窑炉及陶瓷烧成
陶瓷工艺学第十章烧成与窑具
第四节 窑具
4.1 窑具种类 匣钵、棚板、支柱、各种耐火垫、
托板、辊棒和窑车材料等。
现代窑炉的重要标志之一，就是大幅度 减少了窑具的用量，采用多种高级耐火材料 窑具，满足快速烧成的需要。
4.2窑具的性能要求 （1）足够的结构强度
常温强度和高温强度
（2）良好的抗热震性能 破坏机理：裂纹不断扩展； 热膨胀系数小，产生应力小，不易破坏 熟料和基质的相互关系；相对量的多少 影响较大。
理论温度制度曲线
1400 1200 1000 800 600 400
200
脆性生坯
厚坯 薄坯
热塑性范围
中火保温
脆性瓷器
时间
1.2.2.3 釉烧方法
（1）一次烧成时，釉料的熔化温度与坯料的氧化分解 温度相适应，中火保温防止针孔、橘釉、黑心、鼓泡 等缺陷。 （2）冷却初期依据釉料要求确定冷却速度
光泽釉——快速冷却 结晶釉——结晶温度保温处理 （3）二次烧成 高温素烧低温釉烧：釉烧时可以不考虑坯体的脱 结构水及 氧化分解排气，素烧 时不考虑与釉的关系。 低温素烧高温釉烧：釉烧时可以不考虑 坯体的脱结构 水，要考虑氧化分解，素 烧时不考虑与釉的关系。
不同烧结温度及高温保温时间对产品性能的影响
注：摘自《陶瓷研究》杨世源
烧成温度（℃） 保温时间（min） 平均吸水率（%）
1020
30
16.4
1040
30
15.7
1060
30
14.92
1080
30
14.10
1100
30
13.92
1080
5
14.96
1080
15
14.7
1080
30
陶艺 陶瓷烧成课件
（2）.龙窑——一般都是依山坡而建，坡的大 小缓急直接影响烧成时间和产量。
一般窑头坡度大，易上火，窑尾坡度小，易 存火，低的一端为火膛，高的一端有排烟 口。
龙窑的只要特点是升温快、降温也快，维持 火焰和还原时间长。使用的材料为松柴。
在我国南方比较多见。（如浙江龙泉、福建 德化、在景德镇的湖田也多出发现了龙 窑。）
一次烧成和二次烧成
一次烧成：是指经过成型、干燥或施釉后的 生坯，在烧成窑内一次烧成陶瓷产品的工艺 路线。 二次烧成：是指经过成型干燥的生坯，先在 素烧窑内进行第一次烧成(素烧）后的产品， 经拣选，施釉等工序后，再进行第二次烧成 （釉烧）的工艺路线。
设置烧制曲线
釉下烧成曲线
釉上烧成曲线
（三）升温曲线
使之变成“形如覆瓮”的蛋型， 所以也叫瓮形 窑或蛋形窑，景德镇人把这各独具地方特色， 独具技术优势的属于平焰式的窑叫镇窑。
电窑认识
以此款八边形顶 开盖窑炉为例。
此款窑为顶开 盖，小且轻便。 0.07立方、6kw、 220v、接线为4m ㎡以上的全铜 线。
窑炉结构
采用五层不同结构层完美结合。 最里层为高温砖，然后以高保温耐火棉保
150~500℃：坯体可快速升温，比较安全，失去结合 水，碳酸盐、黑云母的分解，气体很容易溢出。
500~700℃：较松散，石英在573℃有突变，膨胀系数 较大。
700~900℃：可快速加热坯体，比较安全，碳化物燃 烧成气体，并排出，坯体气孔增多，可不限制加热速 度，因为坯体很薄，可渗透性强。
• 900~1100℃：在烧成收缩很严重之前要减小制品间 的温差，在900度是升温较慢，盐酸盐分解许多气泡 在釉面玻化之前必须排出，快速升温会导致石膏混入 坯体或已干燥的可溶性盐类集中到一起，坯体炸裂。
窑炉烧成工艺技术
窑炉烧成工艺技术窑炉烧成工艺技术是指对陶瓷制品进行烧结和成型的一种工艺技术。
它是将制作好的陶瓷坯体经过高温烧制，使其发生物理和化学变化，在炉中进行一系列的处理，使其变得致密，增强强度和耐磨性的过程。
窑炉烧成工艺技术对于陶瓷制品的质量和性能有着重要影响。
窑炉烧成工艺技术的主要步骤包括：上物、砌炉、放坯、烧成和取坯等环节。
首先是上物，是指将制作好的陶瓷坯体放到窑炉里的过程。
在上物时需注意坯体摆放的方式，要做到整齐划一，使得每个坯体都能充分接触到热源，从而实现坯体的均匀加热。
接着是砌炉，即将上好的物品按照特定的方式摆放到窑炉中。
不同陶瓷产品的烧成工艺是不同的，因此需要根据产品的特性和炉型来进行合理的摆放。
常见的摆放方式有矩形排列、楔状排列等。
砌炉时还需要注意留有放坯道，方便进行放坯操作。
放坯是指将上好的陶瓷坯体放置在窑炉内的过程。
主要有手工放坯和机械放坯两种方式。
手工放坯通常用于小型窑炉，操作者根据物品大小、质量和窑炉容量等因素，将坯体放置在窑炉内适当的位置。
机械放坯则是通过机械设备将坯体精确地放置在预定位置。
烧成是窑炉烧成工艺技术的核心步骤。
通过加热使坯体达到一定的温度，使其中的有机物脱失、水分蒸发、胶结剂燃烧等过程发生。
烧成过程的控制很关键，需要根据陶瓷产品的特性和要求来控制温度升降速率、保温时间等参数。
同时，还需要防止窑炉内气氛的氧化还原和陶瓷表面的氧化等问题。
最后是取坯，即将烧成好的陶瓷制品从窑炉中取出。
这一步需要注意的是防止窑炉内外温度骤变引起陶瓷制品破裂。
通常使用自然冷却和缓冷两种方式来保证陶瓷制品的品质。
总结一下，窑炉烧成是对陶瓷制品进行烧结和成型的过程，其工艺技术的重要性不可忽视。
合理的上物、砌炉、放坯、烧成和取坯等步骤，能够保证陶瓷制品的质量和性能得到充分提升。
