景德镇市图书馆

窑炉唐、五代至宋元，烧瓷主要使用龙窑。元末明初，已用葫芦形窑。明中期，御厂官窑多采用马蹄形半倒焰式窑。明末清初的瓷窑已有蛋形窑（即景德镇窑）的雏形，后逐步定型。20世纪50年代初到60年代中期，进行了“以煤代柴”的技术改革工作，蛋形窑逐步被燃煤的倒焰窑代替。60年代中期到70年代中期，烧成技术改革的重点由倒焰窑转为煤烧隧道窑。70年代中期到80年代中期，隧道窑已由燃煤改为烧重油。80年代后期逐步转为燃气的隧道窑。
  平焰窑又称蛋形窑，即景德镇窑，简称镇窑，其外形如半个鸭蛋覆于地面而得名，又因以柴为燃料，所以习惯上也称为柴窑。蛋形窑是从龙窑，经由葫芦窑演变而来，形成于明末清初。镇窑在构造、砌筑技术及装烧工艺等方面，有许多独特和巧妙之处。窑身前端大，后端小，使后端气体流速加快，传热过程得以强化。窑门及投柴口均设在窑头，烟囱似笔尖设在尾部，火焰平向流动。全窑容积160-200立方米，一次可装烧日用瓷10-15吨，每烧一次需松柴700余担。镇窑的砖砌体分为护墙、活动支撑和窑体三大部分，结构非常合理。护墙主要用于承受拱蓬的横推力。活动支撑主要作用是防止热胀冷缩的变化对窑体的破坏。窑体为蛋形的砖砌体，窑墙全部由普通粘土质窑砖砌成，拱蓬横断面砌成双层半椭园形拱，既有利于拱座横向加巩又便于拆修；窑底是在三合土夯实的地坪上铺石英砂垫层，主要作用在于稳固匣柱，适应制品装烧工艺要求。从镇窑结构可以看出，它不仅从力学角度上考虑到了窑体各部位的受力情况，而且还更多地从热力学角度很好地解决了窑炉在常温和高温下可能出现的问题。从技术角度看，窑头区内的炉膛同时也是燃烧室，保证了较高的烧成温度和一氧化碳含量，在窑位上又合理地利用了各部位温度的差异，装烧不同的产品，故热利用率高。缺点是每年要烧掉大量的松木，操作难掌握，容易发生倒窑事故。
  民国24年(1935)，杜重远领导的陶业管理局制定镇窑结构及维修管理制度，明文规定窑身最长不得超过4丈7尺（5.6米），最高不得超过1丈6尺（5.3米），每年要维修一次，从而制止了窑体任意加长加高，烧窑易患大面积倒窑事故的发生。
  20世纪50年代末，景德镇陶瓷研究所为便于操作，烧好各种铜红釉产品，又把窑体缩小三分之一，成为中型窑体。至今仍为市建国瓷厂和古窑瓷厂焙烧铜红釉产品采用。
  倒焰窑火焰在烧成室内从上而下前进者谓之倒焰窑。1915年，留日攻读窑业专科的邹如圭建立了一座规模较小的倒焰式煤窑，由于试验受阻力，经费不足而中断。
  20世纪50年代初，柴窑的燃料松柴来源越来越少，窑炉改革迫在眉捷。陶瓷科技人员开始了窑炉改革的科研工作，自行设计建造倒焰式煤窑。中华人民共和国成立后，景德镇市第一座5.6立方米小型煤窑于1955年开始试烧，烧成温度可达到1350℃，焙烧的陶瓷制品质量接近柴窑烧的水平，证实了以煤代柴的可能性。
  1957年，研究成功大型圆形简易倒焰式煤窑。简易煤窑由于改变了烟囱结构，采用了景德镇的薄壁烟囱取代厚壁烟囱，缩短了烟囱和烟道，加大了烟囱下部口径，节约了大批机制砖和耐火材料。建窑时间由过去的2-3个月缩短到10天左右。圆形简易煤窑采用快速烧成，快速冷却的技术路线，烧成时间由过去24—38个小时减少到16—19个小时。在煤窑试烧中，掌握了热工特性，制定了烧成曲线，并摸索出鉴别火焰性质和温度的方法，确定了氧化期后阶段，还原期前后阶段，中性焰或弱还原焰期的温度变化、火焰特征和投煤规律，掌握了保证气氛和升温的要领。
