人們常說陶瓷產(chǎn)品是泥的藝術，那是因為陶瓷產(chǎn)品是經(jīng)過人的藝術加工制作而成的。但是，泥土做成的陶瓷坯體還要經(jīng)過火的燒煉才能成為人們喜愛的產(chǎn)品，陶瓷的燒成是一門技術也是一種藝術。因為什么原料、什么火候燒成的陶瓷產(chǎn)品各不相同。因此，陶瓷產(chǎn)品也被人們稱為泥與火的藝術。下面是本人根據(jù)長期的燒窯經(jīng)歷總結(jié)的一些技術經(jīng)驗。
一、火的作用
陶瓷通常是由高嶺土、石英、長石等原料配比后燒制成的潔白、光潤半透明的器皿或工藝品。陶瓷的制作是一個極其復雜的過程，既有量變，也是質(zhì)變。大體來說，由原料制作成型的坯體，是一個量變過程，這其中融入了人對形狀的藝術創(chuàng)作和追求，而從坯體的入窯，經(jīng)過高溫燒成，才完成了從泥土到陶瓷的質(zhì)的轉(zhuǎn)變。由量變到質(zhì)變泥變瓷主要是火的作用。人們利用地球上各種硅酸鹽原料制作陶瓷，也要依靠火的作用才能顯色，只有經(jīng)過火的燒煉才能做成各種各樣色彩斑斕的陶瓷藝術品。燒窯工人的任務，也就是燒火、看火、管火、用火。所以在某種意義上，我們可以說陶瓷器的制作也是一種火的藝術，而窯爐的技術就是一門研究火的學問。
火的作用，具體體現(xiàn)在溫度和氣氛兩個方面。窯爐里的火焰，把熱量傳給制品，使制品的溫度逐漸升高，在低溫階段９００℃以下坯體經(jīng)歷排除機械水、結(jié)晶水，有機物氧化、碳酸鹽、硫化物分解等過程。在高溫階段９００℃至燒成溫度坯體開始形成液相與固相熔融并產(chǎn)生結(jié)晶的針狀莫來石晶體，從而變成瓷器。所謂燒成溫度，即產(chǎn)品量變到質(zhì)變的溫度，沒有火就沒有熱量，產(chǎn)品就不能升溫，產(chǎn)品不能升溫，上述的一切物理化學變化就不能完成，一句話，沒有火，就沒有瓷器。
在依靠燃料燃燒的“火焰窯爐”指對火焰氣氛有要求的窯爐中，有火才有氣氛。氧化的氣氛產(chǎn)生于完全燃燒的火焰，還原的氣氛產(chǎn)生于不完全燃燒的火焰，而氣氛對陶瓷制品來說，是十分重要的。 白瓷原料中都含有少量的Ｆｅ２Ｏ３德化地區(qū)原料一般在０．８％左右，優(yōu)質(zhì)原料０．４％以下由于Ｆｅ２Ｏ３的著色力極強，使瓷器染上赤黃、黑色，嚴重影響瓷器的白度。若將陶瓷的坯體之中的Ｆｅ２Ｏ３，還原成低價的氧化物或金屬鐵，那么瓷器就顯得更白或白里泛青，更惹人喜歡。因此，瓷器的出現(xiàn)是人類的一個偉大發(fā)明，而發(fā)現(xiàn)了還原燒成則是人類生產(chǎn)技術上的一個巨大進步。
二、火的關鍵點
火焰的氣氛會影響白瓷的成色，而氣氛的調(diào)節(jié)是燒好窯的關鍵，氣氛制度的穩(wěn)定，更是燒好隧道窯的關鍵之一。氣氛制度的確定，主要依據(jù)各廠的泥和釉的性能，特別是鐵主要指鐵的氧化物含量的多少。何時何種溫度該氧化、何時何種溫度該還原，何時何種溫度該中性火焰，以及還原焰的濃度，都必須依據(jù)泥和釉的性能來確定。燒窯技術的關鍵是掌握“兩點一度”，所謂“兩點”就是指氧化焰轉(zhuǎn)強還原焰以及強還原焰轉(zhuǎn)中性焰高火保溫，這兩個溫度點，所謂“一度”就是指還原焰氣氛的濃度。
氧化焰轉(zhuǎn)還原焰這個溫度點是一個關鍵，由于各廠坯和釉的配方不同，這個溫度點也就不相同。一般在釉開始熔化前１５０℃左右約在１０００℃—１１００℃之間，過早或過遲進行氣氛轉(zhuǎn)換，都會影響產(chǎn)品成色質(zhì)量。氣氛轉(zhuǎn)換過早，由于窯爐里溫度較低，從燒成帶流來的碳素難以完全燃燒，沉降在產(chǎn)品表面，造成低溫沉碳，致坯體吸煙，同時還會造成坯體內(nèi)部的碳酸鹽Ｃ２ＣＯ３、ＭｇＣＯ３不能充分分解，一般來說，陶瓷坯體中的碳酸鹽一般在１０００℃左右才能基本分解結(jié)束。若這種分解反應不充分，到高溫時會繼續(xù)分解，而此時釉面已完全�；忾]了坯體的氣孔，坯體中的ＣＯ２跑不出來，就可能產(chǎn)生沖泡毛病。氣氛轉(zhuǎn)換過遲，同樣不行， 由于進入還原的溫度過高，釉面已開始�；�，還原介質(zhì)難以影響坯體內(nèi)部，會造成坯體還原不足，致使坯體中的三氧化二鐵未還原成低價鐵而產(chǎn)生“陰黃，花面臉”等毛病。
