированной массе частицы ее уложены наиболее плотно: промежутки между крупными частицами заполнены более тонкими частицами каменистых материалов, а также глинистыми частицами.
Вакуумирование способствует повышению пластичности и улучшению на 2—3% формовочных свойств массы при меньшем количестве пластичной глины, что повышает белизну изделий. Формовочная влажность вакуумированной массы меньше, чем невакуумированной (табл. 5).
| Показатель | Масса | |
| вакуумированная | невакуумированная | |
| Содержание воздуха, % Влажность, % Предел прочности при разрыве, кПа Усадка, %, при обжиге: до 920°С 1320°С Водопоглощение после обжига, % Предел прочности изделий при изломе; МПа: высушенных при 110° С обожженных при 900° С обожженных при 1320° С |
0,3—4,25 20,4—23,5 17,4—37,7 4,7—7,07 5,54—6,41 0,08—0,15 2,0-4,7 3,4—4,9 61,8—69,5 |
5,1—9,5 21,6—24,12 11—33,4 4,59-7,21 4,51—6,68 0,14—0,21 0,9—3 1,5—4 59,9—69,8 |
Вакуумирование массы снижает текстурную неоднородность, способствует лучшему уплотнению при формовании, устраняет зыбкость почти в три раза, до 5 МПа повышает механическую прочность сырца, вследствие чего уменьшается бой и брак в производстве, снижает водопоглощение готовых изделий, повышает просвечиваемость и механическую прочность изделий, а также их химическую стойкость и диэлектрические показатели. Вакуумированная масса имеет меньшую усадку, температура обжига изделий на 20—30° С ниже, чем изделий из невакуумированной массы, менее склонна к деформации при обжиге, а также обеспечивает получение изделий заданных размеров. Оптимальное разрежение при вакуумировании большинства тонкокерамических масс составляет 96—102 кПа.
Эффективность вакуумировании массы определяется ее составом, пластичностью, влажностью, температурой и продолжительностью пребывания в вакуумной камере.