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文檔簡(jiǎn)介

第五章窯爐及陶瓷燒成

如果將陶瓷譽(yù)為“土與火的藝術(shù)”,

那么窯無(wú)疑是加工這種藝術(shù)的“夢(mèng)工廠”。窯爐是陶瓷生產(chǎn)中最重要的燒成設(shè)備。我國(guó)陶瓷行業(yè)自古就有“生在成型,死在燒成”、“三分做、七分燒”及“陶瓷是火里求財(cái)”等行業(yè)名諺。燒成(燒結(jié))是在熱工設(shè)備中進(jìn)行的。這里熱工設(shè)備指的是陶瓷生產(chǎn)窯爐及其附屬設(shè)備。燒結(jié)陶瓷的窯爐類(lèi)型很多,同一種制品可在不同類(lèi)型的窯內(nèi)燒成,同一種窯也可燒結(jié)不同的制品。第一節(jié)窯爐起源與發(fā)展(kiln)一.窯爐發(fā)展概況

中國(guó)陶瓷在世界上享有盛名,窯的發(fā)展也是伴隨著整個(gè)陶瓷史的演變過(guò)程而逐漸走向成熟的。

陳瀏在《陶雅》中說(shuō):“瓷器之成,窯火是賴?!备G爐作為陶瓷燒制的重要設(shè)備,最初的型體是什么樣的?1.在很久以前,原始燒陶的方法是不用窯的。當(dāng)時(shí)在地面上挖一淺坑或在地面鋪上小石頭塊,上面放上陶坯后,用干枝柴草圍住周?chē)敳?,外面涂抹較稠的黃土泥,上留通風(fēng)小孔,地面點(diǎn)火燒制,因?yàn)槭菈九髀短鞜詼囟戎荒苓_(dá)到800℃左右。

我們可以從“窯”這個(gè)字來(lái)分析,它是由“穴、缶”兩個(gè)部分組合,穴就是地坑,缶是陶器。就形象地說(shuō)明了最初時(shí)期是“坑地為窯,復(fù)燒為缶”的。

生活在西雙版納的傣族婦女,至今還沿用著這種原始的治陶方式。早在新石器時(shí)代,先民們就是這樣“坑地為窯”燒制陶器。其中有橫穴和豎穴窯最為典型。2.距今6000多年以前黃河流域的仰韶文化時(shí)期,從無(wú)窯到有窯的燒制使彩陶有了明顯的飛躍。出現(xiàn)最早的是從西安半坡遺址中發(fā)現(xiàn)的“橫穴式窯”或“豎穴式窯”。(后又影響到龍山文化以及南北各地的陶窯。

)當(dāng)時(shí)這種窯可使溫度達(dá)到900℃左右,特點(diǎn)是窯室在火塘之上,在火塘的一側(cè)留有火口,以便添加燃料。

因?yàn)楫?dāng)時(shí)用的燃料是植物莖稈和木柴,在燒造技術(shù)上不能完全控制燒成溫度和氣氛,因此,仰韶文化的出土陶器多為紅陶、灰褐陶和黑陶。其中紅陶都是在氧化氣氛中燒成的?;姨蘸妄埳轿幕瘯r(shí)期的黑陶,則是在還原氣氛中燒出的,溫度都不超過(guò)1000度。

仰韶文化時(shí)期的陶窯規(guī)模都很小,窯內(nèi)面積有限,只能裝少量的件數(shù)。龍山文化時(shí)期,基本上都改用豎穴窯燒制陶器窯由火膛、火道、窯室三部分組成,窯室位于火膛之上,火膛較深,窯室呈圓形,直徑約1m。當(dāng)燃燒時(shí),由于火膛較深,一次空氣供應(yīng)充足,使柴、草等燃料得以充分燃燒,火焰很均勻地從窯底的火道再進(jìn)入窯室,使窯內(nèi)的溫度提高。值得注意的是,窯壁上部往里收縮,窯室結(jié)構(gòu)有利于窯內(nèi)溫度的提高(一般為900~1050℃)從熱工觀點(diǎn)分析,盡管窯型結(jié)構(gòu)還較原始,但有了窯以后,不僅熱損失小,而且當(dāng)燃料燃燒時(shí),進(jìn)入窯內(nèi)的火力比較集中,溫度易于升高,坯體易于燒結(jié),有利于提高陶器質(zhì)量。故從無(wú)窯到有窯燒陶在技術(shù)方面是一大突破。隨著釉的發(fā)現(xiàn)和瓷發(fā)明,對(duì)窯專(zhuān)用功能的要求也就越來(lái)越高了,尤其是窯溫的調(diào)節(jié)和空氣的調(diào)控,產(chǎn)生帶煙囪的窯就勢(shì)在必行了。3.在殷商周時(shí)期北方就出現(xiàn)了類(lèi)似饅頭的圓窯和方窯,燒成溫度1200℃以下,能燒成硬陶和釉陶。窯爐的改進(jìn),是這一時(shí)期出現(xiàn)原始瓷器的重要原因。

