一、 什麼是氧化焰、還原焰和中性焰?
在燒窯時火焰在不同時期有不同的性質。火焰的性質大致可分為三種:氧化焰、還原焰和中性焰,不同性質的火焰有不同的作用。
1、氧化焰:是指燃料完全燃燒的火焰,火焰完全燃燒必須有大量空氣供給,這時窯中的氧氣充足,CO較少。為了使坯中水分及一切有機物都蒸發和揮發排出,使坯體得到正常的收縮,所以在燒窯過程中必須有氧化焰階段。
2、還原焰:還原焰是不完全燃燒的火焰。這時窯中所產生的一氧化碳和氫氣多,沒有或者極少遊離氧的存在。由於還原焰能使坯體內的高價鐵(Fe2O3)得到充分還原變為氧化亞鐵(FeO),而變成青色,消滅瓷色發黃的現象,因此在日用瓷的燒窯過程中,多采用還原焰燒成。
3、中性焰:燒shao中zhong性xing焰yan時shi,窯yao內nei所suo產chan生sheng的de一yi氧yang化hua碳tan加jia氫qing氣qi與yu進jin入ru窯yao中zhong的de空kong氣qi化hua合he量liang幾ji乎hu相xiang等deng,處chu於yu平ping衡heng狀zhuang態tai,其qi作zuo用yong是shi使shi氧yang化hua亞ya鐵tie不bu再zai受shou氧yang化hua作zuo用yong而er恢hui複fu成cheng高gao價jia鐵tie,最zui後hou使shi坯pi體ti達da到dao完wan全quan玻bo化hua的de目mu的de。但dan控kong製zhi中zhong性xing焰yan非fei常chang困kun難nan,常chang用yong弱ruo還hai原yuan焰yan代dai替ti它ta。
二、怎樣控製火焰的性質與壓力?景德鎮瓷胎為什麼適宜燒還原焰?
燒煤的倒焰窯內還原焰的表征是維持窯內正壓操作,投煤次數較多,相隔時間較短,做到不斷火,不斷焰;eryanghuayandetezhengshiyaoneiweichifuyacaozuo,yaoneihuoyanmingcheqingxi,yibantianmeishijianjiangejiaochang,chushiyaoneinongyangungun,guohoujiandanerhouhuojing,jihuoyandexingzhiweihaiyuan-弱還原-yanghua。yincibaochiyaoneihuoyandeyidingxingzhiwangwangyicunyanyuhuojingdeshijianbililaiyuyikongzhi。duiyuyanghuayancaozuoyaoqiuhuojingdeshijianyuanduoyucunyanshijian,baochiyanghuayanshimeicengbuyitaihou,meicijiameiliangshao,jiameijiangejiaochang,bixuyoushaoduodeguoshengkongqi。yutigaoyaoneiwendu,bixucaiyongyanghuayanshaofa。weilemanzumouxiezhipinduizhiliangjiaogaodeyaoqiu,yibanzai1000-1180℃,當釉料尚未熔融前須控製還原焰,即維持窯內不斷火與不斷焰,為此必須在更換還原焰時將閘板下降;以減弱窯內通風。加煤操作除采用小塊煤外,應按照"勤加少添"原則,並保持燃燒室內火勢不發白,煤層不發黑的狀態,即可避免窯內溫度急升所引起的釉麵過早玻化、坯pi體ti還hai原yuan不bu充chong分fen的de現xian象xiang。常chang見jian的de火huo焰yan為wei弱ruo還hai原yuan焰yan或huo氧yang化hua焰yan。控kong製zhi弱ruo還hai原yuan焰yan的de方fang法fa是shi采cai用yong大da塊kuai煤mei燒shao窯yao。