陶瓷窑炉烧成技术是什么

1、烧成气氛的概念 陶瓷产品的烧成气氛是指在烧制的过程中，窑炉内的燃烧产物中所含的游离氧与还原成分的百分比。一般将烧成气氛分为氧化气氛和还原气氛两种。游离氧含量在8%以上的称为强氧化气氛，游离氧含量在4%~5%的称为普通氧化气氛，游离氧含量1%~1.5%的称为中性气氛当游离氧的含量小于1%，并且co含量在3%以下时，称为弱还原气氛，co含量在5%以上的称为强还原气氛。在实际生产中，采用何种气氛制度来烧制陶瓷产品，要根据产品配方中原料的组成以及烧制过程中各阶段的物化反映情况来确定。当原料中所含有机物和碳较少，且粘性低、吸附性弱、含铁量较高时，适合与还原气氛烧成反之，则适合与氧化气氛烧成。　2、烧成气氛对产品性能的影响众所周知，气氛会影响陶瓷坯体在高温下的物化反应速度、体积变化、晶粒尺寸与气孔大小等，尤其对陶瓷坯的颜色、透光度和釉面质量的影响，更显突出。　① 影响铁和钛的化合价在实际生产中，当氧化气氛烧成时，坯料中的fe2o3在含碱量较低的玻璃相中熔解度很低，可析出胶态的fe2o3使坯显黄色当还原气氛烧成时，形成的feo熔化在玻璃相中呈淡青色。另外，当坯体中的氧化铁含量一定时，若用氧化气氛烧成，被釉层所封闭的fe2o3将有一部分与sio2反应生成铁橄榄石并放出氧，其反应如下：（2fe2o3+2 sio2→2（2feo·sio2）+o2↑）反应生成的氧会使釉面形成气泡与孔洞，而残留的fe2o3会使坯体呈黄色。对含钛较高的坯料应避免用还原气氛烧成，否则部分tio2会变成蓝至紫色ti2o3，还可能形成黑色2feo·ti2o3尖晶石和一系列铁钛混合晶体，从而呈色加深。　② 使sio2还原和co分解在一定的温度下，还原气氛可使sio2还原为气态的sio，在较低的温度下它将按2sio→sio2+si 分解，因而在制品表面形成si的黑斑。还原气氛中的co在一定的温度下会按2co→co2+c分解。在400℃时co2是稳定的，而在1000℃时，仅有0.7%（体积）co2。co的分解在800℃以下才速度较快，而高于800℃时需要一定的催化剂。碳虽也有催化作用，但要求一定的表面积，游离态的氧化铁催化作用则与表面积无关，因此在还原气氛中很可能因co分解出碳沉积在坯、釉上形成黑斑。若再继续升高温度烧成，在碳被封闭在坯体中若再被氧化成co2就会形成气泡，对吸附性能强的坯体尤为严重。　3、烧成气氛对产品缺陷的影响陶瓷产品在烧成过程中会发生一系列的物理化学反应，如水分的蒸发，盐类的分解，有机物、碳和硫化物的氧化，晶型的转变，晶相的形成等。这些物理化学反应的速度，除了受温度影响之外，气氛对其也有很大的影响，如果控制不当，就会使陶瓷产品产生各种缺陷，下面介绍最常见的几种缺陷。　① 黑心陶瓷产品的黑心是指在坯体的烧成过程中，有机物、硫化物、碳化物等因氧化不足而生成碳粒和铁质的还原物，致使坯体中间呈黑色或者灰色、黄色等现象。黑心缺陷的存在会影响陶瓷产品的强度、吸水率、色泽等性能指标。陶瓷产品产生黑心缺陷的关键是有机物、碳化物、硫化物氧化不足，陶瓷产品在烧成过程的低温阶段发生有机物的分解和如下的氧化反应：（fes2+o2→fes+so2↑（350~450℃））、（4fes+7o2→2fe2o3+4so2↑（500~800℃））、（c+o2→co2↑（600℃以上））在此阶段如果氧化气氛不足，有机物的分解和上述的氧化反应就无法完全地进行，c、fes2和feo等过多地残留积聚在坯体内而使坯体呈黑色、灰色、黄色。在实际生产中要消除产品黑心，须在600~650℃让有机物开始燃烧，在300~850℃让有机物、铁化合物和碳充分氧化，也就是说，应在预热带保证足够强的氧化气氛。