4.到了戰(zhàn)國(guó)時(shí)期出現(xiàn)了饅頭窯和龍窯。(1)所謂饅頭窯,指窯內(nèi)的空間和外形似饅頭,這種窯在我國(guó)北方比較多見(jiàn)。如河北的磁州窯、定窯,河南的鈞窯、博山窯、以及陜西的耀州窯都是一種半倒焰式饅頭窯。

饅頭窯窯內(nèi)容積有大有小,大的有90-200m3左右,窯后有一煙囪,窯前沒(méi)門(mén),下面有通風(fēng)坑道,可存灰。

饅頭窯靠夾墻豎煙道產(chǎn)生的抽力來(lái)控制窯內(nèi)氣氛的,燒制溫度可達(dá)1300℃左右,也可用來(lái)燒還原焰。

(2)龍窯是一種橫焰式窯在我國(guó)南方比較多見(jiàn)。如廣東石灣、浙江龍泉、福建的建陽(yáng)、德化、宜興等。在景德鎮(zhèn)湖田,也多處發(fā)現(xiàn)龍窯的遣址。

至今還有保留的遺址,也有少量的龍窯投入使用并繼續(xù)發(fā)展著。

龍窯一般都是依山坡建成,坡的大小緩急直接影響燒成時(shí)間和產(chǎn)量。一般是窯頭坡度大、易上火,窯尾坡度小、易存火,低的一端為火膛,高的一端有排煙口。

宋代著名的影青、油滴、兔毫以及吉州窯的鷓鴣斑、玳瑁等,大多出于龍窯。

龍窯的長(zhǎng)度最大可達(dá)100m左右,內(nèi)寬2-3m左右,內(nèi)高2.5-3m左右。

使用的燃料為松柴,后來(lái)逐漸改為燒煤粉。

龍窯的主要特點(diǎn)是升溫快、降溫也快,維持火焰和還原氣氛時(shí)間長(zhǎng)。龍窯依山而建,一不與農(nóng)業(yè)爭(zhēng)地,二不受水澇影響,三可以就地取用原燃料,可謂一舉數(shù)得。更有意義的是,龍窯由于有一定的傾斜度,燃燒室設(shè)在窯頭,火焰由低向上,窯煙經(jīng)窯尾煙室排出,產(chǎn)生一種自然的抽力,使窯溫可達(dá)1200度以上,便于對(duì)陶瓷的燒成溫度和氣氛和掌握利用。宋代景德鎮(zhèn)的龍窯長(zhǎng)度達(dá)100米以上,進(jìn)而節(jié)省了燃料,擴(kuò)大了產(chǎn)量,降低了生產(chǎn)成本,這在當(dāng)時(shí)是一重大的科技成就。5.秦漢時(shí)期的火膛和容積在不斷增大,這時(shí)期出現(xiàn)了馬蹄窯。(馬蹄窯最早出現(xiàn)在西周晚期,那時(shí)還是屬于北方的饅頭窯)江西-景德鎮(zhèn)-馬蹄窯

馬蹄窯:

馬蹄窯(與葫蘆窯)是景德鎮(zhèn)湖田窯系遺址的兩種特殊的瓷窯,在明代生產(chǎn)芒口瓷。

其形狀方中帶圓,下部大,上部小,很象馬蹄下部的蹄甲。馬蹄窯建造簡(jiǎn)單,投資少,窯爐較小,利于產(chǎn)品更新?lián)Q代,有靈活求變,適應(yīng)市場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)。馬蹄窯:

在景德鎮(zhèn)湖田窯遺址,1977年清理。在烏泥頂發(fā)現(xiàn)馬蹄窯,該窯為半倒焰式窯,長(zhǎng)2.95米、寬2.5米—2.7米,坡度12.5°,東壁與后壁殘高2.3米,有煙道6個(gè),后煙室1個(gè)。該窯可燒瓷碗2000只左右。印證明嘉靖年間刊刻的王宗沐的《江西大志》“陶書(shū)”,其形制與王書(shū)所記之“青窯”相似。

湖田窯位于景德鎮(zhèn)市東南方郊外,保護(hù)面積4萬(wàn)平方米,在唐代到明代中期的約七百年歷史中一直是景德鎮(zhèn)的制瓷中心,是民窯聚集的產(chǎn)瓷地。后由于在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中失利,不得不依附于官窯而生存,于是這些民窯逐漸搬遷到官窯周邊,形成了現(xiàn)在的景德鎮(zhèn)市,而湖田逐被荒棄成了農(nóng)田。但是,七百年的制瓷歷史給湖田留下了大量的古窯、古作坊遺跡,如“葫蘆窯”、“馬蹄窯”等。

江西旅游景點(diǎn)介紹:湖田窯

湖田窯是我國(guó)宋、元兩代各大制瓷規(guī)模最大,延續(xù)燒造時(shí)間最長(zhǎng)、生產(chǎn)的瓷器最精美的古代窯場(chǎng)。影青瓷是宋元時(shí)期我國(guó)南方生產(chǎn)的一種重要瓷器品種,尤以景德鎮(zhèn)燒制的最佳。影青瓷燒得最好的是湖田窯,為青白瓷之冠。湖田窯在五代就開(kāi)始燒制青瓷和白瓷了,是宋代青白釉的代表作。