  圆形简易煤窑取得全面的科技资料和数据以后，将煤窑结构和烧成工艺作了定型鉴定。1958年全市推广研制的简易煤窑，当年建成煤窑166座。到1962年止，全市累计已推广煤窑360多座，基本上实现了瓷器烧成煤窑化。
  1966年3月19日，东风瓷厂烧炼车间创造薄煤层烧窑新技术，使煤耗大幅度下降，烧成时间从27小时缩短到22小时，窑青从原来90.29%提高到94，35%。
  1973年，市建国瓷厂开始用倒焰窑焙烧铜红釉产品的试验，建成一座17立方米倒焰圆窑，用6个火门烧，燃料用0号柴油，经2年多时间的反复试验，到1975年8月烧出了质量似柴窑的均红釉瓷，1978年获江西省优秀科技成果奖。1980年，市高档瓷指挥部设计了一座5.14立方米燃油台车式倒焰窑，年底试烧获得成功。该窑采用低蓄热车，以减少窑车吸热、降低了窑内上下温差。该窑车可移出窑外，便于装卸匣柱。窑体采用金属外壳，密封性能好，并配有自动控制装置，调节灵敏，焙烧高档瓷的窑青率达99%，获1980年度江西省优秀科技成果三等奖。
  隧道窑一种形若隧道可连续烧成的窑，窑体由预热、烧成和冷却三带组成。装载制品的窑车通过“三带”为一个焙烧周期，与倒焰窑相比，周期短，产量大，能耗低。1958年，景德镇瓷厂从捷克引进3条97米烧发生炉煤气的隧道窑，1965年建成，1966年投产，成为全国日用陶瓷行业最早使用隧道窑的厂家。“文化大革命”期间，景德镇瓷厂撤消，厂房划归昌河飞机制造厂，3条隧道窑被拆除。1967年，由轻工业部、江西省轻工设计院和江西省瓷业公司技术人员设计的77米煤烧隧道窑在市光明瓷厂建成投产，揭开了用隧道窑替代倒焰窑烧瓷的新的一页。到1976年，陶瓷系统共建成煤烧隧道窑15座。此后的10年内，景德镇烧成技术的发展进入了烧重油的阶段。1976年市光明瓷厂建成一条81米烧油隧道窑投产。烧油隧道窑与烧煤隧道窑相比，它的主要区别在于燃烧系统的不同。重油需加热输送，并经过低压涡流烧咀，将重油及空气送人燃烧室内燃烧。由于燃烧产物干净，烧成调节便于掌握，使陶瓷产品质量大大提高。之后，市宇宙、为民、红星、红旗、红光、建国、艺术、人民等瓷厂也相继建成了烧油隧道窑，窑长在80-90米之间，其横截面积基本相接近。到1984年上半年，共建成烧油隧道窑16条，对全面提高景瓷质量起到了很大的促进作用。1984年，市华风瓷厂又建成了烧发生炉煤气的隧道窑4条，其结构与1958年景德镇瓷厂从捷克引进的煤气隧道窑基本一样，1986年试产成功。
   窑具景德镇传统匣钵原料多为半硅质和高硅质粘土，烧成温度1200C—1300℃之间。20世纪50年代中期，科技人员采用白土新原料，经理化测试，白土是制匣较好原料之一。利用白土作匣钵原料，作过近200个配方试验，探索出125号、131号新匣配方，投入生产。
  1958年大量使用煤窑烧瓷，对匣钵提出更高要求。科技人员利用新发现的高岭石、乐平寺山乡和癞痢山含氧化铝高达30%—40%的粘土为主要原料，并参照外国技术资料，结合原料特性，摸索出用镁质粘土来代替滑石的方法，使其形成莫来石——堇青石形态的新型匣钵，烧成温度在1350C以上，平均使用次数达20次左右。莫来石——堇青石质匣钵技术路线在生产实践中检验证明其效果很好，一直沿用至20世纪80年代。