只有不断提高窑炉烧成工艺技术，才能生产出更加优质的陶瓷制品。
现代窑炉分类、节能的原理及烧成操作
现代窑炉分类、节能的原理及烧成操作能源紧张已制约世界经济和中国经济的发展，陶瓷行业作为耗能大户行业之一，如何节能降耗不单是为国家考虑，为我们的子孙后代考虑，也是我们行业自身求生存求发展的迫切需求。
陶瓷整个生产过程，烧成成本占去总成本30％以上，二次烧成、三次烧成的成本更高。
降低烧成成本就是降低了生产总成本，我们陶瓷行业已进入微利时代，如果在烧成成本上降低10～20％以上，那么我们工厂可能增加2～6％以上的利润空间。
在烧成成本上降低20％以上有可能吗？我的回答是肯定的，对潮州大部分陶瓷工厂窑炉能耗还相当的高，窑炉节能的潜力还很大。
今天我所要讲的是现代窑炉节能原理，也就是说现在哪种类型的窑炉最节能，确定了窑型后怎样建造这座窑可以达到最佳的节能效果。
一、陶瓷窑炉分类1、按构造型式分：梭式窑、隧道窑、辊道窑、推板窑、圆型（转盘窑）、钟罩窑。
2、按供热方式分：煤窑、柴窑、电窑、燃气窑。
煤窑、柴窑已被淘汰，清洁能源窑炉（电、燃气）已走向成熟及发展阶段。
3、按烧成温度分：高温窑、中温窑、低温窑。
实际上我们现在有一些窑已经把窑炉构造，供热方式，烧成温度全概括出来了，如八立方高温燃气梭式窑、双板燃气式中温辊道窑、电热辊道烤花窑、电热网带烤花窑等。
二、各种窑炉的适用范围及节能比较1、梭式窑。
间隙式生产窑炉，适合小批量多品种生产，由于生产的灵活性，现在很多中小陶瓷瓷厂都还采用这种窑炉。
但由于是间隙式，窑壁、台车要吸热消耗能量，总的比较起来耗能相对较高，但通过窑炉设计和制造者的努力，比如采用高速燃烧机快速烧成，采用轻质耐火保温材料减少窑炉蓄热，有的快速烧成梭式窑已达到与旧有隧道窑相媲美的节能效果。
2、隧道窑。
故名思议，它的窑体像隧道。
其实广义上的隧道窑包含辊道窑、台车式隧道窑、推板窑、转盘窑都属于隧道窑的范围。
狭义上的隧道窑。
我们仅指台车式隧道窑，但潮式叫法叫推板窑，五年前在潮州听到真把我搞糊涂了，事实上我要说明一下，推板窑是耐火板直接承载在耐高温的导轨上，（如刚王砖导轨或刚玉球导轨能原地滚动）耐火板一块接着一块，由于受耐火板承载推力所限制，一般不长，长则二十米，短则几米，一般烧成高温粉末或特种陶瓷，日产量不大。
窑炉及陶瓷烧成
隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了 1810年，有可以用来烧砖或陶器的，从1906年起，才用 来烧瓷胎。
隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶 部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行 着窑车。
据不同的制品来调节烧成温度。 缺点： 1、由于装窑、出窑均在窑内操作，故劳动强度大
2、热量损耗大，排出温度要很高，不然下部产品 烧不熟。
3 、是间歇式的，余热利用困难。
窑炉及陶瓷烧成
3. 梭式窑：
是间歇烧成的窑， 跟火柴盒的结构 类似，窑车推进 窑内烧成，烧完 了再往相反的方 向拉出来，卸下 烧好的陶瓷，窑 车如同梭子，故 而称为梭式窑。
窑炉及陶瓷烧成
火焰流向仍采用倒焰式，以对制品进行较 为均匀、全面的加热。
烧成后冷却了的制品随窑车拉出窑外，再 将另一部装好坯件的窑车推入窑内，进行 焙烧。
如此循环往复，象织布的梭子、桌子的抽 屉，故称为梭式窑、抽屉窑。
窑炉及陶瓷烧成
（二） 连续式窑
连续式窑炉的分类方法有多种，按制品的输送 方式可分为隧道窑、高温推板窑和辊道窑。
时燃料的灰渣经常会沾污制品而导致颜色不
良，为确保质量，就要采用匣钵。
清人朱琰在《陶说》中谈及匣钵时云：“瓷坯宜净， 一沾泥滓，即成斑驳，且窑风火气冲突伤坯，此所以 必用匣钵也。”
窑炉及陶瓷烧成
（2）若采用燃气窑、电窑等洁净能源的窑炉烧 制时（如陶艺），则趋向无钵烧制，窑内坯胎
的搁置主要以硅碳棚板为主。
窑炉及陶瓷烧成
2. 发热元件 电炉按炉温的高低可以分为低温（工作温度
古代陶瓷器烧制工序与窑炉设计
古代陶瓷器烧制工序与窑炉设计工序古代陶瓷器烧制的工序通常包括以下几个步骤：1. 瓷土的准备：选择合适的瓷土，将其经过处理和筛选，去除杂质，并进行湿磨，使其成为可塑性较好的瓷泥。
2. 成型：根据设计需求，将瓷泥进行成型，可以采用手工造型、模压或转盘成型等方法。
3. 干燥：将成型后的陶瓷制品进行适当的干燥，以去除内部的水分。
干燥的时间和方式需根据制品的大小和形状进行调整，以避免开裂。
4. 烧制：将干燥后的陶瓷制品放入窑炉中进行烧制。
烧制的温度和时间根据不同的陶瓷制品和釉料而定。
5. 上釉：在烧制后的陶瓷制品表面施加釉料，以增加光亮度、保护陶瓷，并增加装饰效果。
6. 二次烧制：经过上釉后的陶瓷制品再次放入窑炉中进行烧制，使釉料与制品更好地结合。
7. 装饰和修整：根据需要，对陶瓷制品进行装饰，并进行修整和打磨，使其达到更好的观赏效果。
8. 检验和包装：对最终的陶瓷制品进行质量检验，合格后进行包装。