遺址保存的遺物非常豐富,歷代古窯遺址遍地。在該遺址上建立起來(lái)的湖田古窯址陳列館,展示了在這里出土各種窯具和瓷器。1982年,湖田古瓷窯遺址被國(guó)務(wù)院列為第二批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。江西旅游景點(diǎn)介紹:湖田窯5.到了唐代,這一時(shí)期的窯爐基本上仍延續(xù)著北方用圓形饅頭窯,南方用龍窯的兩大結(jié)構(gòu)類(lèi)型。燃料以煤為主窯爐的燒制氣氛有所改變,但窯爐結(jié)構(gòu)變化不大。6.到了元代,出現(xiàn)了葫蘆窯

葫蘆形窯爐是在龍窯的基礎(chǔ)上發(fā)展、改進(jìn)而來(lái)的,在景德鎮(zhèn)元代民窯中大量使用,清《南窯筆記》載:葫蘆形窯“窯如臥地葫蘆”。窯因其形狀而得名。

葫蘆窯是景德鎮(zhèn)人在元代把馬蹄窯和龍窯的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái),產(chǎn)生的新窯體。

葫蘆窯綜合了馬蹄窯半倒焰的技術(shù)和龍窯窯體結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)處,形成了南北優(yōu)勢(shì)并存的產(chǎn)物。宋應(yīng)星在《天工開(kāi)物》中說(shuō):“其窯上空十二圓眼,名曰天窗,火以十二時(shí)辰為足,先發(fā)門(mén)火十個(gè)時(shí),火力從下攻上,然后天窗擲柴燒兩時(shí),火力從上透下?!彼鶡那嗷ù?,釉里紅瓷以及色彩繽紛的顏色釉瓷,“馳名獵取者,皆饒郡浮梁景德鎮(zhèn)之產(chǎn)?!焙J窯2008-03-2419:01:54來(lái)源:景德鎮(zhèn)陶瓷在線

葫蘆窯出現(xiàn)于元代,沿?zé)燎宕?,《天工開(kāi)物》(陶埏篇)插圖顯示明中后期景德鎮(zhèn)葫蘆窯圖形,80年代初,曾在湖田古窯址中發(fā)掘出明代葫蘆窯殘?bào)w。窯長(zhǎng)8.4米,前后兩窯,前寬后窄(3.7米-1.8米);前短后長(zhǎng)形似葫蘆,與《天工開(kāi)物》插圖相同。窯的前端設(shè)窯門(mén)和火膛,后室尾部建一獨(dú)立的煙囪,窯頂兩側(cè)各設(shè)有6對(duì)投柴孔。整個(gè)窯底前低后高,坡度約為100,在一定的程度上保留了龍窯的遺風(fēng)。

在這種葫蘆窯中焙燒瓷器,通常取以下方法:先將窯柴投入前室火膛,燒20個(gè)小時(shí)左右,然后將窯柴從投柴孔中投入窯內(nèi),續(xù)燒4個(gè)小時(shí)左右。葫蘆窯實(shí)際上是一種半倒焰式窯爐,其優(yōu)點(diǎn)主要為:由于煙囪抽力作用,使窯內(nèi)壓力基本處于零壓或負(fù)壓,窯內(nèi)的溫度和氣氛都較容易控制。缺點(diǎn)是窯體較小(窯長(zhǎng)一般僅8米—10米)容積不大,且前后溫差較大。葫蘆窯2008-03-2419:01:54來(lái)源:景德鎮(zhèn)陶瓷在線

葫蘆窯屬民間窯場(chǎng),到了明代,民窯之間互相競(jìng)爭(zhēng)很激烈,資金充足的窯主就建大窯(龍窯、階級(jí)窯),以便擴(kuò)大產(chǎn)量,資金較少的窯主,則建這種窯體較小的葫蘆窯,當(dāng)年景德鎮(zhèn)某些瓷釉中氧化鈣含量少,粘度大,乳濁不透明的產(chǎn)品,別的窯難以燒成,但葫蘆窯卻能適宜燒成這種產(chǎn)品。按照王宗沐《江西大志·陶書(shū)》中記載,明代前期,景德鎮(zhèn)瓷窯容積較小,“(色窯)制員而狹,每座只容燒小器三百余件”。與宋代龍窯相比,元明之間景德鎮(zhèn)瓷窯容量已大大地縮小.葫蘆窯2008-03-2419:01:54來(lái)源:景德鎮(zhèn)陶瓷在線

7.到了明代初期,出現(xiàn)了德化的階級(jí)窯

階級(jí)窯實(shí)際上是從龍窯發(fā)展來(lái)的,依山坡建立,不同的是靠著的斜坡筑成了階級(jí)式。

窯內(nèi)容量大約在200-240m3左右,整個(gè)窯由810室串聯(lián)組成,每個(gè)窯室有大有小,窯頭與窯尾小,越接近中間越大,每個(gè)窯室的隔墻下有通火孔,窯室的每個(gè)后頂上有排氣口,同時(shí)每邊各開(kāi)一個(gè)窯門(mén),窯長(zhǎng)因各地不同而異。

