裝窯

裝窯

裝窯是指燒成前將陶瓷生坯裝入窯爐內的操作,裝窯水平的高低,對燒成過程中燒成制度的控制、燒成製品的質量有直接影響。

基本介紹

  • 中文名:裝窯
  • 外文名:encastage
  • 定義:燒成前將陶瓷生坯裝入窯內的操作
  • 方法:疊裝、對口裝等
  • 要求:保護產品不受污損等
  • 學科:材料科學技術
簡述,方法,過程,要求,注意事項,

簡述

燒成前將陶瓷生坯裝入窯爐內的操作稱為裝窯。顯而易見,裝窯工序與窯爐形式和產品形狀尺寸直接相關。傳統間歇式窯爐如倒焰窯、大斷面隧道窯,由於窯內溫差大,因此,在產品裝窯操作上要仔細布置,減少溫差對不同部位產品的影響,如產品尺寸形狀不同而混裝,有時還可利用窯內溫差不同部位裝燒不同產品,各自取得預期的結果。
隨著傳統窯爐的淘汰,新型窯爐的套用及單一品種產品的大批量生產,裝窯操作巳日趨模式化、自動化。如寬斷面快速牆地磚燒成輥道窯,已完成全部自動進坯、排列。除考慮窯內橫向空間利用及磚列縱向間距外,並不須專門考慮“裝窯”問題,也沒有專門的裝窯工序。然而對於大件、異形、批量小的產品,在現代間歇窯中裝燒(如梭式窯、罩式窯中裝燒大型電瓷),還是要仔細考慮這個問題的。
不同的裝窯操作要求不同的窯具加以配合。選材適當、形狀合理的窯具,是實現合理裝窯的物質條件。
傳統窯爐採用不潔燃料(煤、渣油),為防止產品污損,裝窯時需將產品裝入封閉的窯具空間中燒成,這種起封閉作用的窯具特稱為匣缽。因此,利用匣體裝燒產品的裝窯操作也稱為“裝缽”。

方法

裝窯時,按照器物造型和採用窯具的不同,可分為疊裝、對口裝、匣缽裝、支圈裝、墊圈裝、墊餅裝、套裝等。
(1)疊裝:採用匣缽或支釘、支圈、支柱等窯具,將器物一件一件有序地在窯室里往上疊裝。唐五代是在碗等器物內用支釘墊底,每一器物的圈足壓於支釘上疊裝。宋元時期採用支圈或匣缽疊裝,明清時期主要用匣缽疊裝,現代主要用碳化矽支柱和碳化矽板層層疊裝。
(2)套裝:即大器物套小器物。大器物的內底不上釉,小器物的外足底不上釉。將小器物的外底套在大器物的內底,由大到小。套燒數量的多少,視大器物尺寸而定,一般為3至5個。
(3)對口裝:兩件尺寸相同的器物口不上釉,在裝窯時口對口扣好,足底放在匣缽或支座上。
(4)匣缽裝:將器物坯胎裝入匣缽,匣缽可從窯底裝到窯頂。這樣裝燒有兩個好處,一是可以裝滿窯,充分利用窯內有限的空間;二是匣缽一個疊一個,可防止燒窯時落入窯渣和保護匣缽內的氣氛平穩,提高器物的燒成率。
(5)支圈裝:器物口沿不上釉,口沿倒扣在支圈或支圈的凹槽內,足底朝上,一件器物一個支圈,往上疊裝。
(6)墊圈裝:在上釉的器物內底放上三個支點或五個支點的墊圈,將上一器底放在墊圈上,如此往上疊。
(7)墊餅裝:器底放在同一瓷泥手制的墊餅上,常見在大器物上使用,目的是確保大器物在高溫下同步收縮,一般用於匣缽內或支座上。
(8)正裝:器物口沿上釉、圈足不上釉,口向上,正直放入匣缽中,一般為一缽裝一器。

