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明治维新时德国人华格纳博士引进了倒焰式角窑到日本,後来又由日本引进台湾,成为当时进步的窑炉技术,它的特点是以煤炭为燃料。一直到1969年开始的十年间,窑炉的燃料才先後改为液化石油气和天然瓦斯,改良了原本烧炭所产生的黑烟污染问题,烧出来的东西也更加优良。
窑炉可以说是窑业设备中一项最贵重、也最需要精确控制的项目,它可以有以下的分类法:
1. 依烧成的作业方式:连续式窑、半连续式窑、单窑或不连续式窑
2. 依火焰行进方向:昇焰式、倒焰式、横焰式窑
3. 依形状:竖窑、圆窑、角窑、回转窑、隧道窑
4. 另外还有其他如燃料种类、用途、热瓦斯与被加热物接触的形状、性状或作用而有各种不同的名称。例如:蛇窑、乐烧窑、素烧窑等。
各种窑炉的特点:
1. 单窑
(1)横焰式窑:燃烧室的火焰以与炉床平行的通路进入窑室,再从烟囱排出,缺点是烧成温度不易平均、温差很大,台湾的柴烧窑属此种类型的窑。
(2)升焰式窑:燃烧室的火焰上升到上方的窑室将胚体加热,再由上方通风口排出,最主要缺点是直接上升的火与热使上下温差扩大。
(3)倒焰式窑:燃烧室的火焰循着挡火墙与窑内侧壁间的通路上升的窑顶,在反射下到窑室加热胚体,在经炉床下的烟道通往後方的烟囱排出,比前两种有高的经济效益及燃烧效率(因为热量分布均匀)
2. 半连续性窑
(1)登窑:台语俗称「目仔窑」,是日治时期从日本引进的,依倾斜的山坡地形而建,窑室逐渐升高,呈半倒焰型火路,利用前一窑室的余温作为预热原,由於坡地的缘故通风太好,导致温度不均、冷却也快速,今日已很少使用。
(2)炮型窑:以相连烧成室构筑的窑炉,每个窑室间是燃料的投入口和燃烧室,从头逐次往後烧成,前一窑的余热为相邻窑室的预热原,大多使用在耐火物或砖瓦的烧成,因为胚体容易受到烟灰的污染。
3. 连续式窑
(1)轮窑:各相邻的窑室连接成椭圆环状,由冷却中的几个窑室排热,作为其他相临室的预热,燃料费用比单独的角窑节省很多,但多用於烧制砖瓦。
(2)连续室窑:与轮窑原理相同,为方形的相邻窑室,各窑室可执行不同的烧成温度与炉内气氛,使用范围广、效益高,在隧道窑未开发前曾被大量使用。
(3)隧道窑:为长条隧道型的结构,胚体被放在台车或输送带上,经由轨道依序往与瓦斯燃烧相反的方向移动,接受一连串不同阶段控制调节的热能,完成均匀顺利的烧成。
除上述的各种窑炉,也有使用电热为热量来源的窑炉,只要评估自己烧制的效果及必要性,电窑也是台湾窑业最常使用的窑炉之ㄧ。
电窑在烧制过程中是利用电与热转换所产生的能量来将窑炉内的坯体和气体加热升温。由於是利用电能加热,只要电力够充足,它没有燃烧後的排烟问题,气氛稳定,所以对於发色的要求也相对的容易达到;温度的调节容易,易均匀分布在窑内;更不会有燃烧後的热气流或烟灰所造成的窑体损坏问题;窑的占地也小,不需另外有其他的燃料储存场地或装备。
参考资料