它的燒成方法是:當(dāng)燒完第一室后,接著燒第二室,一室冷卻,當(dāng)一室冷卻的同時(shí),熱氣體散熱通過(guò)其它各室,做預(yù)熱使用。當(dāng)?shù)诙覠龝r(shí),預(yù)熱的空氣又通過(guò)其它各室。

階級(jí)窯的優(yōu)點(diǎn)是:廢氣利用預(yù)熱,就地取材,利用地形,節(jié)省原料,而且溫度可達(dá)1300℃以上。裝窯時(shí)要上密下疏,下面可裝低溫制品。

亦稱(chēng)“蛋形窯”??赡苁菂⒖箭埜G和饅頭窯,又根據(jù)燒松柴的特點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的。窯身如半個(gè)甕俯覆,又似半個(gè)蛋形覆置,也象一個(gè)前高后低的隧道。8.明末景德鎮(zhèn)創(chuàng)造發(fā)明了燒制溫度達(dá)1300℃以上的景德鎮(zhèn)窯

鎮(zhèn)窯是在明末清初時(shí)期,在葫蘆窯基礎(chǔ)上演化而成的。其物點(diǎn)是把葫蘆窯兩室之間的折腰取消,使之變成“形如覆甕”的蛋型,所以也叫甕形窯或蛋形窯,景德鎮(zhèn)人把這各獨(dú)具地方特色,獨(dú)具技術(shù)優(yōu)勢(shì)的屬于平焰式的窯叫鎮(zhèn)窯。

景德鎮(zhèn)窯外形前大后小,前面只有一個(gè)火口,窯的尾部是排除廢氣的煙囪,窯內(nèi)火焰朝著橫向走,所以又稱(chēng)為橫焰式窯,或平焰式窯。全長(zhǎng)15~20米,窯底前端略低,傾斜度3°左右。窯頭有火箱,火焰經(jīng)窯體至窯尾,廢氣由蛋形截面的煙囪排出。容積大,約150~200立方米。窯墻與護(hù)墻之間填以砂土作隔熱層,熱利用率較好。窯的燃料為木柴、松柴等,(柴窯)。

鎮(zhèn)窯又可細(xì)分為柴窯,槎窯兩種柴窯以松柴主燃料,窯體由窯弄、窯床、窯蓬、窯囪等組成,長(zhǎng)約54尺、寬為15尺,為窯磚無(wú)模砌筑的薄殼結(jié)構(gòu),所燒制的均為精細(xì)的瓷器;槎窯與柴窯形狀相似,但規(guī)模要小,以松枝,茅柴為燃料,主要燒制粗瓷。清代鄭廷桂的“上下紛爭(zhēng)中渡口,柴船才攏槎船開(kāi)”的詩(shī)名,就是描寫(xiě)運(yùn)送鎮(zhèn)窯燃料的繁忙場(chǎng)面。

景德鎮(zhèn)窯最大的特點(diǎn):一是窯外墻與內(nèi)壁間留有一空隙,大約在0.1-0.3米之間,其起到了與外界空氣層隔熱的作用,并減小了向窯墻外散熱的功能,也為窯壁在高溫是留有膨脹的余地;二是加大了煙囪的抽力。在同一窯內(nèi),根據(jù)各部位溫度的不同,可以同時(shí)裝燒品種不同的制品。適應(yīng)景德鎮(zhèn)附近制瓷原料的特性和瓷器的傳統(tǒng)風(fēng)格。明清以來(lái)景德鎮(zhèn)制瓷所取得的成就,是和這種窯的采用分不開(kāi)的。

鎮(zhèn)窯從產(chǎn)生到現(xiàn)在已有三百多年的歷史,之所以長(zhǎng)期存在,有哪些顯著的功能和性能?鎮(zhèn)窯有很多優(yōu)勢(shì):第一:從構(gòu)造來(lái)說(shuō),它不僅從力學(xué)角度上考慮到窯體的各個(gè)部位的受力情況,而且還更多地從熱力學(xué)角度上照顧到窯體材料的高溫行為,巧妙地解決了超橢圓拱的穩(wěn)定性。第二:窯頭區(qū)的爐膛同時(shí)也是燃燒室,增大了空間,使松柴燃燒充分發(fā)揮熱量,保證1300℃的燒成溫度,提高了燃燒效率;