窑炉设计要点古代陶瓷器的烧制离不开合理的窑炉设计。
下面是一些窑炉设计的要点：1. 窑炉材质：选择适合的耐火材料，如石英砂、耐火砖等。
对于高温烧制，需选择能承受高温的材料。
2. 窑炉结构：窑炉的结构应合理，包括炉膛、炉壁和烟囱等。
炉壁的厚度和材质需要根据烧制温度和时间进行选择，以保证良好的保温效果和热传导性能。
3. 燃料选择：燃料的选择应考虑燃烧温度、燃烧时间和燃烧产物对陶瓷制品的影响。
常见的燃料包括木材、煤炭和天然气等。
4. 窑炉控制：确保窑炉能够准确控制温度和烧制时间，可采用自动控制系统或人工控制方式。
5. 烟气处理：合理处理烟气，以减少对环境的污染，并保证烧制过程中的正常通风。
请注意，以上是古代陶瓷器烧制工序与窑炉设计的简要介绍，具体实践中会受到情况和需求的影响，需要进一步的研究和实践。
窑炉烧成工序安全操作规程
仅供参考[整理] 安全管理文书窑炉烧成工序安全操作规程日期：__________________单位：__________________第1 页共9 页窑炉烧成工序安全操作规程1目的确保烧成工艺的合理性及稳定性，从而保证产品质量稳定。
2职责2.1工艺部负责下达烧成工艺卡。
2.2窑炉主管、班长负责窑炉烧成曲线、压力制度和气氛制度的设定和调节。
2.3司炉工负责烧成工序的操作和当班产品质量改善。
2.4保养工负责窑炉的保养。
3主要生产设备及工具辊道窑窑体、进出砖平台、燃料供应和燃料系统、传动系统、排烟系统和冷却系统、自动控制系统；压力计、铁杆、铁钩、水平尺(管)、柴油小桶、直尺、肥皂水等。
4操作规范4.1窑炉常规检查内容4.1.1做好上班前的准备工作，开好班前会，进行5分钟6S检查。
4.1.2交接班时，要检查上一班工作记录、质检报表、温度记录表，了解上一班砖坯质量情况，如：砖坯的尺码、砖形、平整度、针孔状况、色号、是否对板、主要烧成缺陷等。
4.1.3监视煤气压力、供电电压、传动变频和各风机变频频率（责任人；炉工）4.1.4进砖时要注意干燥与窑炉速度一致，进砖保持整齐，产品无碰撞现象（责任人：保养）4.1.5严格控制好各区温度，特别是烧成带温度，将其稳定在烧成曲线要求的±2度范围内（责任人：炉工）。
随时观察表温，如果发现温度无论是超过设定温度并持续上升，还是低于设定温度并持续下降，如果不是疏砖引起，应着手检查控制电路、热电偶和执行器。
4.1.6检查各喷枪的燃烧情况，使所有喷枪无火星、无突突声，火焰无歪斜、火焰颜色呈淡蓝色透明状、无灰色烟雾。
4.1.7经常检查，定期添加石棉和更换孔砖周围的石棉保证隔热效果，无漏光、漏火、渗风现象，又不影响辊棒的灵活运转。
4.1.8经常检查煤气管道的密封性，如感觉有煤气泄露的味道，可用肥皂水进行检查，此项工作必须有两人在场，以防煤气中毒。
4.1.9保证辊棒运转连续平稳，输送顺畅，无叠砖，传动机构润滑良好。
陶瓷窑炉烧成技术
陶瓷窑炉烧成技术
陶瓷窑炉烧成技术是我国的传统文化重要的组成部分。
陶瓷烧成窑分类如下：
（一）隧道窑
隧道窑因其产量高，燃耗低，劳动条件好，易机械化、自动化，是目前陶瓷及耐火材料工业应用较多的现代化窑炉。
隧道窑的窑顶用耐火砖砌筑，或用耐火浇注料预制块砌筑。
窑底则由多台窑车组成。
窑车沿固定的导轨移动。
料坯放在窑车上由窑头推入窑内，经过预热、烧成和冷却，最后从窑尾出窑而获得成品。
（二）倒焰窑
倒焰窑是陶瓷工业目前常用的一种火焰窑炉，亦是烧制耐火制品的热工设备。
因为火焰在窑内是自窑顶倒向窑底的，所以叫倒焰窑。
倒焰窑为间歇操作。
其容积随生产的需要和工艺条件而变化，容量小的只有几立方米。
其外形可以分为圆窑和方窑两种。
圆窑窑内上下温差较小，约20℃左右，上下温度分布比较均匀，目前使用较多。
窑
的烧成制度、亦随烧成制品的材质而变动。
（三）梭式窑
梭式窑是一种窑车式的倒焰窑，其结构与传统的矩形倒焰窑基本相似。
梭式窑烧嘴安设在两侧窑墙上，窑底用耐火材料砌筑在窑车钢架结构上，即窑底吸火孔、支烟道设于窑车上，并使窑墙下部的烟道和窑车上的支烟道相连接；窑车在窑室底部轨道移动，窑车数视窑的容积而定；窑车之间及窑车与窑墙之间设有曲封和砂封。
陶瓷工艺学--8 烧成-09.10
这些碳素和有机物加热即发生氧化反应：
C（有机物）+O2
350º C
CO2
C（碳素）+O2
2H2 + O2
600º C
CO2
2H2O
250~ 920º C
S + O2
2CO+O2
SO2
2CO2
这些反应要在釉面熔融和坯体显气孔封闭前
结束。否则，就会产生烟熏、起泡等缺陷。
2. 硫化铁的氧化 FeS2+O2
1. 升温速度的确定
A.低温阶段：升温速度主要取决于坯体入窑时的 水分。
如果坯体进窑水分高、坯件较厚或装窑量大，则升
温过快将引起坯件内部水蒸气压力增高，可能产生开 裂现象； 对于入窑水分不大于1%～2%的坯体，一般强度也 大，在120℃前快速升温是合理的；对于致密坯或厚胎
坯体，水分排除困难，加热过程中，内外温差也较大，
3MgO4SiO2H2O
600~ 970º 3(MgOSiO )(原顽火辉石)+ SiO +H O C 2 2 2
蒙脱石脱水：
Al2O34SiO2nH2O
Al2O34SiO2+nH2O
