張波陶瓷窯爐發(fā)展史

關(guān)于張波陶瓷窯爐發(fā)展史陶瓷窯爐發(fā)展史：陶器：穴窯→升焰窯瓷器：饅頭窯（葫蘆窯）、景德鎮(zhèn)窯→龍窯、倒焰窯、梭式窯、鐘罩窯、階級窯→隧道窯、推板窯、輥道窯陶瓷發(fā)展史：新石器時代(陶器，距今約7000年)

→仰韶文化(彩陶，距今約6000年)

→龍山文化(黑陶文化，距今約4000年)

→殷、周時代(釉料，釉陶，公元前16世紀(jì))

→東漢時期(青瓷，公元25~220年)→唐代(越窯、青窯和邢窯的白瓷，唐三彩，公元618~907年)

宋代(公元906~1279年)是中國瓷器生產(chǎn)蓬勃發(fā)展的時期。哥窯、官窯、汝窯、定窯、鈞窯五大窯聞名于世。中國是陶瓷的故鄉(xiāng)，中國的陶瓷生產(chǎn)有著悠久的歷史和光輝成就。前言第2頁,共23頁，2024年2月25日，星期天古代窯爐古窯古窯，距今5000年，古窯有豎穴窯和橫穴窯兩種，最具有代表性的是橫穴窯。發(fā)現(xiàn)于河南新鄭新石器時代裴李崗文化，流行于仰韶文化時期，商、西周時期基本不見。橫穴窯是在生土層中掏挖修制而成的，一種外焰式窯，由火膛、火道、火眼、窯室等部分組成，窯的容積很小?；鹛泡^狹長、呈甬道狀，后部設(shè)火道。通過改變火眼的大小分布來控制流過煙氣的多少，得以使窯內(nèi)溫度盡可能均勻。中國古代陶瓷窯爐主要有古窯、龍窯、階級窯和景德鎮(zhèn)窯?；鹛呕鸬栏G室火眼燒窯時，火焰由火膛進入火道，然后經(jīng)火眼進入窯室，上升流經(jīng)坯件，最后煙從窯室頂部的排煙孔排出窯外。橫穴窯升溫較快，但不易控制燒成溫度和燒成氣氛，燃料的利用率較低。排煙孔第3頁,共23頁，2024年2月25日，星期天豎穴窯出現(xiàn)于新石器時代仰韶文化時期，商、西周時期繼續(xù)使用，此后逐漸被半倒焰式的饅頭窯取代?；鹛懦蕡A形袋坑狀或圓形、橢圓形豎坑狀、上面設(shè)有垂直或溝道狀火道。窯室位于火膛的上方或斜上方，平面呈圓形或近圓形、寬1~1.5米左右，上部逐漸收縮，封頂時留出排煙孔。窯室底部即窯床上設(shè)有分布均勻的火眼。龍山文化、商、西周時期普遍有窯箅，窯箅上設(shè)火眼。對比：豎穴窯比橫穴窯有所進步，可將燒成溫度提高，但也不易控制燒成溫度和燒成氣氛，燃料的利用率較低?；鸬阑鸬阑鹛鸥G室火眼火道第4頁,共23頁，2024年2月25日，星期天亦名“圓窯”。火膛和窯室合為一個饅頭形。始于戰(zhàn)國，宋代后為最早以煤為爐料的陶瓷窯。原理：點火后，火焰自火膛先噴至窯頂，再倒向窯底，流經(jīng)坯體，煙氣從后墻底部的吸火孔入后墻內(nèi)的煙囪排出。特色：由于饅頭窯窯墻較厚，限制了瓷坯的快燒速冷，相應(yīng)地便減低了瓷器的半透明度和白度；為減少坯體變形，又使坯體加厚，因而便形成了古代北方瓷器渾厚凝重的特色。饅頭窯窯室排煙孔爐柵第5頁,共23頁，2024年2月25日，星期天龍窯龍窯最早出現(xiàn)于中國商代。龍窯采用自然通風(fēng)方式，以雜柴、松枝等植物為燃料，窯內(nèi)火焰多平行窯底流動。窯長條形，依山坡所建故名。亦稱蛇窯、蜈蚣窯。