強還原焰轉(zhuǎn)弱還原焰這個溫度點也是非常重要，從釉面開始成熟到還原結(jié)束后，本應轉(zhuǎn)入中性焰氣氛，但中性焰氣氛難以控制，不是偏氧化焰就是可能偏還原焰。一般以中性焰偏弱還原焰代替中性焰，這樣可以防止坯體中的鐵質(zhì)重新氧化。如果這時保持還原氣氛，那么不但造成燃料浪費，還可能造成“釉面吸煙”等毛病。
還原氣氛的濃度要適當，一般認為，強還原氣氛的ＣＯ含量２—４％，即空氣過剩系數(shù)。應小于１。中性焰偏弱還原焰氣氛的ＣＯ含量可達１—２％，空氣過剩系數(shù)。應略小于ｌ。氧化焰過剩Ｏ２的含量可達２－６％，空氣過剩系數(shù)α應大于１。燒氧化焰，在保證燃料完全燃燒前提下，氣氛應盡可能淡些，空氣過剩系數(shù)α略大于１即可，這樣有利于節(jié)省燃料。
１、窯內(nèi)壓力
預熱帶一般要微負壓３－５ｍｍＨ２Ｏ，這樣排煙更通暢，更便于在氣氛轉(zhuǎn)換氣幕前保持氧化氣氛，燒成帶一般要保持微正壓３—５ ｍｍＨ２Ｏ，這樣更便于還原氣氛的飽滿，以穩(wěn)定窯內(nèi)的還原氣氛。
高火保溫區(qū)若保持微正壓，有利防止產(chǎn)品二次氧化俗話稱為“赤口”“回黃”，零壓位控制在預熱段和燒成段兩節(jié)之間，便于分隔焰性，使氧化、還原分隔清楚。
�。病�“零壓”位移對氣氛的影響
煙囪抽力過大，零壓位后移，這就相當是延長了氧化區(qū)，縮短了還原區(qū)，可能造成產(chǎn)品還原不足，產(chǎn)生“陰黃”等毛病。煙囪抽力過小，零壓位前移，這就相當是縮短了氧化區(qū)。延長了還原區(qū)，又可能造成產(chǎn)品氧化不足，造成“沖泡”等毛病。因此，要經(jīng)常檢查零壓位移動情況，發(fā)現(xiàn)前后移動，就要進行調(diào)整使之復位。
�。�、窯爐結(jié)構(gòu)對氣氛的影響
窯爐的密封程度對氣氛影響較大，如果密封不好，到處進氣、漏氣，就會破壞窯內(nèi)的壓力、氣氛和溫度的穩(wěn)定。氣氛氣幕的位置，結(jié)構(gòu)形式對氣氛制度影響也很大，如果氣氛氣幕離氣氛爐過近，那么，從燒成帶過來的碳素在氣氛爐來不及燒清，就可能造成產(chǎn)品“吸煙”。氣幕的結(jié)構(gòu)形式有多種， 窯墻及窯頂都有風口的為好，這樣有利于隔焰性，如果僅窯頂或窯墻有出風口，隔焰性的效力就差一些。余熱抽出口的位置，如離燒成段過近，余熱一抽，就可能造成嚴重的煙氣倒流，使產(chǎn)品產(chǎn)生“煙云狀”缺陷，不但會影響冷卻效果，也會影響燒成帶及冷卻帶前端的氣氛，因此要根據(jù)窯爐的長短來確定，一般以離末號高溫爐中心小的窯爐２．５—３．５ｍ大的窯爐４—６ｍ冷卻氣幕設在窯頂，熱風抽出設在及窯墻的下部為好。
�。�、產(chǎn)品裝車密度對氣氛的影響
一般來說，坯品裝車過稀，坯品缽柱阻力小，火焰流速快，高溫區(qū)不易存火，特別是頂部位火焰流速太快，這樣容易造成上部的產(chǎn)品“欠火發(fā)黃”；但缽位過密，產(chǎn)品缽阻力大，火焰不暢通，特別是中部產(chǎn)品溫度不夠，上下、內(nèi)外溫差增大，也不能得到足夠的還原氣氛，從而產(chǎn)生‘‘見火黃”。因此，要根據(jù)各廠的窯爐、產(chǎn)品的具體情況，確定合理的坯品裝車密度。
�。�、油壓、油溫對氣氛的影響
油壓過大，燒嘴霧化性能變差，油的射程增長，不能很好燃燒，會使窯內(nèi)氣氛變濃。如果油壓過低，油的流速慢一些，射縮短，氣氛可能變淡。油溫的變化也會影響油壓的變化， 一般油溫高時，油的粘度小，流動較快，油壓會相應降低。油溫低時，油的粘度大，油壓會相應上升。因此，進齒輪泵前的油溫一般以控制在７０—８０℃為宜。油壓一般控制在１—２公斤，最好設置供油穩(wěn)壓裝置。