5. 晶型转变
石英在573℃时， -石英迅速地转变为 -石英， 体积膨胀0.82%；在870℃-石英缓慢地转变为 -鳞石 英，体积膨胀16%。石英晶型转变造成的体积膨胀， 一部分会被本阶段的氧化和分解所引起的体积收缩所 抵消。如果操作得当，特别是保持窑内温度均匀，这 种晶型转变对制品不会带来多大的影响。 由粘土脱水分解生成的无定形Al2O3，在950℃时 转化为-Al2O3。随着温度的升高，-Al2O3与SiO2反应 生成莫来石晶体。
（三）高温玻化成瓷阶段 （从950℃到最高烧成温度）
陶瓷有限公司烧成窑炉操作规程
陶瓷有限公司设备操作规程烧成窑炉操作规程1.每次停窑后重新点火前都要先将燃气管道内的空气经由排空管道排放干净，然后再关闭排空管的阀门，防止燃气爆炸。
2.启动传动,抽烟风机及助燃风机,点燃火枪.按升温曲线升温.3.温度达到800℃左右,启动急冷风机和抽热风机.4.适当调整马弗板上下位置,排烟风机前管道闸板开度,以便调节全窑压力分布,从而调节温度分布。
5.当窑温达到1180℃以上时,试放生砖坯,根据坯砖烧制情况细调窑炉温度曲线烧成周期.调整完毕,开始进砖.6.遇突然停电时,先检查确认燃气自动切断阀门装置已启动，开启备用发电机将辊棒传动“前进”改为“摆动”,来电后重新点火.7.停气时,先关闭燃气阀门,并停止砖坯入窑,待窑内无砖后,关闭所有风机.故障排除后,启动风机重新点火.8.需要停窑维修时,首先停止进砖,待窑内无砖时,关闭燃气阀门.调小抽烟风机及助燃风机,关闭抽热风机及急冷风机.温度降至200℃以下,停止所有风机及传动.9.每小时对窑炉温度、干燥器温度进行记录,每30分钟进行一次产品尺寸检测和记录,10.每小时一次目测砖的平直度，测量磨边后砖的平直度，出现不规则变形时，立即汇报，以便尽早处理。
11.每半小时一次侧量砖的尺寸，大时，高温带上下温度各加一度；小时，各减一度。
若一片砖的尺寸相差5㎜时调整上下烧咀的火焰长度，每次调节不得超过两节窑炉。
并做好标记，出砖后测量。
12.风机吸热口、闸板高度和窑炉转速等不得乱调，需要调整时报主任批准后方可进行，并做好记录。
13.窑炉两侧高温棉必须堵严，防止漏火引起火灾。
妥善保管窑炉两侧的消防器材，确保有效。
14.点火时要先打开排烟风机，再开电磁阀，开燃气，把烧咀点燃。
15.每次拆装烧咀出软管时，丝头必须使用生料带且拧紧，防止漏气。
16.窑炉控制室内禁止吸烟。
第四讲实验窑炉烧成技术及操作
CaSO3 + CO2
CaSO3
CaO + SO2
③、Fe2O3的分解温度因气氛条件不同而异。在氧化气氛中12500C开始 分解，13700C时急剧反应： 2Fe2O3 氧化气氛中 13700C 4FeO + O2
如在还原气氛中，则11000C即大量分解： 2Fe2O3 还原气氛中 11000C 4FeO + CO2
4.5、烧成技术
4.5.1、一次烧成与二次烧成
一般，按具体的烧成工艺方案的不同可以分为一次烧成 和二次烧成两大类。
4.5.2、粘土质瓷器坯釉在烧成过程中发生的物理化 学变化特征，可以将烧成过程分为五个阶段：参 见图表：
• 4.5.2.1、主要的化学变化
（1）、脱水反应
入窑坯体含有两种水分：干燥残余水分和其它含水矿 物的结晶水。坯体水分在温度达110—1200C是即可完全 排除。排除化学结晶水的温度范围取决于矿物组成及其结 晶完整性程度。高岭土的脱水反应如下列所示：
4.3、窑炉的命名
为了强调某一方面的特点，而进行命名，如 油窑、煤窑、电窑等。
4.4、本专业主要使用窑炉原理特征
4.4.1、龙窑为什么要依山倾斜建筑？
从古到今，龙窑都是依山倾斜建筑的，这说 明了如下三点：如图：
1、我国古代劳动人民在实践过程中，发现了原始的 升焰窑的缺点而加以改进，在一千多年前创建了 龙窑。这种窑依山倾斜，就使窑中的火焰不会径 直向上，一晃而过；而是倾斜前进，逐渐向上， 最后排出。这就有可能使窑中制品得到更多的热 量，加热也比升焰窑均匀，热利用率、产品质量 都有提高。
隔墙下的“囱脚眼”，进入后一间预热制品。往往头间烧 成
时，二间温度以达800℃左右；二间烧成时，二间温度以 达900℃左右；三间烧成时，它的后一间温度以达 1000℃左右。因此，一般从第五间开始，以后各间的烧 成时间只需4—5小时，比龙窑节能。
基于氢能利用的节能陶瓷干燥窑及烧成窑炉装备开发与应用方案(一)
基于氢能利用的节能陶瓷干燥窑及烧成窑炉装备开发与应用方案一、实施背景随着全球能源结构的转变，可再生能源的发展受到越来越多的关注。
氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源，其在产业结构改革和能源转型中的作用日益凸显。
在建筑陶瓷、卫生洁具、汽车配件等产业中，传统的干燥窑和烧成窑炉装备能耗较高，排放的CO2对环境造成较大压力。
因此，开发基于氢能利用的节能陶瓷干燥窑及烧成窑炉装备具有重要意义。
二、工作原理1. 氢气制备通过水电解、天然气重整、生物质气化等方法制备氢气。
本方案中，将采用水电解法制备氢气，该方法制备的氢气纯度高，无碳排放。