預(yù)熱燃燒室窯室窯底投柴孔窯門窯頂投柴孔制品窯室分窯頭、窯床、窯尾三部分。窯頭有預(yù)熱室，不設(shè)煙囪。窯頭橫斷面小，燒窯時熱量集中。中部橫斷面最大，窯尾又縮小。拱頂成弧形,兩側(cè)上部或窯頂有投柴孔，窯身兩側(cè)有兩個窯門。龍窯作業(yè)：在窯室裝坯體，封閉窯門。先燒窯頭，由前向后依次投柴，逐排燒成。燒成溫度最高達(dá)1300℃，還原焰可控。

排煙孔第6頁,共23頁，2024年2月25日，星期天特點：①窯體傾斜設(shè)置,本身就起著煙囪的作用,所造成的幾何壓頭能克服料垛阻力，使窯在接近零壓狀態(tài)下操作，減少了漏氣、吸氣現(xiàn)象。②燃燒段逐漸后移，有效地利用了煙氣熱量和產(chǎn)品熱量，使熱損失顯著降低，并可提高燃燒溫度，縮短生產(chǎn)周期。③燒成快,窯體散熱與蓄熱不大,單位產(chǎn)品的熱量消耗較少，其熱效率接近于隧道窯。④結(jié)構(gòu)簡陋，使裝窯和出窯的勞動強度大，難以實現(xiàn)機械化和半自動化。⑤窯內(nèi)溫度和氣氛波動較大，燒制大件產(chǎn)品和比較致密的工業(yè)陶瓷容易發(fā)生冷裂。有時由于燒成溫度下的保溫不足，影響燒成質(zhì)量。

第7頁,共23頁，2024年2月25日，星期天階級窯依山坡砌筑,各窯室均砌筑成階梯形，由間容積不等的燃燒室串聯(lián)而成,。后室窯底高于前室窯底，隔墻下部有通火孔。燒前室時，火焰自窯頂?shù)瓜蚋G底，經(jīng)通火孔依次通過后面各室，最后自窯尾排走。階級窯由龍窯改進而來，明代首創(chuàng)于福建德化，故稱德化窯。全窯就是一個大龍窯，而每一室又是一個個半倒饅頭窯，它既有龍窯的優(yōu)點，又比單個饅頭窯優(yōu)越。預(yù)熱燃燒成室排煙孔窯門窯底煙囪通火孔第8頁,共23頁，2024年2月25日，星期天特點：①燒窯時室內(nèi)呈正壓，大大減少了冷空氣的吸入，避免窯內(nèi)溫度不均勻，并易于控制還原氣氛，以便燒出較好的瓷器。②可利用煙氣余熱加熱生坯，同時還可利用產(chǎn)品在冷卻時放出的熱量加熱助燃空氣，熱利用率較高。③窯室內(nèi)的加熱和冷卻過程較緩慢，匣缽損耗較小。④窯墻較厚，窯內(nèi)隔墻較多，利于保溫，但蓄熱損失大。⑤窯室內(nèi)溫差偏大，不易同時燒成一種坯釉的制品。

第9頁,共23頁，2024年2月25日，星期天鎮(zhèn)窯始于明末清初江西景德鎮(zhèn)窯，由窯門、火膛、窯室、護墻和煙囪等部分組成。窯床前低后漸高，窯室前部高而寬，后漸低、窄，呈扁長圓形。結(jié)構(gòu)特點;窯壁較簿,窯身兩側(cè)有護墻，與窯壁之間留有空隙、內(nèi)填砂土，作為隔熱層，以緩解窯壁與窯頂受熱膨脹或遇冷收縮時引起的開裂，并有減少熱量損失的作用。煙囪貼后壁而立。平面似蛋形，下粗、向上漸細(xì)，形制高而大，抽力強。窯室火膛膨脹縫煙囪第10頁,共23頁，2024年2月25日，星期天整體呈蛋形，結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計科學(xué)，砌筑材料造價低廉、施工方便、裝燒量大，適合于多種坯釉，一窯內(nèi)裝入多類瓷器品種可同時燒成。蛋形窯以柴作燃料，燒成時間短，單位耗柴量低，產(chǎn)品質(zhì)量好。第11頁,共23頁，2024年2月25日，星期天近代窯爐近代窯爐,較為典型的是倒焰窯。倒焰窯結(jié)構(gòu)由三個主要部分組成：窯體、燃燒設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備、窯頂和窯門。