另外，在烧成的低温阶段，烟气中的co会被分解，反应式如下：（2co→2c↓+o2↑）这一分解在800℃以上时会比较明显，而800℃以下时，在有一定催化剂的情况下反映也很明显（游离态的feo就是很好的催化剂）。如果在低温阶段窑内的氧化气氛不足，且存在还原气氛的情况下，由于在还原气氛中存在的feo，因此co会激烈分解而析出c。在低温阶段由于坯体的气孔率较高，析出的c很容易被吸附在坯体气孔的表面而形成黑斑缺陷。　② 气泡和针孔陶瓷产品在烧成过程的低温阶段，除了发生前面所述的氧化反应外，还伴随着碳酸盐的分解：（mgco3→mgo+co2↑（500~750℃））、（caco3→cao+co2↑（550~1000℃））这些反应的速度和完全程度都受到气氛的影响，氧化气氛足够时，反应会快且进行得更完全反之，反应速度变缓且不完全。当烧成过程进入高温阶段后，坯体出现液相，反应所产生的气体无法自由排出坯体外，于是便出现针孔、气泡等缺陷。在低温阶段将坯体内的气体成分全部氧化分解是不可能的，因为碳酸盐和fe2o3在氧化气氛中要在高于1300℃以上才进行分解，但是在这样高的温度区域，坯体已经有液相存在，粘度减小，分解出来的气泡会冲破液相逸出，造成釉面不平，或者残留在釉层内，形成气泡缺陷。为解决这一问题，在高温前（1000℃左右）要将烧成气氛控制为还原气氛，让fe2o3及硫酸盐类发生如下还原分解：（fe2o3+co→2feo+co2↑）、（caso4+co→caso3+co2↑）、（caso4→cao+so2↑）　③ 色差陶瓷产品的色差是指单件产品的各部位或单件（批）产品之间的呈色深浅不一的显现。在陶瓷坯体和釉料的原料中，总会或多或少地引入一些铁、钛化合物，在烧结过程中烧成气氛的不同会影响到铁、钛存在的价数，不同价数的铁、钛会有不同的呈色，当烧成气氛不稳定时，坯体的呈色相应改变，从而形成产品的色差。目前，市场上流行的钒钛金属砖，由于其坯料含钛较高，如在还原气氛下会有部分tio2转变成蓝色至紫色的ti2o3，形成色差，也有可能形成黑色的feo·ti2o3尖晶石和铁钛混合晶体，从而加深铁的呈色，形成砖面颜色深浅不一，其反应式如下：（tio2+co→ti2o3+co2↑）、（feo+2tio2+co→feo·ti2o3+co2↑）　4、烧成气氛的控制烧成气氛的控制受到窑炉结构和设备配置的限制，比如风机风量的大小，风管直径的大小，排烟口、抽热口、抽湿口位置的设置等，都会影响到烧成气氛的控制。但是，最关键的还是稳定压力制度和合理操作燃烧器。　① 稳定压力制度压力变化会影响到气体的流动状态，因此窑内压力制度的波动会引起气氛的波动，要控制好气氛，就必须稳定好压力制度，而稳定压力制度的关键在于控制好零压面。在窑炉预热带，因要排走水分和燃烧时产生的烟气，故压力相对比窑外环境的低，对比之下窑内气压处于负压状态在冷却带要鼓入冷空气使制品冷却，压力相对比窑外环境的高，对比之下窑内气压处于正压状态在正负压之间有一零压面，烧成带就处在预热带和冷却带之间，因而零压面的移动就会引起烧成带气氛的变化。当零压面位于烧成带前段，处于烧成带与预热带之间时，烧成带的气压为微正压状态，气氛为还原气氛当零压面位于烧成带的后端时，烧成带处于微负压状态，气氛为氧化气氛。　② 合理操作燃烧器烧成的燃料是否完全燃烧将会影响到窑炉气氛，特别是烧成带的气氛。因此合理地操作燃烧器，控制好燃料的燃烧程度，是控制窑内气氛的重要手段。在燃料完全燃烧的情况下，燃料中的全部可燃成分在空气充足时能完全氧化，燃烧产物中没有游离c及co、h2、ch4等可燃成分，保证氧化气氛的实现当燃料不完全燃烧时，燃烧产物中存在一些游离c及co、h2、ch4等，使窑内气氛呈还原性。要使燃料完全燃烧，须注意以下三点：①确保燃料与空气充分，均匀地混合②保证充足的空气供给，并保持一定的过剩空气量③确保燃烧过程在较高的温度下进行。