2. 氢气储存与传输将制备好的氢气储存于高压储氢罐中，通过管道将氢气输送至干燥窑和烧成窑炉装备。
在传输过程中，需保证氢气的密封性和安全性。
3. 氢气应用在干燥窑中，利用氢气燃烧产生的热量对陶瓷制品进行干燥。
在烧成窑炉装备中，利用氢气作为燃料，通过燃烧产生的高温对陶瓷制品进行烧成。
在此过程中，需对燃烧产生的尾气进行处理，以保证排放达标。
三、实施计划步骤1. 装备设计根据陶瓷制品的生产工艺要求，设计节能陶瓷干燥窑及烧成窑炉装备。
在设计过程中，充分考虑氢气的特性，保证装备的安全性和可靠性。
2. 装备制造选择合适的材料和工艺，按照设计要求制造节能陶瓷干燥窑及烧成窑炉装备。
在制造过程中，对装备的性能进行检测和验证，确保装备满足生产要求。
3. 装备安装与调试将制造好的装备运输至生产现场，进行安装和调试。
在安装和调试过程中，对装备的性能进行检测和优化，确保装备能够正常运行。
4. 工艺与技术选择根据陶瓷制品的生产要求和现场实际情况，选择合适的工艺和技术。
在利用氢气进行干燥和烧成的过程中，需对温度、压力等参数进行精确控制，以保证产品质量和生产效率。
四、适用范围本方案适用于建筑陶瓷、卫生洁具、汽车配件等产业的干燥窑和烧成窑炉装备。
这些产业在生产过程中需要大量的热能，通过利用氢能进行干燥和烧成，可以有效降低能耗和减少碳排放，提高产品的竞争力。
窑炉烧成原理
窑炉烧成原理窑炉烧成原理一、引言窑炉是一种用于加热和处理物料的设备，它广泛应用于陶瓷、水泥、玻璃等行业中。
窑炉的主要作用是将原材料进行高温处理，使其形成所需的化学和物理特性，从而得到所需的产品。
二、窑炉分类根据不同的加热方式和工艺要求，窑炉可以分为多种类型。
其中最常见的有：1. 间歇式窑：在一个完整的生产周期内，物料只进入和出离开一次。
例如陶器制造中使用的龙窑。
2. 连续式窑：物料在一个连续流动的过程中进行加工和处理。
例如水泥生产中使用的回转窑。
3. 电阻加热式窑：使用电阻线圈或电极将电能转化为热能进行加热。
4. 燃气加热式窑：使用天然气或液化气等作为能源进行加热。
5. 燃油加热式窑：使用柴油或重油等作为能源进行加热。
三、原理介绍1. 物料预处理在进入窑炉之前，物料需要进行预处理。
这包括研磨、混合和筛分等步骤，以确保物料能够均匀地进入窑炉并得到充分的加热。
2. 窑内加热窑炉内部的加热方式取决于窑炉的类型和工艺要求。
在间歇式窑中，通常使用木材或天然气等作为能源进行加热。
在连续式窑中，通常使用液化气或重油等作为能源进行加热。
3. 物料变化在高温下，物料会发生一系列的化学和物理变化。
例如，在水泥生产过程中，原材料经过高温反应后会形成新的化合物，并逐渐硬化成为水泥。
4. 窑外冷却在窑内完成加工后，物料需要进行冷却。
这可以通过将其从窑内取出并放置在冷却设备中进行实现。
此时，物料仍然处于高温状态，并且需要逐渐降温才能达到所需的硬度和强度。
四、影响因素1. 温度：不同类型的物料需要不同的加热温度才能达到所需的化学和物理特性。
2. 时间：物料需要在适当的时间内进行加热和处理，以确保其能够达到所需的硬度和强度。
3. 窑炉类型：不同类型的窑炉对物料的加工方式和工艺要求有不同的影响。
4. 物料特性：不同类型的原材料具有不同的化学和物理特性，因此需要针对其特点进行相应的处理。
五、结论窑炉是一种重要的加工设备，广泛应用于陶瓷、水泥、玻璃等行业中。
陶瓷窑炉的烧成气氛控制技术
陶瓷窑炉的烧成气氛控制技术
我们都知道陶瓷在进行烧成的时候，气氛是一项最为重要的因素之一，气氛可以关系到陶瓷的性能，例如：颜色、釉面质量、晶粒等等。
因此在烧制陶瓷的时候一定要控制好烧成的气氛。
下面就为大家介绍一下窑炉技术之气氛控制。
要想控制好烧成气氛，我们可以从两个方面进行控制，一是控制好窑内的压力，二是控制好窑内气体的成分比例。
一、控制窑内压力
压力可以影响窑内空气的流动，空气的流动速度不同，陶瓷就与空气的接触速度也不一样，这样空气中的各种物质就与陶瓷结合的速度、密度都各不相同；并且压力还能影响温度，我们都知道压力越大，温度可以达到的高度就会越高，从而影响烧成。
我们可以通过调整排烟口、抽热口、抽湿口的位置与大小；调整风机的风量等来进行控制到合理的压力。
二、控制窑内气体成分
窑内主要的气体是氧气与一氧化碳、氢气等燃烧气体。
因此窑内的主要反应就是氧化反应和还原反应。
所以我们必须控制好氧气与可燃烧气体的比例，确保氧化反应和还原反应维持在最佳水平，这样才能使得陶瓷烧制在最佳水平。
我们可以采取的措施有：1、使得两类气体能够充分的混合在一起；2、供应充足的空气，3、确保烧制时的温度。
以上两大点就是我们陶瓷窑炉技术中的烧成气氛的控制技术，只有做到这两点才能够确保烧制出精美的瓷器。
陶瓷制品生产工艺流程
陶瓷制品生产工艺流程陶瓷制品一直以来都是人们生活中重要的一部分，从古至今，陶瓷制品在餐具、工艺品、装饰品等方面都有着广泛的应用。
那么，陶瓷制品是如何制作出来的呢？下面我们来了解一下陶瓷制品的生产工艺流程。
第一步：原料的准备陶瓷制品的原料主要包括粘土、瓷石、石英等。
首先需要将这些原料进行筛选、清洗，并加入一定比例的水进行搅拌，使原料变得湿润均匀。