燃燒設(shè)備：燃燒室（火箱）、檔火墻及噴火口。通風(fēng)設(shè)備：窯底吸火孔、支煙道、主煙道和煙囪組成。

優(yōu)點：對制品的加熱比較充分均勻：火焰從噴火口上行至窯頂，通過對流、輻射把熱量傳給燒制品，當(dāng)火焰到達(dá)頂部時，又對頂部制品進行加熱，然后折向下行，在下行時又對流、輻射對制品進行一次全面充分的加熱。適應(yīng)性很強：是間歇式的，燒成溫度可調(diào)。燃燒室燃擋火窯頂窯底窯墻倒焰窯第12頁,共23頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)代窯爐窯爐：隧道窯、梭式窯和輥道窯。燃料─使用潔凈的氣體燃料（天然氣等）、液體燃料。結(jié)構(gòu)─輕型化、密封性能好，寬斷面、低高度；砌筑材料─采用輕質(zhì)、高強耐火材料，耐火纖維砌筑窯體；自動控制─多數(shù)窯爐實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)。高溫窯爐─高溫隧道窯、高溫梭式窯等有效實現(xiàn)高溫燃燒；燃燒器─高速燒嘴的使用。污染嚴(yán)重，能耗高、電耗高等第13頁,共23頁，2024年2月25日，星期天推進窯車氣流推出窯車預(yù)熱帶燒成帶冷卻帶送冷空氣抽出熱風(fēng)送煤氣送一次空氣煙氣抽出二次空氣圖1-1隧道窯工作原理圖三帶：預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶，隧道窯第14頁,共23頁，2024年2月25日，星期天隧道窯結(jié)構(gòu)：上通道半馬弗推板窯：由推板通道、馬弗火道和窯墻組成。下窯道明焰隧道窯：由窯車、窯墻和頂蓋組成。燒成帶：兩側(cè)上下交錯布置有高速調(diào)溫?zé)?。在窯頭、急冷和窯尾設(shè)氣幕：起窯頭封閉、高溫快冷和窯尾冷卻的作用。隧道窯的特點：優(yōu)點：生產(chǎn)力大、燃耗低、壽命長、機械化、自動化程度高、勞動條件好。缺點：投資大、附屬設(shè)備多、熱工制度不宜調(diào)節(jié)，燒成制品品種單一。第15頁,共23頁，2024年2月25日，星期天梭式窯梭式窯是間歇窯，結(jié)構(gòu)與隧道窯的燒成帶相近，由窯室和窯車組成。窯車的運動尤如織布機上的梭子，故稱為梭式窯。出窯與隧道窯相似，都在窯外進行。第16頁,共23頁，2024年2月25日，星期天燒嘴在向一平面上應(yīng)交錯布置：以免互相干擾，減弱高速噴射的作用。窯內(nèi)氣流成旋轉(zhuǎn)氣流：避免高速的火焰直接沖刷到局部的制品上，影響火焰的流動，造成較大的溫差。第17頁,共23頁，2024年2月25日，星期天火焰窯爐內(nèi)，燃燒產(chǎn)物是以對流傳熱和輻射傳熱的形式把熱量傳給制品。對燒成制品適應(yīng)性強，適應(yīng)不同尺寸、形狀和材質(zhì)制品的燒成。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。其熱耗要比輥道窯和隧道窯高一些。特點：第18頁,共23頁，2024年2月25日，星期天雙輥窯連續(xù)燒成窯。用許多平行排列轉(zhuǎn)動的輥棒組成的輥道來代替窯車的隧道窯。工作方式：坯體可以直接放在輥道上，也可以放在墊板上,由傳動系統(tǒng)使輥棒轉(zhuǎn)動，被燒制的坯體向前移動，經(jīng)預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶冷卻后出窯。第19頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共23頁，2024年2月25日，星期天燒嘴冷卻系統(tǒng)快速通風(fēng)系統(tǒng)觀察孔和測溫孔第21頁,共23頁，2024年2月25日，星期天輥道窯最突出的特點（與隧道窯相比較）１、溫差小：斷面呈扁平形，制品為單層燒成，故上下溫差小。傳熱速率快，窯內(nèi)斷面溫度均勻，故大大縮短了燒成時間。由于沒有窯車，沒有車下漏風(fēng)，所以窯內(nèi)上