  1980年，在继续提高莫来石——堇青石质匣钵质量方面的研究取得新进展。材质采用结合粘土混合球磨（或加入部分熟料）和泥浆湿法配料，使匣钵质量得到显著提高，吸水率16.13%，气孔率33.7%，高温荷重软化点1460C，烧成抗折强度等技术指标均较理想。改进后的莫来石——堇青石质匣钵耐火度高达1650℃，匣钵能烧60次左右，此项成果己逐步被各瓷厂采用，在浙江杭州瓷厂推广时，荣获萧山县人民政府科技成果二等奖。
   为解决景德镇做匣钵和耐火砖急需的焦宝石问题，自1959-1960年，在饶南含煤带中发现了大量的含铝在40%—70%左右的焦宝石。已开采的新安铺焦宝石矿，已成为景市焦宝石基地，为景德镇匣钵原料更新换代提供了条件。该矿山也是市耐火材料厂的主要原料基地，部分还供应外地，年产量为1万吨左右。
  1975年，开始研究适应3—4个小时无匣、明焰快速烧成的棚板及水管冷却使用的推板。1978年，粘土——熔融石英质新型耐火材料研制成功。用这种新材质制造棚推板，可使用70次左右；引用到红星、红旗、宇宙等瓷厂，制作8英寸、9英寸、10x12英寸等匣钵，使用次数大大地提高了。按照景市宇宙瓷厂九车间实验统计：该厂为美国米卡莎公司生产45头高档西餐具，产品质量要求很高，特别是鱼盘变形率大，严重地影响了餐具配套率。于是改用粘土——熔融石英质新材料制成大型鱼盘匣钵，平均使用65次，比莫来石——堇青石匣钵多用55.8次。从经济效益来看，每月节约23000元，全年可节约27万多元；同时产品质量提高16.60%，每月盈利10300元。
   粘土——熔融石英质新材料曾获得轻工业部科技成果三等奖和省市奖励。粘土——熔融石英质鱼盘匣钵，于1983年又荣获景德镇市人民政府科技成果推广应用二等奖。
  型制与装烧唐、五代时装烧窑具主要是垫柱和作为间隔具的支钉。宋代早期，开始使用匣钵装烧瓷器。宋后期，又引进河北定窑的支圈组合式覆烧窑具。元代碗、盘产品采用漏斗型单匣仰烧，壶罐产品为桶匣装烧。明清时发展为一匣多器并列仰烧法，对精细瓷器还采用一次性瓷泥垫饼托底装烧法。20世纪70年代末，市景兴瓷厂以工业氧化铝为主要原料研制成功“永久垫饼”，使用次数高达50次。1980年，市宇宙瓷厂率先使用“反装匣钵”装烧14寸鱼盘，减少了落渣，并很快在全省推广。
  硅铝质和硅镁质窑具20世纪50年代初，仍是以当地的老土、黄土、田土为原料生产硅铝质粘土匣钵，因耐火度低、使用寿命不长，故有“一次匣，二次响，三次港”之说。1954年下半年，市匣钵厂祝春生、王发生等在制匣原料中加入柳家湾耐火土熟料，开始生产硅镁质匣钵，使匣钵性能和质量有所改善和提高。匣钵泥料处理是板耙和铁锹拌料，人工脚踩，成型全靠手工制作。1954年，大器匣钵开始采用石膏模型、辘轳车单刀旋压成型。1957年5月，推广“以坯定匣”的大器匣钵，对扩大装窑容量降低瓷器烧炼费用起到了很大的作用。1964年，市匣钵厂在大器匣钵泥料中加入了石岭硅石，生产出含硅量较高的硅铝质匣钵，这种匣钵适应煤烧倒焰窑。
  铝硅镁质窑具1965年，在制匣泥料中引入新安生料，1968年又引入山东焦宝石等含铝量较高的原料，1970年在小器匣钵泥料中又引入了贵州铝矾土熟料，使匣钵的耐火度明显提高。1972年开始引入福建黑粘土，从而使铝硅镁质窑具性能提高，趋于成熟，且一直沿用至今。