第二步：成型成型是陶瓷制品生产的重要环节，常见的成型方法有手工成型和机械成型两种。
1. 手工成型：手工成型是一种传统的方法，工艺师傅将湿润的原料按照设计要求进行手工塑造。
常见的手工成型方法有拉坯、挤坯、捏坯等。
2. 机械成型：机械成型是一种现代化的方法，通过机器设备将原料进行压制、注塑等操作，使其成为具有特定形状的坯体。
第三步：干燥成型后的陶瓷制品需要经过干燥处理，目的是去除坯体内部和表面的水分，使其逐渐变硬。
常见的干燥方法有自然干燥和烘干两种。
1. 自然干燥：将成型后的坯体自然放置在通风干燥的环境下，利用空气的流通和自然的蒸发作用，使其逐渐失去水分。
2. 烘干：使用专业的烘干设备，控制适当的温度和湿度，加速陶瓷制品的干燥过程，缩短生产周期。
第四步：装饰陶瓷制品的装饰是为了美化制品的外观，常见的装饰方式有釉下彩、釉上彩、贴花等。
1. 釉下彩：将颜料或彩料涂抹在坯体表面，再施以透明釉料覆盖，经过高温烧制后，颜料被渗入釉层内部，呈现出美丽的色彩。
2. 釉上彩：在瓷器表面施以彩绘，再进行透明釉料的覆盖，经过高温烧制后，绘制的图案在釉层上呈现出效果。
3. 贴花：将图案或花鸟等造型贴附在坯体表面，然后进行釉料覆盖和高温烧制，使图案与瓷器牢固结合。
第五步：烧制烧制是陶瓷制品生产过程中至关重要的一步，通过高温烧制使陶瓷制品形成坚硬的结构和特定的物理性能。
1. 窑炉装载：将经过装饰的陶瓷制品放置在专业的窑炉内。
2. 预烧：先进行低温预烧，将陶瓷制品逐渐升温到较低的温度，使制品中的水分逐渐蒸发。
陶瓷窑炉的发展历史及烧制原理
陶瓷窑炉的发展历史及烧制原理陶瓷窑炉是一种用来烧制陶瓷制品的设备，它在人类文明发展史上起到了重要的作用。
本文将就陶瓷窑炉的发展历史及烧制原理进行探讨。
一、陶瓷窑炉的发展历史陶瓷制品的烧制可以追溯到古代文明时期。
早在新石器时代末期，人类就开始使用简单的土坑或石坑进行陶瓷烧制。
这种原始的烧制方式主要依靠火焰直接燃烧的热量来完成，虽然简单粗糙，但为后来陶瓷窑炉的发展打下了基础。
随着社会的进步和科技的发展，人们开始对陶瓷窑炉进行改进和创新。
在中国，最早的陶瓷窑炉可以追溯到商代晚期，当时已经出现了成套的窑炉系统，如龙山时期的龙山窑炉。
这些窑炉采用了砖石和夯土等材料进行建造，具备一定的隔热和保温性能，使得烧制温度得以提高。
随着时间的推移，陶瓷窑炉的设计和结构也不断改进。
在唐宋时期，窑炉的规模不断扩大，烧制温度也得到了提高。
同时，还出现了多种类型的窑炉，如龙窑、官窑、定窑等，各具特色。
这些陶瓷窑炉的出现，标志着中国陶瓷工艺的高度发展。
随着欧洲文艺复兴的兴起，陶瓷窑炉的技术也传播到了西方。
在意大利文艺复兴时期，陶瓷窑炉的烧制温度得到了进一步提高，从而使得陶瓷制品的质量得到了显著提升。
同时，窑炉的结构也更加复杂，具备了更好的温度控制和热量利用效率。
二、陶瓷窑炉的烧制原理陶瓷窑炉的烧制原理主要包括燃烧和热传导两个方面。
燃烧是陶瓷窑炉烧制的基本过程。
在窑炉内部，燃料（如木材、煤炭等）经过点火后，产生的热量会使窑炉内部的温度升高。
燃料的选择和燃烧方式的控制直接影响着陶瓷制品的质量和烧制效率。
热传导是指热量在陶瓷窑炉中的传递过程。
在燃烧产生的高温环境下，陶瓷制品中的水分和有机物会被蒸发和燃烧，随着温度的升高，陶瓷材料中的结晶水和化学结合水也会逐渐释放出来。
同时，热量会通过辐射、传导和对流的方式从窑炉的内部向外部传递，使得陶瓷制品的温度逐渐升高。
在整个烧制过程中，窑炉内部的温度分布是不均匀的，需要通过合理的设计和控制来实现温度的均衡分布。
窑炉烧成原理
窑炉烧成原理概述窑炉烧成是指通过高温的加热作用，将加工后的陶瓷原料转化为具有一定物理、化学性能的成品陶瓷制品的过程。
窑炉烧成是整个陶瓷生产过程中至关重要的一环，它不仅决定了成品陶瓷制品的品质，而且对能耗、产率、环保等方面也有着重要影响。
窑炉烧成的基本原理可以从热传导、物质变化和传输等几个方面来解释。
下面将详细介绍窑炉烧成原理的基本知识。
1. 热传导热传导是窑炉烧成过程中的一个基本原理。
在窑炉内，燃料燃烧产生的热量通过传导、辐射和对流三种方式传递给陶瓷制品。
窑炉烧成过程中，热传导起着重要的作用。
热传导的基本原理是热量由高温区域传递到低温区域。
在窑炉内部，燃料燃烧产生的高温气体和燃烧产物会加热窑炉内的墙体和炉膛，从而使陶瓷制品得到加热。
热量会从高温区域的颗粒内部传导到表面，然后再通过传导传递到其他颗粒。
热传导的速度取决于颗粒的材料特性、尺寸和温度差。
热传导的过程会导致窑炉内温度的变化，从而影响到陶瓷制品的烧成效果。
因此，在窑炉烧成过程中，需要合理控制燃料的供给、窑炉内部的温度分布，以确保热传导能够顺利进行。
2. 物质变化窑炉烧成过程中，陶瓷原料会经历多种物质变化，从而转化为成品陶瓷制品。
物质变化包括烧结、结晶、相变等过程。
•烧结是指陶瓷原料在高温下发生的固相粒子间的结合作用。
在窑炉内，陶瓷原料经过初烧后，粒子之间会发生烧结现象，从而形成致密的陶瓷坯体。
烧结过程中，陶瓷颗粒之间的共晶相或液相可以起到“胶黏剂”的作用，促进颗粒的结合。