過程

裝窯工在裝窯前要檢查窯爐,特別是窯壁的完整度,發現問題,及時修復,並把窯內打掃乾淨,窯底用土墊平,撒上一層瓷土砂或穀殼灰,或用固定的匣缽做窯底。
匣缽在傳統的裝窯工序中是非常重要的,不可馬虎。匣缽有新有舊,有好有次,窯內每一柱匣缽底部要裝幾個以前燒過且完好的熟匣缽,新匣缽裝在上部。破損匣缽一般不用,如果還要用則需在修補後放在上部。匣缽El通常分硬El和軟口,即一邊高,一邊低。高的一邊為硬口,低的一邊為軟口。匣缽在窯內裝成柱時,硬口和軟口要轉動調整,對正裝直。燒過一兩次的匣缽與多次燒的匣缽大小不一樣,裝窯時要加以選擇,調整順序。
如果同一窯中裝有若干種價值不等的產品,價值較低的產品裝在窯頭(俗稱“冷目”)或每柱底部的匣缽里;價值較高的產品,一般要裝在位置較好的窯位,即窯內的主體空間。
裝匣缽時,匣缽內底需刷乾淨,擦上泥釉漿,撒上一層穀殼灰,以防止乾燥的缽底破裂。在窯內匣缽疊壓時,匣缽口需刷上一層濕穀殼灰漿,以防止缽體粘結。20世紀80年代後改用氧化鋁刷口沿和器物的器底圈足。
裝窯時,匣缽內的墊餅需壓平,坯胎需放平、放正。匣缽與器物不能相碰,避免高溫下相互粘結。每一窯室內要安排好匣缽柱的位置,柱與柱之間需留有空隙。一般柱與柱之問要留空隙2~4厘米,與兩邊窯牆的距離在15~20厘米之間,與窯頂壁的距離約10~15厘米。每一窯室的前部應留有投柴溝,投柴溝一般寬20厘米。
裝窯時還需注意,匣缽下部要裝正,上部逐漸向中心稍微傾斜。若1問窯室裝5排7柱,那么第三排要裝直。第一排向後斜靠3厘米,第二排向後斜靠2厘米,第三排裝直不動,第四排向前斜靠2厘米,第五排向前靠l厘米。為確保高溫下的穩定性,各柱前後左右留有的縫隙需均勻,不夠平穩的匣缽柱需用碎匣缽片塞緊。

要求

從原則上來講,裝窯操作應滿足以下要求:
①根據窯內溫差情況,調節窯內不同部位裝窯密度(單位容積裝載產品及窯具重量)。使溫度較高的部位裝窯密度較大,溫度較低的部位裝窯密度較小,使不同部位產品單位時間、單位質量得到的熱量相近。合理確定平均裝窯密度,提高窯爐單位時間產量。
窯具及產品間隙合理(如缽柱間、棚架間),能滿足窯內氣體合理流動、傳熱均勻的要求。特別是靠近燃燒器及氣體進出口部位,應仔細分析、考慮氣流情況,避免局部過熱或過冷。
③保護產品不受污損。包括窯內煙氣及窯具本身污損(如窯具掉渣等)。
④裝載牢固,特別是疊裝較高時,要充分考慮產品及窯具高溫荷重性能及受力平衡情況,還要考慮燒成過程中震動及運動慣性、受力等因素(如裝在隧道窯窯車上的窯具及產品)。確保產品安全及窯爐安全運轉,不發生窯具、產品窯內倒塌(倒窯)等意外。
⑤由於陶瓷坯體在燒成過程中有較大的體積收縮,在高溫階段有較大量的液相生成,因此窯具之間、產品與窯具之間、窯具與窯體之間(窯底、窯車面等)接觸面要進行必要處理(如採用墊泥、墊餅、墊砂、塗層等),便於坯體燒成收縮時的自由滑動,防止因收縮受阻產生開裂,同時防止高溫後黏結,否則需強力分開而損壞窯具或產品。
⑥減輕操作勞動強度,力爭機械化、自動化操作。減少產品裝燒損失率,延長窯具使用壽命。
⑦在確保全全及產品質量前提下,減少窯具質量,降低窯具與產品質量比,降低產品單位能耗,提高經濟效益。

注意事項

同樣大小的窯爐,有經驗的人員合理的利用空間,根據作品造型和燒成要求,可以多裝很多作品,這需要在實踐中掌握。
(1)裝窯要注意燒成溫度較低的作品儘量放在下層,小件作品也要儘量放在下層,合理利用空間。大件作品放置在頂層,便於裝窯。
(2)在每件作品的底部撒上氧化鋁粉,起到隔離作用,防止高溫釉流淌與硼板黏結在一起。
(3)窯內作品擺放要均勻,高低搭配得當,保證升溫均衡。
(4)保證火口的通暢,利於升溫;也防止因局部低溫而帶來的窯內燒成氣氛的變化。
(5)檢查作品是否具有通氣孔,以防升溫過程中炸坯(在升溫過程中,空氣隨窯內氣溫的升高而逐漸增高,達到一定溫度時,氣體的體積越來越大,由於沒有通氣孔釋放壓力,故達到一定溫度時作品就會被內部的壓力衝垮)。
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