   熔融石英质窑具1976年4月，江西省陶瓷工业科学研究所忻元华、陈景炎等制出熔融石英——粘土质匣钵，在煤烧窑中能使用50次以上，为国内首创，1978年获景德镇市科学大会优秀科技成果奖。1979年，市宇宙瓷厂采用熔融石英、粘土为原料，生产的匣钵，使用次数比铝硅镁质匣钵高1-2倍。1985年9月，市匣钵厂倪予康、吴长济、黄国强等，又研究解决了熔融石英——粘土质匣钵大批量生产中的工艺技术问题，并在全市推广使用。碳化硅质窑具1978年8月，市匣钵厂开始研制碳化硅质窑具，其研制的碳化硅垫饼使用寿命达60次以上，1983年9月通过技术鉴定，并批量投入瓷厂使用。
   烧成控制技术
   温度控制技术景德镇窑温度控制全靠肉眼看火来控制：暗红色约470℃，随着温度的升高，火焰颜色由暗红斗紫红-大红斗樱桃红斗黄红斗橙红斗浅黄斗亮黄色，待转为亮白色时，窑内温度已达1300℃。如果发现窑内升温较慢，可适当增加投柴量，反之减少投柴量或加大通风量。熄火温度的控制除见上下火焰色泽基本一致外，还在窑尾看火孔中采用吐痰的办法，痰吐人窑底立即起泡，被烟囱拉走，而且痕迹立刻消失，重现原来火色，即可熄火。窑内升温的快慢主要靠投柴量来控制，在高温期如发现上下温差较大，常采用投湿柴的办法来调节。中华人民共和国成立后，开始采用热电偶测温，有时用光学高温计来测量温度，有时也放人一些塞格尔耐火测温锥显示窑内止火温度。20世纪60年代中期隧道窑问世后，温度控制基本上以热电偶为主，人工看火为铺，调节主要靠人工。
  气氛控制技术窑内气氛的性质是以燃烧产物中游离氧及还原成份的含量而定。景德镇陶瓷原料中含铁矿物较多，故适合于还原焰烧成。长时间以来都采用人工看火色而定：火色明亮程度，可确定窑内是氧化气氛还是还原气氛。还原气氛的控制主要靠人工投燃料量的多少来调节。近年来，也有采用奥式气体分析仪进行测定气氛，由于该类仪器测试方法缓慢，不能适应窑炉调节需要，使用得不广泛。20世纪80年代末，某些研究性窑炉上，使用氧化锆测氧仪，红外气体分析仪等来测量各种气氛含量。市光明瓷厂引进窑用摩洛仪来检测窑内气氛浓淡。
  压力控制技术燃烧窑炉的压力控制是保证温度制度和气氛制度实现的条件。古代镇窑烧窑师傅有句老话“窑外一条线，窑内一大片，针大的眼，斗大的风”。这都是描写负压的重要性。传统窑压测量没有仪器，一般用眼睛观察各孔洞，孔洞内气体外逸，即为正压，反之为负压。当压力较小时，常用香烟燃烧的烟气流动方向来判别。特别在还原期，控制窑内压力非常重要。燃煤倒焰窑主要靠人工调节烟道闸板的开度来调节压力。20世纪60年代中期，隧道窑大量使用，窑内压力逐渐被人们所认识，特别是零压位置尤其重要。最初采用U型管测压计，现在采用膜盒式压力表。压力控制可以调节支、总烟道闸板或气幕风机开启度，燃烧产物进窑压力，急冷风幕及窑尾风机开启度等手段来完成。煤气隧道窑的煤气压力常采用差压变送器自动调节。
  台车窑烧炼过程自动控制是轻工业部陶研所在20世纪80年代初取得的科研成果。油烧台车窑烧成自动控制研究由温度、气氛、窑压3个调节系统组成，全部采用DDZ-Ⅱ型仪表。经投入使用情况表明：上述3个调节系统上作状况稳定，升温速度、气氛性质都满足了热工工艺要求。最大温差小于5度左右，气氛控制一氧化碳含量最大短期偏差小于0，5%左右，烟道温度比手工操作低150度左右，提高了热利用效率，降低了油耗量。