1、窑炉与窑具, “土”与“火”的艺术,本演示文稿可能包含观众讨论和即席反应。使用 PowerPoint 可以跟踪演示时的即席反应，在幻灯片放映中，右键单击鼠标 请选择“会议记录” 选择“即席反应”选项卡 必要时输入即席反应 单击“确定”撤消此框此动作将自动在演示文稿末尾创建一张即席反应幻灯片，包括您的观点。,主讲人：吴任平 教授,主 要 内 容,1、窑炉发展史 2、窑炉的种类 3、现代工业窑炉 4、窑具及辅助装备,无窑烧制：垒坯露天烧，温度800左右 仰韶文化时期： “竖穴式窑”或“横穴式窑”，温度900 左右 在商周时期：北方出现类似馒头的圆窑。 战国时期：馒头窑和龙窑，温度1300 左右,1
2、、 窑炉发展概况,复习,陶窑,随着釉的发现和瓷发明，对窑专用功能的要求也就越来越高了，尤其是窑温的调节和空气的调控，产生带烟囱的窑就势在必行了。,在殷商周时期北方就出现了类似馒头的圆窑和方窑，烧成温度1200以下，能烧成硬陶和釉陶。 窑炉的改进，是这一时期出现原始瓷器的重要原因。,柴窑,馒头窑,龙窑,秦汉时期: 出现马蹄窑 元代： 出现了葫芦窑 明代初期： 出现阶级窑，温度可达1300以上。 明末： 景德镇发明了烧制温度达1300以上的景德镇窑,复习,阶级窑,景德镇窑简称镇窑，是在综合了唐宋代以来所使用过的龙窑、马蹄窑、葫芦窑的优点的基础上，参考北方馒头窑的长处，并利用当地松柴燃料燃烧温度高、
3、火焰长的特性发展而来，定型于明末清初。镇窑的外型如半只鸭蛋覆在地面，所以又叫蛋形窑，因以松柴为燃料，景德镇人也称之为柴窑。,镇窑,镇窑,随着现代陶瓷工业的发展，烧成陶瓷窑炉的种类日益增多。,选择什么样的窑炉烧制主要由用途、经济、环境等条件来决定。,如对于陶艺，当今欧洲较为发达的国家多选用瓦斯窑和电窑，国内多数制陶者多选用气窑和小型电窑，因为这两种窑操作方便、升温快、易控制、卫生、占地面积小。,2、 窑炉种类,按照不同标准，窑的分类大致有一下几种：,（1）按使用燃料，分：,煤窑、油窑、气窑、电窑。,（2）按窑的外形，分：,馒头窑、马蹄窑、龙窑、葫芦窑、圆窑、方窑、轮窑、隧道窑、,（4）按生产工作
4、情况，分：,间歇式窑、连续式窑（隧道窑）、半连续窑（龙窑、德化阶级窑）。,（5）按窑炉用途，分：,素烧窑、釉烧窑、烤花窑。,（3）按火焰特点，分：,直焰窑、倒焰窑、横焰窑。,3.1 间歇式窑炉,按其功能新颖性可分为电炉、高温倒焰窑、梭式窑。,3.1.1电炉,电炉（electric furnace）是电热窑炉的总称。一般是通过电热元件把电能转变为热能，可分为电阻炉、感应炉、电弧炉等。,3、现代陶瓷工业常见窑炉,3.1.2 高温倒焰窑（reverse flame kiln）,倒焰窑工作流程 1-窑顶；2-制品；3-火道；4-燃烧室； 5-窑底吸火孔；6-主烟道；7-挡火墙；,优点: 对制品的加热比
5、较充分，均匀。 适应性很强，因为是间歇式的，所以可以根据不同的制品来调节烧成温度。 缺点： 由于装窑、出窑均在窑内操作，故劳动强度大 热量损耗大，排出温度要很高，不然下部产品烧不熟。 是间歇式的，余热利用困难。,3.1.3 梭式窑： 是间歇烧成的窑，跟火柴盒的结构类似，窑车推进窑内烧成，烧完了再往相反的方向拉出来，卸下烧好的陶瓷，窑车如同梭子，故而称为梭式窑。,梭式窑结构示意图 1-窑室；2-窑墙；3-窑顶；4-烧嘴；5-升降窑门； 6-支烟道；7-窑车；8-轨道,3.1.3 梭式窑的结构特点是： 窑底改为窑车式，由12辆窑车组成。窑车上砌有吸火孔、支烟道和主烟道。窑车上的吸火孔、支烟道和主烟
6、道可与窑体上的排烟通道衔接起来，通往烟囱。装钵、装车均在窑外进行，在室温下操作，大大减轻了工人的劳动强度。,火焰流向仍采用倒焰式，以对制品进行较为均匀、全面的加热。 烧成后冷却了的制品随窑车拉出窑外，再将另一部装好坯件的窑车推入窑内，进行焙烧。 如此循环往复，象织布的梭子、桌子的抽屉，故称为梭式窑、抽屉窑。,3.2 连续式窑,连续式窑炉的分类方法有多种，按制品的输送方式可分为隧道窑、高温推板窑和辊道窑。与传统的间歇式窑相比较，连续式窑具有连续操作性，易实现机械化，大大地改善了劳动条件和减轻了劳动强度，降低了能耗等优点。,隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的