第三,窯位安排合理,既可以裝燒不同品種的瓷器,又可以充分利用窯內(nèi)的煙氣;第四,煙囪頂部呈鋼筆尖形,使排煙能力基本趨于平衡。

鎮(zhèn)窯的一個(gè)獨(dú)特之處,是全窯居然不用一塊耐火材料,這普通的粘土磚,經(jīng)攣窯手的稀泥一聳一抹,竟然穩(wěn)當(dāng)緊貼地砌筑上去,也能耐經(jīng)受得住1300℃以上的高溫而不被燒塌,其間的奧妙,難以破解,拍案叫絕之余,也令你不得不佩服古代窯工的聰慧思維和敢為人先的首創(chuàng)精神。俗話說(shuō):“燒煉一把火,”把樁師傅憑窯門(mén)的兩只眼孔來(lái)掌握火候,要的是“火青如水”,怕的是“發(fā)紅”、“翻白”,必要時(shí),他還得爬上窯頂,對(duì)煙囪的洞孔,吐口痰進(jìn)去,看痰消失的狀態(tài)和時(shí)間來(lái)判定的窯溫竟與測(cè)溫器的誤差僅在1—2度之間,這就使你對(duì)他那火眼金睛,不得不刮目相看,不得不佩服至極!把樁師傅用眼睛掌握火候,一窯的瓷器燒成與否,燒好燒不好,全在把樁。他們根據(jù)判斷每隔一段時(shí)間確定如何加柴,24小時(shí)不間斷。

把樁師傅1人(為全窯燒窯的總負(fù)責(zé)人。其時(shí)一個(gè)把樁師傅可以同時(shí)兼任幾座窯的把樁工作。把樁師傅的報(bào)酬是以燒窯的次數(shù)計(jì)發(fā)的,其年收入一般可以超過(guò)一個(gè)中等燒瓷業(yè)主的年收入);駝坯工1人(負(fù)責(zé)滿窯、上半夜燒窯及調(diào)配全窯所需坯匣;并親自到坯廠組織坯、匣到窯廠焙燒);加杪工1人(每根匣柱頂端一層匣缽由其擱上);收兜腳工2人(開(kāi)窯時(shí),當(dāng)每根匣柱上的匣缽全部端出后,由其把匣柱最下一層匣缽收起來(lái));匣工1人(僅配合收兜腳工干點(diǎn)活。昔時(shí)這一工種均由廠主的親戚擔(dān)任,可以吃飯拿錢(qián)不干活,故稱(chēng)其為穿“黃馬褂”的);無(wú)窯燒制:壘坯露天燒,溫度800℃左右仰韶文化時(shí)期:“豎穴式窯”或“橫穴式窯”,溫度900℃左右在商周時(shí)期:北方出現(xiàn)類(lèi)似饅頭的圓窯。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期:饅頭窯和龍窯,溫度1300℃左右一.窯爐發(fā)展概況復(fù)習(xí)秦漢時(shí)期:出現(xiàn)馬蹄窯元代:出現(xiàn)了葫蘆窯明代初期:

出現(xiàn)階級(jí)窯,溫度可達(dá)1300℃以上。明末:

景德鎮(zhèn)發(fā)明了燒制溫度達(dá)1300℃以上的景德鎮(zhèn)窯復(fù)習(xí)曬坯架和水池,合稱(chēng)曬架塘,是古作坊里的重要設(shè)施。水池和曬架一上一下,利用了空間,減少了占地。水會(huì)蒸發(fā),蒸發(fā)量隨溫度和濕度的變化而變化。天氣炎熱、干燥時(shí),池內(nèi)的水分蒸發(fā)加快,增加了上方曬坯區(qū)域的水分,可以在一定程度上控制曬坯架上坯體的干燥速度,使坯體干燥不至于過(guò)快,這樣坯體的收縮就比較均勻,在高溫?zé)蓵r(shí),可以減少或消除成瓷出現(xiàn)開(kāi)裂的毛病。景德鎮(zhèn)窯簡(jiǎn)稱(chēng)鎮(zhèn)窯,是在綜合了唐宋代以來(lái)所使用過(guò)的龍窯、馬蹄窯、葫蘆窯的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,參考北方饅頭窯的長(zhǎng)處,并利用當(dāng)?shù)厮刹袢剂先紵郎囟雀?、火焰長(zhǎng)的特性發(fā)展而來(lái),定型于明末清初。鎮(zhèn)窯的外型如半只鴨蛋覆在地面,所以又叫蛋形窯,因以松柴為燃料,景德鎮(zhèn)人也稱(chēng)之為柴窯。9.隨著現(xiàn)代陶瓷工業(yè)的發(fā)展,燒成陶瓷窯爐的種類(lèi)日益增多。選擇什么樣的窯爐燒制主要由用途、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等條件來(lái)決定。如對(duì)于陶藝,當(dāng)今歐洲較為發(fā)達(dá)的國(guó)家多選用瓦斯窯和電窯,國(guó)內(nèi)多數(shù)制陶者多選用氣窯和小型電窯,因?yàn)檫@兩種窯操作方便、升溫快、易控制、衛(wèi)生、占地面積小。二.窯爐種類(lèi)按照不同標(biāo)準(zhǔn),窯的分類(lèi)大致有一下幾種:(1)按使用燃料,分:煤窯、油窯、氣窯、電窯。(2)按窯的外形,分:饅頭窯、馬蹄窯、龍窯、葫蘆窯、圓窯、方窯、輪窯、隧道窯、(4)按生產(chǎn)工作情況,分:間歇式窯、連續(xù)式窯(隧道窯)、半連續(xù)窯(龍窯、德化階級(jí)窯)。(5)按窯爐用途,分:素?zé)G、釉燒窯、烤花窯。(3)按火焰特點(diǎn),分:直焰窯、倒焰窯、橫焰窯。(一)間歇式窯爐