•结晶是陶瓷原料在高温条件下形成结晶相的过程。
结晶是陶瓷制品获得特殊性能的重要途径之一。
在窑炉内，陶瓷原料经过烧结后，部分成份会发生结晶反应，形成晶体结构。
结晶过程中，原子或分子重新排列，从而形成特定的结晶相，提高陶瓷制品的强度、硬度、耐磨性等性能。
•相变是指陶瓷原料在加热或冷却过程中发生物理或化学性质改变的过程。
相变包括固相变、液相变和气相变等。
在窑炉烧成过程中，陶瓷原料会经历多个温度区间，从而发生相变。
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葫芦窑是景德镇人在元代把马蹄窑和龙窑的特点 结合起来，产生的新窑体。
葫芦窑综合了马蹄窑半倒焰的技术和龙窑窑体结 构的长处，形成了南北优势并存的产物。
第一讲
窑炉及陶瓷烧成
李萍 2013年5月
陶瓷是火的艺术。 烧成（烧结）是在热工设备中进行的。 这里热工设备指的是陶瓷生产窑炉及其附属设备。 烧结陶瓷的窑炉类型很多，同一种制品可在不同 类型的窑内烧成，同一种窑也可烧结不同的制品。
第一节 窑炉的发展历程——古代窑炉
1. 最原始烧陶的方法是不用窑的 垒坯露天烧：在地面上挖一浅坑或在地面铺上小 石头块，上面放上陶坯后，用干枝柴草围住周围 顶部，外面涂抹较稠的黄土泥，上留通风小孔， 地面点火烧制。
窑内容量大约在200-240m3左右，整个窑由多个室串联组成， 每个窑室有大有小，窑头与窑尾小，越接近中间越大，每个窑 室的隔墙下有通火孔，窑室的每个后顶上有排气口，同时每边 各开一个窑门，窑长因各地不同而异。
8. 明末景德镇创造发明了烧制温度达1300℃以上 的景德镇窑。
窑身如半个瓮俯覆，又似半个蛋形覆置，也象一个前 高后低的隧道。 景德镇窑是在明末清初时期，在葫芦窑基础上演化而 成的。其特点是把葫芦窑两室之间的折腰取消，使之 变成“形如覆瓮”的蛋型，所以也叫瓮形窑或蛋形窑， 景德镇人把这个独具地方特色，独具技术优势的属于
梭式窑
梭式窑是一种现代化的间歇窑，其结构与 隧道窑的烧成带相近，由窑室和窑车两大部 分组成，坯件码放在窑车棚架上，推进窑室 内进行烧制，在烧成冷却后将窑车和制品拉 出窑室外卸车，窑车的运动犹如织布机上的 梭子，故称为梭式窑。
梭式窑窑室工作条件相当 恶劣，它要从室温迅速升 至1000多度，在高温下保 持一段时间，然后再急速 冷却到600~700℃，随后 冷却至室温。窑炉要经受 高温以及在高温下炉尘， 炉气，坯体与釉料的低熔 挥发物的侵蚀作用，还要 经受频繁的急速加热与冷 却的热胀冷缩作用。
窑车
隧道窑的特点
☺ 生产连续化，周期短，产量大，质量高； ☺ 利用逆流原理工作，热利用率高，燃料经济，热量的保
持和余热的利用都很好，所以燃料节省，较倒焰窑节省 燃料50~60%； ☺ 烧成时间简短，普通大窑由装窑到出空需要3~5天，隧 道窑约有20小时左右就可以； ☺ 节省劳力； ☺ 提高质量； ☺ 窑和窑具都耐久，5~7年修理一次； ☺ 一次性投资较大，烧制制度不宜随意变动，灵活性较差。
1. 氧化焰
在烧制时使空气中的氧气充分自由流入火焰 中的燃烧。也就是说，进入窑内的氧气量远远大 于使煤气中的一氧化碳及氢气完全燃烧所需的氧 气量。这种性质的火焰，称为氧化焰。
2. 还原焰
除去燃烧时所必须的氧气量，绝对不让多 余的氧气进入。即进入窑内的氧气不能使煤气中 一氧化碳和氢气完全燃烧，这种火焰称还原焰。
第二节 陶瓷的烧成
坯体经过成型及干燥过程后，生坯中颗粒之间只有 很小的附着力，因而干燥强度相当低。要使颗粒相 互结合形成较高的强度就必须通过高温处理，使坯 体发生一系列物理化学变化，形成预期的矿相组成， 从而达到固定外形并获得所要求的性能，这种使坯
体经高温处理的工艺过程称为烧成。
一、烧成的一些概念
龙窑的主要特点： 升温快、降温也快，维持火焰和还原气氛时间长。 宋代著名的影青、油滴、兔毫以及吉州窑的鹧鸪斑、 玳瑁等，大多出于龙窑。
5. 秦汉时期：火膛和容积不断增大，出现了马蹄窑。
马蹄窑（与葫芦窑）是景德
镇湖田窑系遗址的两种特殊
的瓷窑，在明代生产芒口瓷。
其形状方中带圆，下部大，
上部小，很象马蹄下部的蹄
2. 距今6000多年前黄河流域的仰韶文化时期
从无窑到有窑的烧制使彩陶有了明显的飞跃。
出现最早的是从西安半坡遗址中发现的“竖穴式 窑”或“横穴式窑”。（后又影响到龙山文化以 及南北各地的陶窑。）
仰韶文化时期陶器
彩陶船形壶
彩陶双连壶
彩陶人面鱼纹盆
因为当时用的燃料是植物茎秆和木柴，在烧造技 术上不能完全控制烧成温度和气氛，因此，仰韶 文化的出土陶器多为红陶、灰褐陶和黑陶。 注：红陶--氧化气氛；灰陶和黑陶--还原气氛， 温度都不超过1000℃。 仰韶文化时期的陶窑规模都很小，窑内面积有限， 只能装少量的件数。
小结
原始陶器：无窑烧制：垒坯露天烧，温度800℃左右 仰韶文化时期： “竖穴式窑”或“横穴式窑”，温度900
℃左右 在商周时期：北方出现馒头窑 战国时期：龙窑，温度1300 ℃左右 秦汉时期: 出现马蹄窑 元代： 出现了葫芦窑 明代初期：出现阶级窑，温度可达1300℃以上 明末：景德镇发明了烧制温度达1300℃以上的景德镇窑
