人們常說陶瓷產(chǎn)品是泥的藝術(shù)，那是因?yàn)樘沾僧a(chǎn)品是經(jīng)過人的藝術(shù)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(shù)也是一種藝術(shù)。因?yàn)槭裁丛稀⑹裁椿鸷驘傻奶沾僧a(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(shù)。下面是本人根據(jù)長(zhǎng)期的燒窯經(jīng)歷總結(jié)的一些技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
一、火的作用
陶瓷通常是由高嶺土、石英、長(zhǎng)石等原料配比后燒制成的潔白、光潤(rùn)半透明的器皿或工藝品。陶瓷的制作是一個(gè)極其復(fù)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(gè)量變過程，這其中融入了人對(duì)形狀的藝術(shù)創(chuàng)作和追求，而從坯體的入窯，經(jīng)過高溫?zé)�，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(shù)品。燒窯工人的任務(wù)，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(shù)，而窯爐的技術(shù)就是一門研究火的學(xué)問。
火的作用，具體體現(xiàn)在溫度和氣氛兩個(gè)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(jī)械水、結(jié)晶水，有機(jī)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(xué)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(duì)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(duì)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(qiáng)，使瓷器染上赤黃、黑色，嚴(yán)重影響瓷器的白度。若將陶瓷的坯體之中的Ｆｅ２Ｏ３，還原成低價(jià)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(gè)偉大發(fā)明，而發(fā)現(xiàn)了還原燒成則是人類生產(chǎn)技術(shù)上的一個(gè)巨大進(jìn)步。
二、火的關(guān)鍵點(diǎn)
火焰的氣氛會(huì)影響白瓷的成色，而氣氛的調(diào)節(jié)是燒好窯的關(guān)鍵，氣氛制度的穩(wěn)定，更是燒好隧道窯的關(guān)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(shí)何種溫度該氧化、何時(shí)何種溫度該還原，何時(shí)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(shù)的關(guān)鍵是掌握“兩點(diǎn)一度”，所謂“兩點(diǎn)”就是指氧化焰轉(zhuǎn)強(qiáng)還原焰以及強(qiáng)還原焰轉(zhuǎn)中性焰高火保溫，這兩個(gè)溫度點(diǎn)，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(gè)溫度點(diǎn)是一個(gè)關(guān)鍵，由于各廠坯和釉的配方不同，這個(gè)溫度點(diǎn)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(jìn)行氣氛轉(zhuǎn)換，都會(huì)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(shí)還會(huì)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(yīng)不充分，到高溫時(shí)會(huì)繼續(xù)分解，而此時(shí)釉面已完全玻化封閉了坯體的氣孔，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(jìn)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(huì)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(jià)鐵而產(chǎn)生“陰黃，花面臉”等毛病。
強(qiáng)還原焰轉(zhuǎn)弱還原焰這個(gè)溫度點(diǎn)也是非常重要，從釉面開始成熟到還原結(jié)束后，本應(yīng)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(shí)保持還原氣氛，那么不但造成燃料浪費(fèi)，還可能造成“釉面吸煙”等毛病。
還原氣氛的濃度要適當(dāng)，一般認(rèn)為，強(qiáng)還原氣氛的ＣＯ含量２—４％，即空氣過剩系數(shù)。應(yīng)小于１。中性焰偏弱還原焰氣氛的ＣＯ含量可達(dá)１—２％，空氣過剩系數(shù)。應(yīng)略小于ｌ。氧化焰過剩Ｏ２的含量可達(dá)２－６％，空氣過剩系數(shù)α應(yīng)大于１。燒氧化焰，在保證燃料完全燃燒前提下，氣氛應(yīng)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。
�。薄⒏G內(nèi)壓力
預(yù)熱帶一般要微負(fù)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(yù)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。
�。�、“零壓”位移對(duì)氣氛的影響
煙囪抽力過大，零壓位后移，這就相當(dāng)是延長(zhǎng)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(dāng)是縮短了氧化區(qū)。延長(zhǎng)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(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)前后移動(dòng)，就要進(jìn)行調(diào)整使之復(fù)位。
３、窯爐結(jié)構(gòu)對(duì)氣氛的影響