�。�、油泵前工作油罐位高低對氣氛的影響
工作油罐中油位高，油的自然壓力大，這就實際增加了泵的工作壓力，窯內(nèi)火焰氣氛會變濃；反之，工作油罐中油位低，油的自然壓力小，降低了油泵的工作壓力，窯內(nèi)氣氛會變淡。在一般情況下，工作油罐儲油量的變化不要太大，應勤打油為原則。 ７、爐內(nèi)結(jié)渣對氣氛的影響
隧道窯爐膛結(jié)渣嚴重，勢必使爐膛阻力增大回火過多，粗粗一看，似乎氣氛正常，實際上，爐內(nèi)氣氛變淡，溫度下降。這時，必須仔細地檢查一下爐膛，以便及時清除結(jié)渣現(xiàn)象，使爐膛恢復正常，保持正常的氣氛。
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電壓不穩(wěn)定也會造成氣氛變化較大。當電壓低時，引起高壓風機轉(zhuǎn)速下降，而離心式高壓風機風壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，風量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，從而引起風量下降，油燃燒所需空氣不足，窯內(nèi)氣氛變濃，窯內(nèi)溫度下降，操作者感到難燒，這時可適當開大燒嘴風閥，加大風量，使氣氛轉(zhuǎn)淡，提高窯內(nèi)溫度。當電壓高時，高壓風機的風量增大，促使油燃燒完全爐溫上升，這時可適當關小燒嘴風閥，降低煙道閘板，使氣氛穩(wěn)定、窯溫度穩(wěn)定。
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冬季氣壓高，煙囪內(nèi)外溫差大，煙囪抽力大，通風強。夏季氣壓低，煙囪內(nèi)外溫差小，煙囪抽力小，通風弱。在煙囪閘板高度一樣的情況下，冬季比夏季煙囪抽力大１５—２５％。天氣晴朗時氣壓高，天氣陰雨時氣壓低，一般晴天比雨天煙囪抽力增大１０—１５％。
氣候的變化，影響煙囪抽力的變化，煙囪抽力的變化，影響窯內(nèi)壓力的變化，而窯內(nèi)壓力的變化，又會影響到窯內(nèi)氣氛的變化。因此，操作者必須適應氣候的變化，及時進行調(diào)整以穩(wěn)定窯內(nèi)的壓力、氣氛和溫度。若使用機械排煙排煙機影響會小得多。
�。保�、燒嘴操作對氣氛的影響
ａ、燒嘴操作要穩(wěn)定，調(diào)整不要太頻繁，否則 會影響窯內(nèi)氣氛、溫度的穩(wěn)定。 ｂ、調(diào)整燒嘴的風量和油量，應該微調(diào)為原則，開過大過小，都會影響窯內(nèi)氣氛，溫度的穩(wěn)定。
以上所說的，影響氣氛的因素很多，哪個是主要的呢﹖我們說壓力制度是主要的，抓住這一主要矛盾，就可較容易解決其它問題了。
窯爐是一個系統(tǒng)，對某一燒嘴、閥門的調(diào)節(jié)都會影響窯爐的任何一個部分，只是影響大小而已。俗話說“牽一發(fā)而動全身”用來形容窯爐的調(diào)節(jié)是再貼切不過了。窯爐氣氛的控制，是一個很靈活的問題。還原氣氛淡了有兩種調(diào)整方法，加油或減風，要根據(jù)窯內(nèi)溫度和氣氛情況而定。還原氣氛淡了，但此時若溫度偏低，則應在加油的同時也增加風量。反之，若氣氛淡了又溫度偏高，只需適當減少風量即可。還原氣氛濃了，也有兩種調(diào)節(jié)方法，減油或加風，若溫度偏低，應減油；若溫度偏高，應減油又減風。氧化焰的調(diào)節(jié)又與還原焰的調(diào)節(jié)不同，在保證空氣過剩系數(shù)大于１的情況下，減風則溫度上升，加風則溫度下降。
總之，要燒好陶瓷產(chǎn)品必須抓住二個制度和一條曲線，即氣氛制度、壓力制度和燒成溫度曲線。要成為一個熟練的燒窯工人，要做到“勤看、少動、微調(diào)”。勤看，即善于觀察窯內(nèi)氣氛變化情況，勤總結(jié)經(jīng)驗；少動，即對油嘴、風閥、油壓等的動作調(diào)整要少；微調(diào)，即對油嘴、風閥、油壓等的調(diào)整要微小，適可而止。