第三阶段：恒温期。等温度上升到800~900℃时，
开始恒温，恒温时间最好在30分钟左右。等坯中的 碳素完全燃烧后，便可以停火，让窑炉自然冷却， 冷却时不要打开窑门。等温度降至100 ℃以下，便 可出窑。
三、釉烧
釉烧的温度可分为低温、中温和高温。 烧低温釉（铅釉为主）的温度大约在800~900℃； 中温釉的温度在1000~1150℃； 高温釉烧至1250~1350℃。 釉烧温度是依据瓷质和釉的种类而定的，一般而言： 陶器800~900 ℃； 炻器1200~1300 ℃； 软质瓷器1200~1300 ℃； 硬质瓷器1350~1400 ℃。
当今最常用的窑炉设备是隧道窑、辊道窑和梭式窑。
隧道窑
隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶 部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑 车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧。在台车上放置 装入陶瓷制品的匣钵，连续地由预热带的入口慢慢推 入，而载有烧成品的台车，由冷却带的出口渐次被推 出来。
燃料隧道窑包括：窑体、 窑车与窑具、燃烧系统、 排烟系统、冷却系统、 测控系统以及附属设备。
龙窑是一种横焰式窑。 在我国南方比较多见。如广东石湾、浙江龙泉、福建 的建阳、德化、宣兴等。在景德镇湖田，也多处发现 龙窑遗址。
龙窑一般都是依山坡建成，坡的大小缓急直接影响烧 成时间和产量。
一般是窑头坡度大、易上火，窑尾坡度小、易存火， 低的一端为火膛，高的一端有排烟口。
龙窑的长度最大可达100m左右，内宽2-3m左 右，内高2.5-3m左右。 使用的燃料为松柴，后来逐渐改为烧煤粉。
3. 在商周时期，北方就出现了类似馒头的圆窑。 河南的钧瓷就出之于馒头窑。
4. 到了战国时期出现了馒头窑和龙窑。
（1）所谓馒头窑，指窑内的空间和外形似
馒头，这种窑在我国北方比较多见。
3. 在商周时期，北方就出现了类似馒头的圆窑。 河南的钧瓷就出之于馒头窑。
所谓馒头窑，指窑内的空间和外形似馒头，这
梭式窑的特点：
在生产中灵活性大，可随被烧制制品的工艺要求 变更烧成制度；
窑内温度分布比较均匀，容易烧出要求严格的优 质产品；
生产安排灵活，可在周末和节假日停窑休息，烧 成周期短；
窑炉造价低，占地少，基建投资少；
随着制品的加热冷却窑炉温度随之要变，窑体蓄 热损失大，排烟温度高，排烟热损失大，增加了 产品的燃料消耗量。
7. 到了明代初期，出现了德化的阶级窑。
阶级窑实际上是级式。
烧成方法：当烧完第一室后，接着烧第二室，一室冷却， 当一室冷却的同时，热气体散热通过其它各室，做预热 使用。当第二室烧时，预热的空气又通过其它各室。 阶级窑的优点是：利用废气预热，就地取材，利用地形， 节省原料，而且温度可达1300℃以上。
平焰式的窑叫景德镇窑。
景德镇窑外形前大后小，前 面只有一个火口，窑的尾部 是排除废气的烟囱，窑内火 焰朝着横向走，所以又称为 横焰式窑，或平焰式窑。全 长15~20米，窑底前端略低， 倾斜度3°左右。窑头有火 箱，火焰经窑体至窑尾，废 气由蛋形截面的烟囱排出。 容积大，约150~200立方米。 窑墙与护墙之间填以砂土作 隔热层，热利用率较好。
其作用是使三价的铁还原成二价的铁，使瓷 器更加洁白。
3. 中性焰
进入窑内的氧气刚好使煤气中一氧化碳和氢 气完全燃烧，这种火焰称中性焰。
4. 素烧 干燥后的坯胎，用低温690~1020℃烧成， 称为素烧。目的是增加坯体强度。
5. 釉烧 经素烧后的坯胎，再上釉，经900~1000℃ 以上烧成，使釉子全部熔融，成为釉烧。
二、 素烧 素烧的方法依坯胎的种类而定。 素烧的温度在800~900℃之间。
烧制过程可分为三个阶段： 第一阶段：烘烤期。即先用弱热温烘，在点燃了火
种时，先不要将窑门完全关闭，要留有小缝，因为 坯体在入窑时，仍留有一些水分，这样有利于水气 的蒸发排除。
第二阶段：燃烧期。坯体内所含结晶水大约在
300~400℃以上完全挥发；但温度烧至 550~600℃时，便是坯体中石英膨胀期，注意温 度上升的不能太快。
辊道窑的特点：
温度均匀，窑内温差较许多窑炉小； 适于快速烧成—釉面砖35~50分钟；日用瓷12小时；
卫生洁具8~10小时；瓷质砖50~100分钟； 节约燃料； 不必用窑车、匣钵，有的仅用耐火垫板或不用垫板；
有利于实现烧成工序的机械化和自动化，便于上下工 序衔接，提高生产效率；
操作简便，有利于提高产品质量，降低成本，减少占 地面积和投资少等优点。
种窑在我国北方比较多见。
馒头窑窑内容积有大有小，大的有90~200m3左右， 窑后有一烟囱，窑前设门，下面有通风坑道，可存灰。
馒头窑靠夹墙竖烟道产生的抽力来控制窑内气氛，烧 制温度可达1300℃左右，也用来烧还原焰。
河北的磁州窑、定窑；河南的钧窑、 博山窑；陕西的耀州窑都属这种窑。
4. 到了战国时期出现了龙窑。
四、烧成的物理化学变化
瓷器的烧成主要经历四个阶段：
低温阶段 氧化分解阶段
高温阶段 冷却阶段
1. 低温阶段（室温~300℃）