按其功能新穎性可分為電爐、高溫倒焰窯、梭式窯。1、電爐

電爐(electricfurnace)是電熱窯爐的總稱(chēng)。一般是通過(guò)電熱元件把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,可分為電阻爐、感應(yīng)爐、電弧爐等。三.現(xiàn)代陶瓷工業(yè)常見(jiàn)窯爐2、高溫倒焰窯(reverseflamekiln)

倒焰窯工作流程1-窯室;2-燃燒室;3-灰坑;4-窯底吸火孔;5-支煙道;6-主煙道;7-擋火墻;8-窯墻;9-窯頂;10-噴火口優(yōu)點(diǎn):1.對(duì)制品的加熱比較充分,均勻。2.適應(yīng)性很強(qiáng),因?yàn)槭情g歇式的,所以可以根據(jù)不同的制品來(lái)調(diào)節(jié)燒成溫度。缺點(diǎn):1、由于裝窯、出窯均在窯內(nèi)操作,故勞動(dòng)強(qiáng)度大2、熱量損耗大,排出溫度要很高,不然下部產(chǎn)品燒不熟。3、是間歇式的,余熱利用困難。3.梭式窯:是間歇燒成的窯,跟火柴盒的結(jié)構(gòu)類(lèi)似,窯車(chē)推進(jìn)窯內(nèi)燒成,燒完了再往相反的方向拉出來(lái),卸下燒好的陶瓷,窯車(chē)如同梭子,故而稱(chēng)為梭式窯。

梭式窯結(jié)構(gòu)示意圖1-窯室;2-窯墻;3-窯頂;4-燒嘴;5-升降窯門(mén);6-支煙道;7-窯車(chē);8-軌道3.梭式窯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:窯底改為窯車(chē)式,由1—2輛窯車(chē)組成。窯車(chē)上砌有吸火孔、支煙道和主煙道。窯車(chē)上的吸火孔、支煙道和主煙道可與窯體上的排煙通道銜接起來(lái),通往煙囪。裝缽、裝車(chē)均在窯外進(jìn)行,在室溫下操作,大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度?;鹧媪飨蛉圆捎玫寡媸剑詫?duì)制品進(jìn)行較為均勻、全面的加熱。燒成后冷卻了的制品隨窯車(chē)?yán)龈G外,再將另一部裝好坯件的窯車(chē)推入窯內(nèi),進(jìn)行焙燒。如此循環(huán)往復(fù),象織布的梭子、桌子的抽屜,故稱(chēng)為梭式窯、抽屜窯。(二)連續(xù)式窯

連續(xù)式窯爐的分類(lèi)方法有多種,按制品的輸送方式可分為隧道窯、高溫推板窯和輥道窯。與傳統(tǒng)的間歇式窯相比較,連續(xù)式窯具有連續(xù)操作性,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,大大地改善了勞動(dòng)條件和減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了能耗等優(yōu)點(diǎn)。隧道窯始于1765年,當(dāng)時(shí)只能燒陶瓷的釉上彩,到了1810年,有可以用來(lái)燒磚或陶器的,從1906年起,才用來(lái)燒瓷胎。隧道窯一般是一條長(zhǎng)的直線形隧道,其兩側(cè)及頂部有固定的墻壁及拱頂,底部鋪設(shè)的軌道上運(yùn)行著窯車(chē)。燃燒設(shè)備設(shè)在隧道窯的中部?jī)蓚?cè),構(gòu)成了固定的高溫帶--燒成帶。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谒淼栏G前端煙囪或引風(fēng)機(jī)的作用下,同時(shí)逐步地預(yù)熱進(jìn)入窯內(nèi)的制品,這一段構(gòu)成了隧道窯的預(yù)熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風(fēng),冷卻隧道窯內(nèi)后一段的制品,這一段便構(gòu)成了隧道窯的冷卻帶。隧道窯優(yōu)點(diǎn):1、生產(chǎn)連續(xù)化,周期短,產(chǎn)量大,質(zhì)量高。

2、熱利用率高,燃料經(jīng)濟(jì),因?yàn)闊崃康谋3趾陀酂岬睦枚己芰己?,較倒焰窯可以節(jié)省燃料50-60%左右。

3、燒成時(shí)間減短,而隧道窯約有10-20小時(shí)左右就可以完成。

2、高溫推板窯

椎扳式電熱隧道窯的通道由一個(gè)或數(shù)個(gè)隧道所組成,通道底由堅(jiān)固的耐火磚精確砌成滑道,制品裝在推板上由頂推機(jī)構(gòu)推入窯爐內(nèi)燒成。3、輥(gun)道窯(rollerkiln)

輥道窯是隧道窯的一種,只是傳遞燒結(jié)樣品的傳遞系統(tǒng)不是傳統(tǒng)的窯車(chē)、推板,而是同步轉(zhuǎn)動(dòng)的陶瓷或金屬輥棒。每條輥?zhàn)釉诟G外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下不斷地轉(zhuǎn)動(dòng);制品由隧道的預(yù)熱端放置在輥?zhàn)由?,在輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)作用下通過(guò)隧道的預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶。1、適于快速燒成—不同產(chǎn)品在輥道窯中燒成的時(shí)間分別為:

釉面磚35~50分鐘;瓷質(zhì)磚50~100分鐘,衛(wèi)生潔具8~10小時(shí),日用瓷12小時(shí)。2、不必用窯車(chē)、匣缽、有的僅用耐火墊板或不用墊板;

1.窯具——匣缽和棚板(1)當(dāng)窯爐為煤燒或柴燒等窯爐時(shí),燒制時(shí)燃料的灰渣經(jīng)常會(huì)沾污制品而導(dǎo)致顏色不良,為確保質(zhì)量,就要采用匣缽。清人朱琰在《陶說(shuō)》中談及匣缽時(shí)云:“瓷坯宜凈,一沾泥滓,即成斑駁,且窯風(fēng)火氣沖突傷坯,此所以必用匣缽也?!?/p>

四.窯爐輔助設(shè)備(2)若采用燃?xì)飧G、電窯等潔凈能源的窯爐燒制時(shí)(如陶藝),則趨向無(wú)缽燒制,窯內(nèi)坯胎的擱置主要以硅碳棚板為主。一般的花瓶、茶壺、杯碗等預(yù)裝多數(shù),則以用棚板為宜,棚板以平方形為多,其規(guī)格、大小不一。2.發(fā)熱元件

電爐按爐溫的高低可以分為低溫(工作溫度低于700℃)、中溫(工作溫度為700—1250℃)和高溫(工作溫度大于1250℃)三類(lèi)。爐溫在1200℃以下,通常采用鎳鉻絲、鐵鉻鎢絲,爐溫為1350—1400℃時(shí)采用硅碳棒;爐溫為1600℃可采用二硅化鉬棒為電熱體。發(fā)熱元件的壽命取決于以下三個(gè)因素:正確的安裝,控制合理的升溫降溫速率,元件的碰撞。1.熱電偶

其主要作用除了測(cè)試窯內(nèi)溫度之外,還能在燒制時(shí)記錄連續(xù)升溫以及恒溫的情況。熱電偶溫度計(jì)可隨時(shí)掌握窯內(nèi)溫度的變化情況而避免人為的誤差。鉑銠熱電偶采用貴金屬高純鉑金為負(fù)極,鉑銠合金為正極.

2.三角錐測(cè)溫是用來(lái)測(cè)試窯內(nèi)溫度的材料,可根據(jù)需要購(gòu)買(mǎi)購(gòu)買(mǎi)時(shí)首先要預(yù)計(jì)所燒成的終點(diǎn)溫度,以此為準(zhǔn),可選用上限高20℃,下限低20℃的三角錐各一只共三只組成一組。3.燒制時(shí)需用眼睛不斷地從觀火孔觀看:窯內(nèi)燒至暗紅,則溫度大約650-830℃。如窯內(nèi)燒至全紅,這時(shí)溫度大約在860-890℃?;鹧骖伾珵槌壬珪r(shí),溫度大約在900-1000℃,呈黃色時(shí),大約1000-1200℃,呈白色時(shí)大約在1230-1450℃;窯內(nèi)火呈藍(lán)色時(shí)1450℃之上。第二節(jié)陶瓷燒成陶瓷燒成技術(shù):借助窯爐、窯具和燃料加熱陶瓷生坯,在受熱過(guò)程中物料本身經(jīng)過(guò)物理化學(xué)反應(yīng)達(dá)到各種程度的致密化燒結(jié)的技術(shù)。窯爐結(jié)構(gòu)和窯具種類(lèi)以及裝燒方法是影響成品質(zhì)量最關(guān)鍵因素之一。三大要素:土、水、火。陶瓷燒結(jié):是指多孔狀陶瓷坯體在高溫條件下發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng),表面積減小、孔隙率降低、機(jī)械性能提高的致密化過(guò)程。宏觀表現(xiàn):體積收縮,致密度提高,強(qiáng)度增加表征:坯體的收縮率,氣孔率等指標(biāo)

一.窯爐的關(guān)鍵指標(biāo)1.燒成溫度:又稱(chēng)“火候”。燒成陶瓷制品所需的溫度。依據(jù)質(zhì)地不同而有所差別。陶器700-1000℃瓷器南方:1100-1350℃北方:1200-1380℃燒成溫度對(duì)陶瓷器的影響“正燒”:陶瓷在焙燒時(shí),器物不變形而且胎體充分燒結(jié),釉層玻璃化完全?!斑^(guò)燒”:陶瓷在焙燒時(shí),因溫度過(guò)高而變形?!吧鸁保禾沾稍诒簾牵瑴囟绕投ンw未能完全燒結(jié),釉沒(méi)有玻璃化。2.燒成氣氛焙燒陶瓷器時(shí)的火焰性質(zhì)。分為氧化焰、還原焰和中性焰。氧化焰:燃料充分燃燒,氧氣充足情況下,燃燒主要產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,此時(shí)氧氣過(guò)剩。此種環(huán)境稱(chēng)為氧化氣氛。還原焰:燃料在缺氧情況下燃燒產(chǎn)生的火焰,燃燒主要產(chǎn)生大量的一氧化碳?xì)怏w和碳素等。此種環(huán)境稱(chēng)為還原氣氛。中性焰:充分燃燒但無(wú)氧氣過(guò)剩,理想狀態(tài)。