　5、实际生产中烧成气氛的调整对于上述稳定气氛的理论要点，许多人都很清楚，但在实际的操作中，会因为要解决某些烧成问题而不自觉地改变窑炉的气氛，这种变化往往容易被人忽视，以下是常见出现的问题。　① 为了提高烧成温度而改变空气过剩系数有些多企业为了追求单窑产量的最大化，不断地加快烧成速度，缩短烧成周期。而操作工最常用的手段就是加大燃料供应量，但燃料供应量增加后往往没有及时调节助燃空气的供应量和助燃风机总闸的调节，造成烧成气氛由氧化气氛变为还原气氛。　② 为解决预热带出现的缺陷而改变其气氛一些操作工为了降低预热带后段的温度而减小排烟闸的开度，影响了窑炉压力平衡和气体流速，使预热带的氧化气氛减弱，如控制不好容易造成前炉燃烧状态不良，使气氛出现波动。　③ 为解决冷却带出现的缺陷而改变冷风量这样操作不仅影响到全窑压力制度的变化，而且会使气氛发生变化。比如加大冷风，容易使零压面向预热带移动，反之零压面又会向冷却带方向移动，这些都会使气氛发生改变。为了稳定压力，必须相应调节抽热闸的开度，以平衡全窑的气体进出量，稳定零压面。

瓷砖生产主要工艺：

1、原料球磨制浆：

球磨是将各种原料按照一定配比，通过研磨把不同粒状的原料变成泥浆的过程。它要求球磨加工好的泥浆达到规定的细度、水分和流动性等工艺参数；主要设备为各种吨位的球磨机、浆池等。

2、喷雾塔制粉：

制粉是把高压雾化的泥浆通过热风炉提供的热风在喷雾塔内进行热交换，使泥浆变成粉料的过程。主要控制工艺参数是粉料水分、颗粒级配、容重等。主要设备是喷雾塔。制粉工艺非常重要，通常以“目”的大小来区分粉料质量高低。

3、料仓陈腐与储料：

将备制好的粉料存入料仓中，内部一些有机物腐蚀使其具有一定粘性、水分均匀等，最终使该批粉料各项物理性能基本一致以满足成型、干燥与烧成的要求。主要设备为若干料仓。其中以福建产区生产外墙砖厂家储料罐为最多，有的达几十个。

4、压制成型：

成型主要是把粉料通过大吨位压机压制成一定规格的坯体。它决定产品的规格、厚度等，控制要点是成型压力、厚度及厚度差异，要预防分层、角裂、大小头、大小腰以及裂砖缺陷出现；主要设备为压机，各种型号布料设备等。

目前压制成型不仅仅专指加压成型作用，而且具有产品表面装饰（目前不涉及仿古砖）等重要功能。目前陶瓷大板生产最大国产压机吨位已达16800吨

5、干燥：

成型后的坯体进入干燥窑后将粉料带来的多余水分蒸发到规定的范围的过程叫做干燥，其作用是提高半成品强度，达到釉线运行和印花工序的强度要求。由于水分蒸发时易出现开裂，所以控制水分蒸发速度和运行速度是相当关键的。主要设备为干燥窑。

6、印花工艺（抛光砖采用布料工艺）：

无机色料经工艺处理（按配方调配溶解）后通过花网印在干燥后的砖坯表面，达到表面装饰效果的过程叫印花。该环节重点控制印花前坯体温度和印花后的喷水量，否则极易出现阴阳色、蒙花、缺花、色差等缺陷；主要设备有花机、釉柜及其辅助装置等，有些仿古砖还会用到辊筒印花。