7、轨道上运行着窑车。 燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带-烧成带。 燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。 在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，这一段便构成了隧道窑的冷却带。,3.2.1 隧道窑,隧道窑优点: 生产连续化，周期短，产量大，质量高 热利用率高，燃料经济，因为热量的保持和余热的利用都很良好，较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。 烧成时间减短，而隧道窑约有10-20小时左右就可以完成。,3.2.2 高温推板窑椎扳式电热隧道窑的通道由一个或数个隧道所组成，通道底由坚固的耐火砖精确砌成滑道
8、，制品装在推板上由顶推机构推入窑炉内烧成。,3.2.2 高温推板窑,3.2.3 辊道窑（roller kiln） 辊道窑是隧道窑的一种，只是传递烧结样品的传递系统不是传统的窑车、推板，而是同步转动的陶瓷或金属辊棒。 每条辊子在窑外传动机构的作用下不断地转动；制品由隧道的预热端放置在辊子上，在辊子的转动作用下通过隧道的预热带、烧成带和冷却带。,优点： 适于快速烧成不同产品在辊道窑中烧成的时间分别为： 釉面砖3550分钟；瓷质砖50100分钟，卫生洁具810小时，日用瓷4-8小时。 不必用窑车、匣钵、有的仅用耐火垫板或不用垫板； 温差小，能耗低，自动化，节能减排。 日用陶瓷辊道窑入窑、出窑视频,4
9、.1 窑具及窑炉辅助设备,窑具种类：包括匣钵、棚板、支柱、各种耐火垫、托板、辊棒和窑车材料等。现代窑炉的重要标志之一，就是大幅度减少了窑具的用量，采用多种高级耐火材料窑具，满足快速烧成的需要。,4.1 窑具匣钵和棚板,（1）当窑炉为煤烧或柴烧等窑炉时，烧制时燃料的灰渣经常会沾污制品而导致颜色不良，为确保质量，就要采用匣钵。 清人朱琰在陶说中谈及匣钵时云：“瓷坯宜净，一沾泥滓，即成斑驳，且窑风火气冲突伤坯，此所以必用匣钵也。”,4、窑具及 窑炉辅助设备,装钵装窑,装钵装窑视频,（2）若采用燃气窑、电窑等洁净能源的窑炉烧制时（如陶艺），则趋向无钵烧制，窑内坯胎的搁置主要以硅碳棚板为主。,一般的花瓶
10、、茶壶、杯碗等预装多数，则以用棚板为宜，棚板以平方形为多，其规格、大小不一。,装钵装窑,装钵装窑,4.2 装钵装窑目的,隔离不洁净火焰与制品，防止烟气中的灰分、碳粒污染釉面；使强度较低，大小形状不同的制品能够有规则地叠装，同时合理利用窑位；制品之间保持一定距离，防止釉面熔化后互相粘结。 装钵方法座装、扣装、立装、吊装、叠装和套装。根据坯体的大小、形状以及对釉面的不同要求，采用不同的装钵方法。,4.3 窑具的性能要求,足够的结构强度： 常温强度和高温强度 良好的抗热震性能：不开裂 重复使用时窑具的体积稳定性（不可逆变化）：不落渣 导热性能：节能良好的导热性，有利于窑具寿命提高，降低燃料消耗，提高
11、产品质量。,4.4装窑要求,根据窑内温差情况，确定各部位的装窑密度或产品种类。高火位密装，低火位稀装；色釉产品根据颜料耐火情况装。 窑具之间、窑具与窑体之间产品之间保持一定的距离，保证烟气合理流动，传热均匀。窑具与窑底、窑车面之间有垫砂（垫饼、垫泥、涂层）防止粘结。 叠装牢固平稳，保证在高温下或受到震动等作用下能够安全运行。 在保证安全和产品质量的前提下，减轻窑具质量，减少窑具用量，提高经济效益。,4.5 测温与看火,4.5.1 肉眼： 窑内烧至暗红，则温度大约650-830 。 如窑内烧至全红，这时温度大约在860-890 火焰颜色为橙色时，温度大约在900-1000 呈黄色时，大约1000
12、-1200 ， 呈白色时大约在1230-1450 ； 窑内火呈蓝色时1450 之上。,4.5.2.热电偶,其主要作用除了测试窑内温度之外，还能在烧制时记录连续升温以及恒温的情况。 热电偶温度计可随时掌握窑内温度的变化情况而避免人为的误差。,铂铑热电偶采用贵金属高纯铂金为负极，铂铑合金为正极.,4.5.3三角锥测温,是用来测试窑内温度的材料，可根据需要购买,购买时首先要预计所烧成的终点温度，以此为准，可选用上限高20，下限低20 的三角锥各一只共三只组成一组。,小 结,窑炉与窑具： 烧成是陶瓷工艺的第三个重要工序。烧结是把粉末坯块加热到低于其基本组元的熔点温度以下进行保温，然后冷却到室温的热处理工艺。 陶瓷的烧成是在高温窑炉中进行的，离不开各种窑炉与窑具。 陶瓷烧成技术：借助窑炉、窑具和燃料加热陶瓷生坯，在受热过程中物料本身经过物理化学反应达到各种程度的致密化烧结的技术。 如果将陶瓷誉为“土与火的艺术”, 那么窑无疑是加工这种艺术的“梦工厂”。,
