烧成是陶瓷制作的最后一道工序,也是最考验技术的一关。古人云“过手七十二,方克成器,其中微细节目尚不能尽也”,而烧成正是这七十二道工序中最难掌控的那一道。钧瓷“十窑九不成”的古老喟叹、汝瓷“雨过天青”这一苛刻的烧成条件要求、唐三彩低温铅釉易于流淌的技术难题——无一不印证着烧成在陶瓷生产中的核心地位和极高难度。1985年以来的四十年间,河南陶瓷的烧成工艺经历了三次革命性变革:第一次是从传统柴煤窑向液化气和天然气窑的转型,实现了清洁化;第二次是从间歇式倒焰窑向连续式隧道窑和推板窑的升级,实现了高效率;第三次是数字控温系统和智能窑炉的全面推广,实现了精准化。每次技术换代都深刻改变着河南陶瓷的生产面貌。
一、传统窑炉的退场与改造
20世纪80年代初期,河南陶瓷的烧成主力仍是传统的倒焰窑。倒焰窑的优点是窑内温度分布相对均匀,适合烧制艺术陶瓷;其缺点也同样明显——热效率低、能耗高、烟尘排放重、劳动强度大。20世纪80年代中期以后,随着国家环保政策的趋严和企业成本竞争压力的加大,传统倒焰窑逐步退出了批量生产的舞台。
然而倒焰窑并未完全消失。在禹州神垕,少量以古法柴烧为特色的高端钧瓷窑口至今仍保留着传统的双火膛倒焰窑,专门用于烧制仿宋钧瓷精品和限量版艺术收藏品。此类柴烧窑炉采用的马尾松木在燃烧过程中产生的松烟和飞灰,落在釉面上形成独特的“垂釉”“泪痕”等自然纹理,其窑变效果的丰富性往往超过气窑产品。这种柴烧工艺不仅是一种技术选择,更已成为钧瓷文化旅游的核心体验项目——游客可现场见证古法柴烧的庄严仪式,体验一把“开盲盒”般的开窑惊喜。
二、清洁能源窑炉的普及
液化气梭式窑的推广是河南陶瓷烧成工艺现代化最具标志性的事件。梭式窑因其窑车可像织梭一般进出而得名,最初主要使用柴油或重油为燃料。孔家钧窑在孔春生主持下经过多次外出考察和反复调试,将梭式窑改造为以液化气为燃料,成功研发出“液化气节能环保窑炉”,实现了对窑温的精准控制,困扰千年的“十窑九不成”困境就此被打破。孔家钧窑在此基础上首创并推广了“升温曲线操控方法”,使钧瓷釉色从单纯经验把握转向科学可控,为现代钧瓷的标准化、规模化发展奠定了基础。
电窑炉的推广标志着烧成工艺的再次升级。电窑炉以电力为热源,升温过程完全通过程序自动控制,温度控制精确到±1℃,且无任何废气排放。如今在大宋钧窑车间内,电动拉坯机匀速转动,自动化轨道将瓷坯精准送入电窑炉。企业负责人坦言:“电窑炉实现了精准控温,不仅提升了窑变可控性和成品率,也解决了过去污染重、能耗高的问题”。
三、连续式窑炉与建筑陶瓷的大规模烧成
隧道窑和辊道窑是陶瓷工业化生产的两大核心设备,其在河南的大规模应用始于20世纪90年代中后期。隧道窑呈长条形,窑内铺设轨道,装载着坯体的窑车从窑头进入,依次经过预热带、烧成带和冷却带后从窑尾驶出,实现连续生产。辊道窑则以旋转的陶瓷辊棒输送坯体,烧成周期更短,热效率更高。内黄县陶瓷产业园内的建陶企业,绝大多数采用辊道窑作为烧成主力。安阳贝利泰陶瓷有限公司长达400米的蓝色窑炉采用天然气清洁能源,一条生产线月产值可达2000万元。
推板窑是钧瓷规模化生产中具有里程碑意义的技术。20世纪80年代,禹县钧瓷一厂将推板窑应用于“钧瓷新工艺”的烧成,以液化气或轻柴油为燃料,通过液压推进装置将坯体连续推入窑道,替代了传统倒焰窑的间歇式生产。
四、智能烧成:数字化与AI技术的应用
进入21世纪20年代,智能烧成系统的部署标志着河南陶瓷烧成工艺全面迈入数字智造新阶段。最典型的实践来自河南嘉北科技有限公司——这家河南省高新技术企业和国家级绿色工厂,在引入AI质检、智能窑炉控制、工业互联网等技术基础上,积极推广清洁能源、余热利用、低温快烧等工艺。
余热利用和低温快烧等节能工艺的推广,同样是智能烧成系统的重要内容。传统陶瓷烧成在窑炉冷却阶段会散失大量热量,现代智能窑炉则在冷却段安装热交换器,将冷却过程中释放的热量回收用于坯体预热或车间供暖,使综合能耗显著降低。禹州光大瓷业的两条全自动隧道窑能耗较传统方式降低30%,产品合格率大幅提升。低温快烧工艺则通过优化坯料配方(增加熔剂含量)和烧成制度,将烧成温度从传统的1280℃—1300℃降低至1150℃—1200℃,烧成周期从十余小时缩短至数小时,在保证产品性能的同时实现了显著的节能降耗。
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