窯爐的密封程度對(duì)氣氛影響較大，如果密封不好，到處進(jìn)氣、漏氣，就會(huì)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(duì)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(fēng)口的為好，這樣有利于隔焰性，如果僅窯頂或窯墻有出風(fēng)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(yán)重的煙氣倒流，使產(chǎn)品產(chǎn)生“煙云狀”缺陷，不但會(huì)影響冷卻效果，也會(huì)影響燒成帶及冷卻帶前端的氣氛，因此要根據(jù)窯爐的長(zhǎng)短來確定，一般以離末號(hào)高溫爐中心小的窯爐２．５—３．５ｍ大的窯爐４—６ｍ冷卻氣幕設(shè)在窯頂，熱風(fēng)抽出設(shè)在及窯墻的下部為好。
�。�、產(chǎn)品裝車密度對(duì)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。
�。怠⒂蛪�、油溫對(duì)氣氛的影響
油壓過大，燒嘴霧化性能變差，油的射程增長(zhǎng)，不能很好燃燒，會(huì)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(huì)影響油壓的變化， 一般油溫高時(shí)，油的粘度小，流動(dòng)較快，油壓會(huì)相應(yīng)降低。油溫低時(shí)，油的粘度大，油壓會(huì)相應(yīng)上升。因此，進(jìn)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(shè)置供油穩(wěn)壓裝置。
６、油泵前工作油罐位高低對(duì)氣氛的影響
工作油罐中油位高，油的自然壓力大，這就實(shí)際增加了泵的工作壓力，窯內(nèi)火焰氣氛會(huì)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(huì)變淡。在一般情況下，工作油罐儲(chǔ)油量的變化不要太大，應(yīng)勤打油為原則。 ７、爐內(nèi)結(jié)渣對(duì)氣氛的影響
隧道窯爐膛結(jié)渣嚴(yán)重，勢(shì)必使?fàn)t膛阻力增大回火過多，粗粗一看，似乎氣氛正常，實(shí)際上，爐內(nèi)氣氛變淡，溫度下降。這時(shí)，必須仔細(xì)地檢查一下爐膛，以便及時(shí)清除結(jié)渣現(xiàn)象，使?fàn)t膛恢復(fù)正常，保持正常的氣氛。
８、電壓變化對(duì)氣氛的影響
電壓不穩(wěn)定也會(huì)造成氣氛變化較大。當(dāng)電壓低時(shí)，引起高壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，而離心式高壓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，從而引起風(fēng)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(shí)可適當(dāng)開大燒嘴風(fēng)閥，加大風(fēng)量，使氣氛轉(zhuǎn)淡，提高窯內(nèi)溫度。當(dāng)電壓高時(shí)，高壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量增大，促使油燃燒完全爐溫上升，這時(shí)可適當(dāng)關(guān)小燒嘴風(fēng)閥，降低煙道閘板，使氣氛穩(wěn)定、窯溫度穩(wěn)定。
９、氣候變化對(duì)氣氛的影響
冬季氣壓高，煙囪內(nèi)外溫差大，煙囪抽力大，通風(fēng)強(qiáng)。夏季氣壓低，煙囪內(nèi)外溫差小，煙囪抽力小，通風(fēng)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(shí)氣壓高，天氣陰雨時(shí)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(huì)影響到窯內(nèi)氣氛的變化。因此，操作者必須適應(yīng)氣候的變化，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整以穩(wěn)定窯內(nèi)的壓力、氣氛和溫度。若使用機(jī)械排煙排煙機(jī)影響會(huì)小得多。
�。保�、燒嘴操作對(duì)氣氛的影響
�。�、燒嘴操作要穩(wěn)定，調(diào)整不要太頻繁，否則 會(huì)影響窯內(nèi)氣氛、溫度的穩(wěn)定。 ｂ、調(diào)整燒嘴的風(fēng)量和油量，應(yīng)該微調(diào)為原則，開過大過小，都會(huì)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(gè)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(gè)系統(tǒng)，對(duì)某一燒嘴、閥門的調(diào)節(jié)都會(huì)影響窯爐的任何一個(gè)部分，只是影響大小而已。俗話說“牽一發(fā)而動(dòng)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(gè)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(fēng)，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(shí)若溫度偏低，則應(yīng)在加油的同時(shí)也增加風(fēng)量。反之，若氣氛淡了又溫度偏高，只需適當(dāng)減少風(fēng)量即可。還原氣氛濃了，也有兩種調(diào)節(jié)方法，減油或加風(fēng)，若溫度偏低，應(yīng)減油；若溫度偏高，應(yīng)減油又減風(fēng)。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(fēng)則溫度上升，加風(fēng)則溫度下降。
總之，要燒好陶瓷產(chǎn)品必須抓住二個(gè)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(gè)熟練的燒窯工人，要做到“勤看、少動(dòng)、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(yàn)；少動(dòng)，即對(duì)油嘴、風(fēng)閥、油壓等的動(dòng)作調(diào)整要少；微調(diào)，即對(duì)油嘴、風(fēng)閥、油壓等的調(diào)整要微小，適可而止。