煤mei層ceng可ke厚hou些xie,每mei次ci加jia煤mei量liang大da,加jia煤mei間jian隔ge較jiao還hai原yuan階jie段duan長chang,同tong時shi減jian弱ruo窯yao內nei的de通tong風feng,但dan應ying維wei持chi窯yao內nei不bu斷duan火huo。在zai還hai原yuan焰yan操cao作zuo時shi,應ying使shi窯yao內nei保bao持chi不bu大da的de正zheng壓ya,這zhe樣yang可ke以yi避bi免mian冷leng空kong氣qi大da量liang湧yong入ru。壓ya力li控kong製zhi對dui隧sui道dao窯yao尤you為wei重zhong要yao。在zai氧yang化hua氣qi氛fen下xia燒shao成cheng製zhi品pin時shi,隧sui道dao窯yao的de零ling壓ya點dian在zai燒shao成cheng帶dai與yu冷leng卻que帶dai之zhi間jian。在zai還hai原yuan氣qi氛fen下xia燒shao成cheng製zhi品pin時shi,隧sui道dao窯yao的de零ling壓ya點dian則ze在zai燒shao成cheng帶dai與yu預yu熱re帶dai之zhi間jian。如ru果guo零ling壓ya位wei置zhi控kong製zhi不bu當dang,則ze將jiang使shi窯yao內nei氣qi氛fen變bian化hua,而er造zao成cheng產chan品pin出chu現xian缺que陷xian。景jing德de鎮zhen瓷ci胎tai為wei什shen麼me適shi宜yi燒shao還hai原yuan焰yan呢ne?這zhe是shi因yin為wei景jing德de鎮zhen坯pi料liao含han鐵tie量liang較jiao高gao,在zai還hai原yuan氣qi氛fen中zhong燒shao成cheng是shi高gao價jia鐵tie通tong過guoCO作用,還原成低價鐵,即氧化亞鐵,它對成瓷的呈色影響很小,不象高價鐵(Fe2O3)會使瓷器"發黃"色和其它雜色,所以景德鎮瓷在還原氣氛下燒成呈現"白裏微泛青"的顏色,具有獨特的地方風格,同時也保持了曆史上景德鎮瓷器具有"白如玉"的特色。景德鎮瓷器以本地附近的瓷石和高嶺土為製瓷的基本原料,瓷石中含Fe2O3量一般有0.6%左右,高嶺土中Fe2O3含量一般1%左右。由於過去沒有比較有效的除鐵手段,而Fe2O3是一種較強的著色劑,坯料中隻要含0.8%的de三san氧yang化hua二er鐵tie就jiu足zu以yi使shi瓷ci器qi形xing成cheng褐he黃huang色se。在zai還hai原yuan氣qi氛fen下xia三san氧yang化hua二er鐵tie生sheng成cheng氧yang化hua亞ya鐵tie,在zai高gao溫wen下xia氧yang化hua亞ya鐵tie又you與yu二er氧yang化hua矽gui生sheng成cheng青qing色se的de矽gui酸suan亞ya鐵tie玻bo璃li相xiang,使shi瓷ci器qi具ju有you一yi定ding的de"白裏泛青"detedian。jingdezhenchaiyaodeteshujiegou,yejuedinglexuyaoshaojiaonongdehaiyuanqifenlaibaozhengciqishaochengshidehaiyuanzuoyong。muqian,jingdezhenciqideshaochengyisuidaoyaoweizhu,ersuidaoyaoyouyiyouyaojuduo,danwulunshimeishaoyaohaishiyoushaoyao,qisuokongzhidehaiyuanqifenyibandoubijiaonong。duoshusuidaoyaodehaiyuanqifenzhongCO的含量都大於4%,有的高達7-9%。總之景德鎮瓷器適宜在重還原氣氛和弱還原氣氛下才能燒出有傳統特色的瓷器。
三、怎樣觀察火色而判定燒窯時的溫度?應該根據什麼來變換火焰的性質?
