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紫砂烧制之倒焰窑

(来源:网络整理)

所谓倒焰窑,是一种间歇式的窑炉!其名称是由火焰流动情况而获得。燃烧所产生的火焰都从燃烧室的喷火口上行至窑顶,由于窑顶是密封的,火焰不能继续上行,在走投无路的情况下,就被烟囱的抽力拉向下行,经过匣钵柱的间隙,自窑底吸火孔进支烟道,主烟道,最后由烟囱排出。因为热气体重度轻,总是浮在上面,所以人们习惯把火焰从下到上称为"顺"。而把由上向下流动的火焰称为"倒"这就是"倒焰窑"称呼的由来!


起源

  早在1932年,紫砂艺人张兰舟、张良金兄弟俩在川埠潜洛建成了第一座倒焰窑。

倒焰窑的优缺点

优点

  对制品的加热比较充分,均匀!火焰从喷火口出来在上行至窑顶的过程中,通过对流、辐射把热量传给烧制品,当火焰到达顶部时,又对顶部制品进行加热,然后折向下行,在下行时又对流、辐射对制品进行一次全面充分的加热!使窑内营造成一个四面八方温度很均匀的一个氛围!另一个优点是适应性很强,因为是间歇式的,所以可以根据不同的制品来调节烧成温度!这是其它窑所不具备的!

缺点

  一、由于装窑、出窑均在窑内操作,故劳动强度大!

  二、热量损耗大,火焰自窑顶下行后,即经烟道,烟囱排出,排出温度要很高,不然下部产品烧不熟!此外是间歇式的,余热利用困难!窑体本身积蓄的热损失也很大,造成了能源上的浪费,烧制的成本上升!也正是这原因才逐步被隧道窑所代替!

特点

  煤系高岭土煅烧用倒焰窑也是参照陶瓷工业的工艺而来的,它同梭式窑、钟罩窑为一类,三者煅烧原理基本上相同,结构上略有差异,同为间歇式煅烧窑。

结构特征

  倒焰窑结构由三个主要部分组成,窑体、燃烧设备和通风设备、窑顶和窑门,物料煅烧的场所在窑体内部。倒焰窑的窑体结构有园形和矩形两种,各有做优缺点。例如园形窑比矩形窑温度更均匀,相同容积时园形窑比矩形窑有较少的窑墙侧面积及砌筑砖体积,向外散热和积聚热量较小,在宽度一定时矩形窑可有较大的容积。

  燃烧设备由燃烧室(火箱)、档火墙及喷火口组成。燃烧室是燃料燃烧之处,其大小可根据每小时最大燃料消耗量来计算确定,如果烧油,可在加煤口安装油烧咀,烧煤时,可不设燃烧室。挡火墙的作用是使火焰具有一定的方向和流速合理地送入窑内,防止一部分煤灰入室沾污高岭土。其高低严重影响窑内上下温差。喷火口挡火墙与火箱上面的窑墙之间长方形截面空间比,喷火口截面积大,将影响火焰喷出速度,一般为炉栅水平面的1/4—1/5。

  通风设备由窑底吸火孔、支烟道、主烟道和烟囱组成。主要作用是使火焰或热烟在窑内区均匀分布向下流,热烟排放等。

工作原理及过程

  倒焰窑间歇工作过程,将高岭土物料放入匣钵中并码放于窑内,封好窑门,进行加热升温。将煤加进燃烧室2的炉栅上,一次空气有灰坑不穿过炉栅,经过煤层与煤燃烧。燃烧产物自挡火墙壁7和窑墙壁8所围成的喷火口10喷至窑顶,再自窑顶经过窑内高岭土匣钵倒流至窑底,由吸火孔4 、支烟道5与主烟道6 向烟囱排出。火焰经高岭土匣钵时,其热量以对流传热方式给匣钵。在低温阶段,主要靠窑内燃烧产物以对流传热方式传热给匣钵,再以辐射方式传给高岭土,高温阶段,主要靠辐射方式传热给匣钵,再以辐射方式传热至高岭土,而使高岭土进行升温煅烧.由于火焰在窑内是自窑顶倒流向窑低,根据垂直方向气流法则,窑内温度分布会自动达到均匀,为此倒焰窑煅烧高岭土质量比较稳定。

煅烧影响因素及操作控制

  倒焰窑升温过程中速度和曲线及气氛主要是通过各阶段的加热时间间隔及煤层薄厚来实现控制的。在200度以下底温阶段要缓慢升温,200-800度稍快些,后半段往往有一定保温时间,使窑内温度差减小,这和高岭土煅烧温度相吻合,800度以上稍慢些,900-1050度稍快些,升至高岭土最终煅烧温度时,再保温一段时间,使其烧透,中温段以前为氧化气氛,控制煤层薄些,加煤间隔长些,高温段后期为还原气氛,控制加煤层厚些,加煤间隔短些,每次加煤量要大.

设备特点

  容体可大可小,适应于不同规模的生产和试验,生产中灵活性大,可随煅烧规模及工艺变换烧成制度.窑内上下温度分布均匀,可以煅烧出质量稳定的产品,缺点是产量低,单位制品热耗量高,劳动条件差,强度大.

倒焰窑火焰性质的控制

  煤烧倒焰窑内还原焰的特征是维持窑内正压操作,投煤次数较多,间隔短,做到不断火,不断焰;而氧化焰的特征是维持负压操作,窑内火焰明澈清晰,一般添煤时间间隔较长,初期窑内浓烟滚滚,过后渐淡而后火净,即火焰的性质为还原-弱还原-氧化。因此保持窑内火焰的一定性质往往以存焰与火净的时间比例予以控制。对于氧化焰操作要求火净的时间远多于存焰时间,保持氧化焰时煤层不宜太厚,每次加煤量要少,加煤间隔较长,要有稍多的过剩空气。 欲提高窑内温度,必须采用氧化焰烧法。为了满足某些制品对质量较高的要求,一般在1000~1180℃,当釉料尚未熔融前须控制还原焰,即维持窑内不断火与不断焰,为此必须在更换还原焰时将闸板下降,以减弱窑内通风。加煤操作除采用小块煤外,应按照“勤加少添”原则,并保持燃烧室内火势不发白,煤层不发黑的状态,即可避免窑内温度急升所引起的釉面过早玻化、坯体还原不充分的现象。 常见的火焰为弱还原焰或氧化焰。控制弱还原焰的方法是采用大块煤烧窑,煤层可厚些,每次加煤量大,加煤间隔较还原阶段长,同时减弱窑内的通风,但应维持窑内不断火。在还原焰操作时,应使窑内保持较小的正压,这样可以避免冷空气大量涌入。 压力控制对隧道窑尤其重要。在氧化气氛下烧成时,隧窑的零压点在烧成带与冷却带之间;在还原气氛下烧成时,隧道窑的零压点则在烧成带与预热带之间。如果零压位置控制不当,窑内气氛变化,易使产品产生缺陷。


点击:1837 次 添加:10/10/2012 [返回上一页] [返回首页]