7、烧成：

经过表面初步装饰完毕的砖坯不具备使用性能，需要进一步提高强度等物理指标，它通过窑炉高温（1200℃左右）煅烧完成，抛光砖生产常用辊道窑，以发生炉煤气、重油或柴油为燃料，它是产品定性过程。生产过程中易出现变形、过烧溶洞、色差、落脏、二次变形等缺陷。主要设备为烧成窑。

8、抛光：

抛光，顾名思义就是把窑炉煅烧出来的半成品表面进行打磨处理，使其表面具备一定的光泽度的过程，产品在该工序中定型。它需要控制切削量，切削量的多少要根据产品而定，渗花砖通常在0.6毫米左右，抛光后产品的光泽度要求在95度以上。

生产中的缺陷以对角线、弯边、光泽不均或不起光、崩角、崩边为主。常规抛光外，近年出现了柔抛工艺。

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作为社会化大生产的陶瓷生产过程，和其他一些行业的生产过程相比较，具有以下几个特点：

1、陶瓷生产过程是一种流程式的生产过程，连续性较低。陶瓷原料由工厂的一端投入生产，顺序经过连续加工，最后成为成品，整个工艺过程较复杂，工序之间连续化程度较低。

2、陶瓷生产过程的机械化、自动化程度较低。

3、陶瓷生产周期较长。陶瓷产品的生产周期，是指从原材料投入生产开始，经过各道工序加工直到成品出产为止，所经过的全部日历时间。

4、陶瓷生产过程中辅助材料如石膏模型、匣钵、硼板等消耗量大。

5、陶瓷生产需要消耗大量的能源，如 煤炭、天然气、电能。

6、运输是陶瓷企业生产过程的重要环节。陶瓷生产过程使用的原料品种繁多，生产出的半成品、成品及产生的余料、废料等，具有数量多运输量大的特点。

7、陶瓷生产过程中产生的烟气、粉尘、固体废料和工业废水污染环境较严重。目前我国陶瓷工业所使用的窑炉多以煤和重油作为能源，会排出不少的烟气，企业对此要严格控制烟尘浓度和二氧化硫浓度，使之符合国家允许的排放标准。力争采用电阻式隧道窑炉或煤气烧窑，减少对大气的污染。

8、陶瓷生产过程的专业化和协作水平较低。长期以来，陶瓷工业企业问的相互协作配合水平不高，大而全、小而全的“全能”工厂比重大，辅助性服务方面的专业化、社会化程度低。

参考资料来源：

百度百科-陶瓷

景德镇的陶瓷烧制过程主要包括以下八个部分，分别是由练泥、拉坯、印坯、利坯、晒坯、刻花、施釉、烧窑组成。景德镇陶瓷烧制过程中的主要原料是瓷土和釉料，具有非常久远的历史。从宋朝以后，景德镇的瓷土原料就采用了二元结构法，在一般粘土中加入了高凝土，提升了瓷器的洁白度以及致密性，制成的瓷器非常美观，受到了大众的欢迎。

在烧制陶瓷之前，工人需要从矿区采取瓷石，通过用铁锤敲碎，并利用工具将块状的磁石打成粉末状。将粉末状的瓷土进行淘洗，洗去其中的杂质，沉淀后制成块状的泥块。取适量的水对泥块进行调和，去掉其中的杂质，用手搓揉将泥团中的空气排出，使煤块中的水分更加均匀。之后，将泥团摔在轱辘车的转盘上，用手将泥团揉成所需坯体的模样。

接下来便是印坯的部分，陶瓷的外形主要是由坯体弧线的方向而决定的，根据所制陶瓷的形状，将所制成的坯体附在模型之上，均匀的拍打坯体外壁，然后对坯体进行脱模。之后将制成的坯体放在轱辘车上面，转动轱辘车的车盘，不断用刀旋削坯体的形状， 坯体的内部应该保持光滑，同时坯体的厚度也有一定要求，这个步骤对于工人的熟练度有非常高的要求。