在(zai)沒(mei)有(you)測(ce)溫(wen)設(she)備(bei)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia),我(wo)們(men)還(hai)可(ke)以(yi)憑(ping)肉(rou)眼(yan)觀(guan)察(cha)火(huo)色(se)而(er)判(pan)定(ding)溫(wen)度(du)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)高(gao)熱(re)物(wu)體(ti)輻(fu)射(she)的(de)光(guang)色(se)和(he)濃(nong)度(du),隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)高(gao)低(di)而(er)有(you)相(xiang)當(dang)的(de)變(bian)化(hua),所(suo)以(yi),看(kan)其(qi)火(huo)色(se)如(ru)何(he),就(jiu)可(ke)大(da)體(ti)上(shang)判(pan)斷(duan)它(ta)的(de)溫(wen)度(du)。這(zhe)對(dui)於(yu)燒(shao)窯(yao)的(de)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)隨(sui)時(shi)掌(zhang)握(wo)燒(shao)成(cheng)溫(wen)度(du),保(bao)證(zheng)燒(shao)窯(yao)質(zhi)量(liang)有(you)很(hen)好(hao)的(de)參(can)考(kao)作(zuo)用(yong)。根(gen)據(ju)窯(yao)內(nei)火(huo)磚(zhuan)呈(cheng)現(xian)的(de)火(huo)色(se)和(he)溫(wen)度(du),可(ke)掌(zhang)握(wo)如(ru)下(xia)的(de)變(bian)化(hua):
火色 溫度
最初可能看出的紅色 600℃
暗紅色 700℃
濃(暗)櫻桃紅色 800℃
櫻桃紅色(深紅) 900℃
鮮(亮)櫻桃紅色 1000℃
桔紅色 1100℃
橙黃色 1200℃
黃白色(淺黃) 1300℃
白色 1400℃
輝煌白色 1500℃
眩晃白色 1600℃
根據以上的觀察,在熟練的技術人員判斷下,一般僅有20℃左右的差度。但這種看火色的情況,因技工的眼力條件,以及晝夜和室內明暗光線而有所不同(例如表示最初可能看出的紅色約600℃,是在明室內觀察的,若在暗室,則約500℃),這zhe種zhong經jing驗yan觀guan察cha當dang然ran不bu如ru儀yi器qi準zhun確que,然ran而er這zhe種zhong方fang法fa也ye有you其qi重zhong要yao性xing,千qian百bai年nian來lai景jing德de鎮zhen窯yao燒shao出chu了le許xu許xu多duo多duo的de陶tao瓷ci珍zhen品pin,就jiu是shi用yong這zhe種zhong經jing驗yan判pan斷duan溫wen度du的de。至zhi今jin還hai有you相xiang當dang的de實shi用yong性xing。至zhi於yu根gen據ju溫wen度du變bian化hua變bian換huan火huo焰yan性xing質zhi,一yi般ban來lai說shuo,燒shao普pu通tong瓷ci器qi時shi,900℃以前用氧化焰,以防煤煙積存在坯件上。900-1100℃燒強還原焰,使高價鐵(Fe2O3)變成低價鐵(FO),1100-1140℃用氧化焰排除還原焰時所殘留的煙。1140℃以後用中性焰。燒法不是一成不變的,還要根據原料、燃料、窯爐設備、氣候、壓力等具體情況來決定。
四、什麼是平燒保溫?