氧化焰和還原焰所燒制的制品顯然有不同的效果,例如紅磚、灰磚就是同樣坯胎在不同氣氛下燒成的結(jié)果。用同樣的鐵質(zhì)粘土制成的坯胎,在氧化焰中燒過(guò),則呈現(xiàn)紅色的素坯質(zhì)地,用還原焰燒成,便呈現(xiàn)青灰色素坯質(zhì)地。燒成氣氛對(duì)陶瓷的影響燒成氣氛色澤胎色釉色燒成溫度氣氛對(duì)陶瓷色澤影響主要原理:Fe2+離子在不同氣氛下含量的多少。氧化氣氛下,F(xiàn)e主要以Fe3+的形式存在,陶器胎呈現(xiàn)黃紅褐等色,瓷器的釉色偏黃。還原氣氛下,CO、C等含量高,更多的Fe3+被還原為Fe2+,陶器的胎色變淺發(fā)青(灰陶),瓷器的釉色發(fā)青。(釉里紅亞銅離子還原氣氛著色的)黑陶的形成原因,燃燒不充分產(chǎn)生大量的煙塵(碳素),滲碳作用。氣氛對(duì)燒成溫度的影響坯體在還原氣氛下燒結(jié)溫度比氧化氣氛下下降,下降幅度隨坯體中鐵含量的高低而變化,鐵含量越高,下降幅度越大。李家治、周仁先生1959年進(jìn)行了氣氛對(duì)瓷坯加熱性狀影響的試驗(yàn)。見(jiàn)周仁等:《中國(guó)古陶瓷研究論文集》,1982.12,輕工業(yè)出版社。窯爐的基本要求溫度達(dá)到胎體燒結(jié)、釉層?;???梢钥刂茻蓺夥?。按燒成次數(shù)可分一次、二次和多次燒成;

一次燒成:就是將已經(jīng)干燥的生坯掛釉以后(也有不掛釉的),裝入窯內(nèi),進(jìn)行一次燒成(也有叫本燒的)。如景德鎮(zhèn)的細(xì)瓷青花瓷,顏色釉(郎紅,祭紅,烏金等色釉瓷),青花玲瓏等都是經(jīng)一次燒成的。

二.燒結(jié)方法二次燒成:陶瓷坯體在施釉前后各進(jìn)行一次高溫處理的燒成方法。二次燒成多用于生坯強(qiáng)度較低的陶瓷制品及部分精陶。鈞瓷、唐三彩以及要達(dá)到特定的陶藝創(chuàng)作效果和釉較厚的制品也需二次燒成,或多次燒成?,F(xiàn)代工業(yè)陶瓷也常采用二次燒成。

二次燒成的工藝其優(yōu)越性:

(1)通過(guò)素?zé)欣谙悦嫒毕荨?/p>

(2)提高了吸釉能力,使低濃度掛釉成為可能,改善了釉面的平整度。

(3)提高坯體強(qiáng)度,減少了破損。

(4)坯體素?zé)螅阌趻x剔除不合格產(chǎn)品,提高成品合格率。1.素?zé)?/p>

未施釉的陶瓷生坯的燒成過(guò)程稱(chēng)素?zé)K責(zé)闹饕饔檬翘岣吲黧w的強(qiáng)度。采用熔點(diǎn)較低的釉時(shí)先將生坯在較高溫度(1200~1500℃)素?zé)┯院笤儆幂^低溫度(950~1050℃)釉燒。2.釉燒gloatfiring

經(jīng)素?zé)蟮呐魈ィ偕嫌?,?jīng)900~1000℃以上燒成,使釉子全部熔融,成為釉燒。其裝窯方法和素?zé)煌?,因?yàn)橛栽诟邷貢r(shí)會(huì)融化成液態(tài),所以壞體與壞體之間不可以重疊、相接。

3.本燒

上釉的坯體,經(jīng)高溫1100~1320℃一次燒成,使坯體完全燒結(jié),釉子全部融化,稱(chēng)為本燒。(一).素?zé)倪^(guò)程素?zé)姆椒ㄒ琅魈サ姆N類(lèi)而定。坯胎必須干燥,否則一經(jīng)加熱,極易破碎。素?zé)臏囟仍?00~900℃之間,燒制過(guò)程可分為三個(gè)階段:第一階段為烘烤期,即先用弱熱溫烘,在點(diǎn)燃了火種時(shí),先不要將窯門(mén)完全關(guān)閉,要留有小縫,因?yàn)榕黧w在入窯時(shí),仍留有一些水分,這樣有利于水氣的蒸發(fā)排除。此階段大約需2小時(shí)。第二階段的燃燒期,這時(shí)坯體內(nèi)所含的化合水大約在300~400℃以上完全揮發(fā);但溫度燒至550~600

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