将成型的坯体放在干燥的地方进行晾晒，干燥结束之后，可以利用刀具在坯体上刻画出需要的花纹。在画出花纹之后，用特殊材料打出釉料，用不同的方法涂抹在修好的坯上。最后一步烧制陶瓷的步骤便是烧窑，将制成的陶瓷放在耐火材料中，防止瓷坯与窑火直接接触，避免对坯体造成污染。景德镇的陶瓷烧制过程大概就是这样，希望能给人们带来帮助。

有多方面的原因，首先对于地板砖来说，一个原料以及配方的改良，让它更适合快烧，还有压机压强不断增高及布粉工艺的稳定合理等，使砖坯更加薄和结实，再经过技术不断改进的干燥炉烘干，达到快烧的低水分内，还有窑炉的不断改进，也是有很多方面，燃烧技术，棍子强度，传动精度等，还有窑炉的保温效果，棍棒上裸烧，及燃烧方式，温度均衡，空间合理性，现代化控制等多方面的原因，使得快烧变得可行，其他窑炉都跟这差不多的原因

以做陶瓷碗为例，具体步骤如下：

1、首先要把陶瓷泥压出空气，放到一个可以旋转的盘子上，启动马达，让这个盘子旋转起来。这样，方便于制作碗体。

2、然后，就可以制作出你心里的模型了。先用手掌轻轻的挤压泥堆中部，使其上部慢慢地拱起来，千万别挤断了，也不要压得太窄，否则压出来的碗就会像沙漏一样了。

3、接着，在拱体(现在还不能称之为碗)的周围挤压，给碗塑型，免得太大了，也是为了碗能光滑，圆润。切忌在这时用力不能忽大忽小，挤压程度也不能忽深忽浅。如果这样，碗就变成椭圆形的。

4、就把碗的中间用大拇指往下压，使其中部变为中空的，这样碗才能盛东西。然后，用大拇指和其余四指挤压碗壁，使其尽量变窄，但不要太窄，否则碗壁太薄，易碎。之后，用手掌平压碗顶，压一下就好了，不要太重，目的只在于使碗顶在同一水平面上。

5、最后，就是用手把碗取下来，千万别把碗形弄坏了，在接下来就是风干，一个星期左右，再把碗放到窑里烧，也分两道：第一道叫素烧，可以在上画一点画或写上字，再去烧第二道。第二道是上釉，也叫釉烧，这样一件碗就算完成了。

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保养方法：

一、瓷器都是易碎品，在保存时应注意防震、防挤压、防碰撞。鉴赏藏品时要注意不要碰撞、摔落，尽量不用汗手摸。看藏品时最好戴上手套，桌上用绒布垫好，赏看时不要互相传递，一人赏看结束应重置于桌上，其他人再捧持观赏。

二、瓶、罐、 尊等瓷器一般是由下而上两段拼接而成，移动时不能一只手提物件上部的脖子。正确的方法是，一手拿住脖子，一手托住底。有的瓶、罐、尊装饰有双耳，在取放时 不能仅提双耳，以免折断或损坏。

三、刚买回来的高温釉或釉下彩瓷器，应先放在清水中浸泡1小时，再用洗洁精洗掉外表的油污，用毛巾擦干水分后用盒子装上，盒中应有泡沫充垫，且加了泡沫后直径不能超过藏品0．5厘米，藏品放在盒中应松紧适当，同时应避免挤压，以防损伤藏品。

四、 出土的低温釉及釉上彩。在釉彩上会渗入很多杂物，甚至会出现脱釉脱彩的现象，应先在胎釉之间加入少量的粘合剂，在彩上再涂较软的粘合剂以防彩釉大面积脱落。

五、在洗刷油污等积垢时，应掌握以下技巧和方法：

1、一般的污渍可以用碱水清洗，也可用肥皂，洗衣粉清洗，再用净水冲净。

2、冬季洗刷薄胎瓷器，要控制好水温，以防冷热水的交替使瓷器发生爆裂。

3、彩色瓷器，有的因色彩中铅的成分较多，出现泛铅现象，可先用棉签蘸上白醋擦洗，再用清水洗净。

4、如果瓷器有开片或冲口裂纹等现象，污渍容易“沁”入其中，可用牙刷蘸些酸性液体刷洗。

参考资料来源：百度百科-陶瓷烧制法

百度百科-瓷器