平ping燒shao保bao溫wen是shi為wei了le在zai一yi定ding的de時shi間jian範fan圍wei內nei保bao持chi一yi定ding的de溫wen度du範fan圍wei,使shi溫wen度du緩huan慢man地di上shang升sheng。結jie果guo使shi得de窯yao內nei縱zong橫heng上shang下xia的de溫wen差cha平ping衡heng一yi致zhi。具ju體ti來lai說shuo,在zai脫tuo水shui期qi間jian進jin行xing的de平ping燒shao保bao溫wen,能neng使shi坯pi內nei的de人ren為wei水shui分fen安an全quan排pai出chu,石shi英ying晶jing型xing得de到dao安an全quan轉zhuan化hua,避bi免mian發fa生sheng開kai裂lie的de現xian象xiang。在zai釉you熔rong融rong以yi前qian進jin行xing的de平ping燒shao保bao溫wen,能neng使shi坯pi內nei所suo含han有you機ji物wu和he化hua合he水shui及ji高gao溫wen揮hui發fa物wu充chong分fen揮hui發fa幹gan淨jing,免mian得de在zai釉you熔rong融rong時shi封feng閉bi在zai內nei而er起qi泡pao。最zui後hou,玻bo化hua期qi中zhong所suo進jin行xing的de平ping燒shao保bao溫wen,除chu能neng使shi窯yao內nei上shang下xia溫wen差cha減jian小xiao外wai,坯pi內nei所suo含han有you的de三san氧yang化hua二er鋁lv和he矽gui酸suan化hua合he成cheng新xin生sheng物wu--莫來石,並使長石與石英化合成為長石玻璃等。
五、燒窯過程中坯體發生哪些物理化學變化?
1、燒窯過程中坯體所發生的物理變化有:
1)重量減輕--人工水、結晶水和有機物質蒸發和揮發的結果;
2)可塑性喪失;
3)顏色發生變化;
4)空隙發生變動--shuifenjiyoujiwuzhizhengfahehuifashi,pitikongxilvzhujianzengjia,daokaishibohuashi,kongxiyouzhujianbeirongyechongman,kelibeiyetibaowei,kongxizhujianjianshao,zhidaopitibeishaojie;
5)體積收縮--坯體空隙增加時,體積微有膨脹現象,空隙減小時,漸漸收縮;
6)機械強度發生變動--晶格被破壞,結晶水失去時,晶體分裂,坯的機械強度減低,到重新結晶後,機械強度增加很大。
2、坯體的化學變化: 氧化和還原等變化,還原作用多在250-900℃時發生,分解作用多在500-1300℃時發生。
1)碳酸鹽的分解。
2)碳素、硫化物及有機物的氧化。粘土中夾雜的硫化物在800℃左右被氧化完畢。
3)坯體中存在的碳素及有機物在600℃以上才開始氧化分解,並持續到高溫,此階段產生的氣體必須完全排除掉,否則會引起坯體起泡。C+O2→CO2↑
4)強還原階段(1020-1150℃)。
此階段坯體內的三氧化二鐵及硫酸鹽在釉層封閉坯體之前得到充分還原與分解。 (以下反應在還原氣氛中,1100℃強烈反應)
(以下反應在還原氣氛中,800℃進行即強烈反應)
5)氧化亞鐵易與二氧化矽生成易熔的玻璃狀物質,促進了坯體的燒結。
六、燒窯應注意哪些主要問題?
1、燒窯、冷窯太快瓷器容易開裂;
2、氧化時間不足,燒窯太快可能發生起泡現象;
3、燒窯的火力不勻時,容易變形;
4、窯內溫度不勻又過火時,瓷件發生腫脹;
5、燒法與火焰性質不適合時,瓷麵容易變色並產生汙點;
6、冷窯太慢,瓷器的斷麵往往粗糙;
7、燒還原焰時不宜過重、過長,否則易犯吸煙缺陷;
8、燒大件厚壁製品時,點火烘燒階段應注意緩慢升溫,氧化階段應氧清氧透,冷卻階段應適當延長;
9、燒某些色釉製品時除了應注意控製一氧化碳的適當含量及還原起訖的合適時機外,應注意控製遊離氧的含量;
10、燒結晶釉時除了應控製適當的升溫及保溫時間外,宜采用氧化焰燒成。(http://www.xmyiyuan.com.cn)
七、快速燒成窯的技術特征有哪些?
