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1、陶瓷生產技術分析之：燒窯火焰分類技巧點擊次數: 11 更新時間:2010-05-03 16:38:06 【 打印此頁】 【關閉】一、什麽是氧化焰、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
2、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：燒中性焰時，窯內所產生的一氧化碳加氫氣與進入窯中的空氣化合量幾乎相等，處於平衡狀態，其作用是使氧化亞鐵不再受氧化作用而恢復成高價鐵，最後使坯體達到完全玻化的目的。但控制中性焰非常困難，常用弱還原焰代替它。二、怎樣控制火焰的性質與壓力？景德鎮瓷胎為什麽適宜燒還原焰？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；而氧化焰的特征是窯內維持負壓操作，窯內火焰明澈清晰，一般添煤時間間隔較長，初時窯內濃煙滾滾，過後漸淡
3、而後火凈，即火焰的性質為還原-弱還原- 氧化。因此保持窯內火焰的一定性質往往以存焰與火凈的時間比例來予以控制。對於氧化焰操作要求火凈的時間遠多於存焰時間，保持氧化焰時煤層不宜太厚，每次加煤量少，加煤間隔較長，必須有稍多的過剩空氣。欲提高窯內溫度，必須采用氧化焰燒法。為了滿足某些制品對質量較高的要求，一般在 1000-1180，當釉料尚未熔融前須控制還原焰，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面過早玻化、坯體還原不充分的現象。常見的火焰為弱
4、還原焰或氧化焰。控制弱還原焰的方法是采用大塊煤燒窯。煤層可厚些，每次加煤量大，加煤間隔較還原階段長，同時減弱窯內的通風，但應維持窯內不斷火。在還原焰操作時，應使窯內保持不大的正壓，這樣可以避免冷空氣大量湧入。壓力控制對隧道窯尤為重要。在氧化氣氛下燒成制品時，隧道窯的零壓點在燒成帶與冷卻帶之間。在還原氣氛下燒成制品時，隧道窯的零壓點則在燒成帶與預熱帶之間。如果零壓位置控制不當，則將使窯內氣氛變化，而造成產品出現缺陷。景德鎮瓷胎為什麽適宜燒還原焰呢？ 這是因為景德鎮坯料含鐵量較高，在還原氣氛中燒成是高價鐵通過 CO 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
5、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，同時也保持了歷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制瓷的基本原料，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，坯料中只要含 0.8%的三氧化二鐵就足以使瓷器形成褐黃色。在還原氣氛下三氧化二鐵生成氧化亞鐵，在高溫下氧化亞鐵又與二氧化矽生成青色的矽酸亞鐵玻璃相，使瓷器具有一定的白裏泛青 的特點。 景德鎮柴窯的特殊結構，也決定了需要燒較濃的還原氣氛來保證瓷器燒
6、成時的還原作用。目前，景德鎮瓷器的燒成以隧道窯為主，而隧道窯又以油窯居多，但無論是煤燒窯還是油燒窯，其所控制的還原氣氛一般都比較濃。多數隧道窯的還原氣氛中 CO 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？應該根據什麽來變換火焰的性質？在沒有測溫設備的條件下，我們還可以憑肉眼觀察火色而判定溫度。這是因為高熱物體輻射的光色和濃度，隨著溫度的高低而有相當的變化，所以，看其火色如何，就可大體上判斷它的溫度。這對於燒窯的技術人員隨時掌握燒成溫度，保證燒窯質量有很好的參考作用。根據窯內火磚呈現的火色和溫
7、度，可掌握如下的變化：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），這種經驗觀察當然不如儀器準確，然而這種方法也有其重要性，千百年來景德鎮窯燒出了許許多多的陶瓷珍品，就是用這種經驗判
8、斷溫度的。至今還有相當的實用性。至於根據溫度變化變換火焰性質，一般來說，燒普通瓷器時，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、什麽是平燒保溫？平燒保溫是為了在一定的時間範圍內保持一定的溫度範圍，使溫度緩慢地上升。結果使得窯內縱橫上下的溫差平衡一致。具體來說，在脫水期間進行的平燒保溫，能使坯內的人為水分安全排出，石英晶型得到安全轉化，避免發生開裂的現象。 在釉熔融以前
9、進行的平燒保溫，能使坯內所含有機物和化合水及高溫揮發物充分揮發幹凈，免得在釉熔融時封閉在內而起泡。最後，玻化期中所進行的平燒保溫，除能使窯內上下溫差減小外，坯內所含有的三氧化二鋁和矽酸化合成新生物-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-水分及有機物質蒸發和揮發時，坯體空隙率逐漸增加，到開始玻化時，空隙又逐漸被溶液充滿，顆粒被液體包圍，空隙逐漸減少，直到坯體被燒結； 5）體積收縮-坯體空隙增加時，體積微
10、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+O2CO24）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。所屬地區：中國