一yi般ban隧sui道dao窯yao的de截jie麵mian高gao大da,製zhi品pin密mi集ji堆dui放fang,各ge部bu位wei製zhi品pin的de溫wen差cha懸xuan殊shu,因yin此ci不bu能neng快kuai速su而er均jun勻yun地di加jia熱re或huo冷leng卻que製zhi品pin,以yi致zhi燒shao成cheng周zhou期qi長chang達da幾ji十shi小xiao時shi。快kuai速su燒shao成cheng對dui窯yao爐lu性xing能neng的de基ji本ben要yao求qiu是shi:能(neng)夠(gou)均(jun)勻(yun)地(di)加(jia)熱(re)和(he)冷(leng)卻(que)製(zhi)品(pin),並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)靈(ling)活(huo)地(di)調(tiao)節(jie)溫(wen)度(du)和(he)氣(qi)氛(fen)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)這(zhe)個(ge)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu),快(kuai)速(su)燒(shao)成(cheng)窯(yao)在(zai)結(jie)構(gou)與(yu)材(cai)料(liao)上(shang)具(ju)有(you)以(yi)下(xia)一(yi)些(xie)技(ji)術(shu)特(te)征(zheng):
1、截麵小。為了達到窯道截麵上溫度均勻一致,截麵趨向於減小高度,成為扁平形式。例如有效高度為250-300毫米,有效寬度為600-840毫米,這樣的小截麵窯中的溫度很容易達到均勻一致,並且易於控製。1250-1300℃燒成的茶餐具(杯碟)的燒成周期僅60-90分鍾。
2、含硫量低,無灰分的燃料。快速燒成最好采用明焰直接加熱,所用燃料要求無灰,含硫量低,如城市煤氣、天然氣、液化氣、輕油等。明焰燒成的燃料含硫量宜在0.2%以下。
3、高速噴嘴。高速等溫嘴具有三大特點:燃燒速度快,空間熱強大,溫度分布均勻。高速噴嘴是減小窯內溫差,實現快速燒成的一項重要技術措施。
4、優(you)質(zhi)的(de)築(zhu)窯(yao)材(cai)料(liao)。為(wei)了(le)使(shi)窯(yao)內(nei)溫(wen)度(du)能(neng)按(an)照(zhao)溫(wen)度(du)曲(qu)線(xian)的(de)要(yao)求(qiu)而(er)靈(ling)活(huo)自(zi)如(ru)地(di)調(tiao)節(jie),築(zhu)窯(yao)材(cai)料(liao)要(yao)選(xuan)用(yong)導(dao)熱(re)率(lv)低(di),熱(re)容(rong)小(xiao),並(bing)有(you)一(yi)定(ding)強(qiang)度(du)的(de)輕(qing)質(zhi)高(gao)溫(wen)耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)和(he)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)的(de)輕(qing)質(zhi)保(bao)溫(wen)材(cai)料(liao)。
5、盡jin量liang減jian小xiao或huo不bu用yong窯yao具ju。在zai快kuai速su燒shao成cheng中zhong,應ying當dang盡jin量liang減jian少shao或huo者zhe不bu用yong窯yao具ju。采cai用yong單dan層ceng放fang置zhi製zhi品pin,不bu用yong窯yao具ju,提ti高gao傳chuan熱re效xiao率lv和he窯yao爐lu的de靈ling活huo性xing,使shi窯yao爐lu有you可ke能neng在zai短duan時shi內nei從cong最zui高gao溫wen度du冷leng卻que到dao常chang溫wen。
6、先xian進jin的de製zhi品pin輸shu送song方fang式shi。一yi般ban的de隧sui道dao窯yao采cai用yong笨ben重zhong的de窯yao車che輸shu送song製zhi品pin,窯yao車che蓄xu熱re很hen大da,造zao成cheng製zhi品pin升sheng溫wen和he冷leng卻que滯zhi後hou,不bu適shi合he快kuai速su燒shao成cheng。快kuai速su燒shao成cheng隧sui道dao窯yao的de製zhi品pin輸shu送song方fang式shi有you步bu梁liang式shi、推板式、輥道式、氣墊式等。快速燒成的間歇式窯爐有梭式和帽罩窯。(http://www.xmyiyuan.com.cn)