钧瓷双火膛无匣钵柴烧工艺初探

刘红生 刘润桦

The firing of ceramics depends on the furnace， and the design of furnace is crucial importance. Process of Double-hearth Wood Firing without Sagger in Jun Porcelainis unique， which fundamentally solves the environmental problems related to emission from traditional wood-fired kiln and the problem of excessive sagger space in the furnace. This article analyzes the technique characteristics of the new-type Jun porcelain furnace at many aspects， such as the furnace structure design. This article also summarizes a complete set of sintering systems with reference to the firing test.

独特的烧制技艺彰显独特的艺术特色，陶瓷的烧成取决于窑炉，尤其是烧制以钧瓷为代表的窑变花釉，窑炉的设计是至关重要的。钧瓷双火膛无匣钵柴烧工艺独具特色，它从根本上解决了传统柴烧的两大问题：柴窑排放环保问题和匣钵占用窑炉空间过大的问题。本文从窑炉结构的火网设计、保温性能、去匣钵技术、双火膛设计、窑车的设计等多方面解析新型钧瓷窑炉的工艺特色并结合烧制试验总结出一套完整的烧成制度，希望对钧瓷在当代艺术语境的发展中提供有用的探索。

一、诞生背景

钧瓷是以自然窑变呈现艺术效果的观赏瓷种，起源于河南禹州市，因禹州市有钧台——因夏启举行开国庆典之地而得名。起始于唐朝，至宋代达到鼎盛时期，钧瓷以其神奇的自然窑变艺术有别于其他瓷种，在陶瓷界独树一帜。“入窑一色，出窑万彩”，是对钧瓷艺术的独特写照。钧瓷的出现改写了清白瓷一统天下的历史，为中国钧瓷艺术的繁荣发展作出了重要贡献。

宋代柴烧钧瓷是钧瓷艺术的顶峰，其艺术成就达到了炉火纯青的境界。宋朝以后，由于诸多的社会原因，柴烧钧瓷逐渐走向衰落而终于断烧。随着煤炭燃料的开发应用，煤炭成为替代柴烧的主要燃料，20世纪后期，随着液化气、天然气等节能环保、操作方便、成本低廉的新型燃料的推广运用，煤炭燃料在很短时间内，也退出了钧瓷烧制的历史舞台。

但是，作为民族文化遗产的重要组成部分，柴烧钧瓷，煤烧钧瓷有无可替代的历史价值和美学价值，如果任其消亡，无论从哪个层面上讲，都将是钧瓷艺术的重大损失。

2004年，星航钧瓷公司仿建宋代柴烧钧瓷窑炉并恢复其烧成工艺，使柴烧钧瓷这一民族艺术之花重新绽放，这一科研成果，在社会各界引起强烈反响。星航柴烧钧瓷产品深得宋钧神韵，精品珍品的艺术品位甚至已赶上或超越了宋钧的水平。柴烧钧瓷工艺的恢复曾被河南省抢救民间文化工程工作委员会定为重点项目，2007年荣获“河南省第四届文学艺术优秀成果奖”。以柴烧钧瓷制作工艺为主要内容的钧瓷烧制技艺2008年被列入国家级非物质文化遗产名录。

但是，柴烧钧瓷窑炉、煤烧钧瓷窑炉的应用产生了一系列问题：燃烧时所产生的烟尘对空气造成的污染、破坏生态平衡、危害人民的身心健康，不符合绿色环保的发展理念。另外，柴烧、煤烧钧瓷在烧制过程中离不开匣钵的使用也是制约其自身发展的关键因素。利用匣钵，本来是陶瓷烧制工艺中的重要一环，有防烟尘、防火刺、保护产品的功能。但是，匣钵占据窑内空间，降低窑室利用率，而且浪费原材料，费工费时，这些问题，无疑也成为制约柴、煤烧钧瓷繁荣发展的障碍。然而，柴烧钧瓷、煤烧钧瓷烧制技艺，是民族优秀文化遗产，需要保护传承，造福于社会，造福于人民；而减少消除环境污染，事关人类生存大计，也迫在眉睫，刻不容缓。此二者是矛盾的，柴、煤烧钧瓷艺术的发展面临着不可回避的严峻课题。

为了解决钧瓷柴烧工艺这一困扰中国乃至世界陶瓷界的难题，任星航投入人力物力，于2022年5月份开始研发双火膛无匣钵柴烧钧瓷窑炉（以下简称“双火膛窑炉”）。6月份完成了项目论证、图纸设计、原材料采购等前期准备工作，7月开始动工建设，9月完工，经过十余次的试烧实验，证明双火膛窑炉具备烧柴、烧煤、柴煤混烧均可、无需匣钵、节能环保等性能，基本达到了预期的设计目标。这一工艺的创新发展，使我国传统钧瓷的烧制工艺更加完善，彰显出独特的钧瓷柴烧制品的神韵，更加丰富了我国陶瓷艺术的品类。

二、双火膛窑炉的结构原理

双火膛窑炉外部总体呈长方形，长2.1米、宽3.3米，高2.2米。由窑室、火网、火口、气氛孔、窑车、轨道、窑门、消烟除尘设施等结构组成。

窑室：

窑室长1.3米，宽1米，高1.9米，下部呈长方形，上部为穹隆状，穹窿高0.2米，窑室容积2.6立方米。窑室两侧距地平面14厘米与27厘米处留有两道宽3厘米、深5厘米的沟槽，与窑车凸出部分契合，用于密封窑室。

火网：

火网位于窑室两侧，面积分别为1米×0.75米。火网下边的渣坑深30厘米，是清除柴灰、炉渣的地方。火網下有炉条，起棚架燃料的作用，炉条与炉条之间有适当间距，是柴灰下落和空气进入的通道。

火口：

火口两个，直径均为0.35米。位于窑体后部，与渣坑呈对角状，这样的设计是防止添火时冷风从火口直接进入窑室，而引起窑温骤降。火网、火口的设计保留了宋钧官窑的特点，可以轮流添柴，以便稳定升温。

气氛孔：

气氛孔位于窑室的两侧，高0.8米、分别由高0.2米、直径0.18米的耐火黏土制成的圆筒摆砌而成，下边三层圆筒上留有多个直径3厘米的孔洞，作为火焰流动的通道。气氛孔是传统窑炉拦火墙的替代品，与窑室顶角的空隙不大，火焰不是像传统窑炉那样，从气氛孔顶部进入窑室，而是从气氛孔的各个缝隙孔洞中分散地、缓慢地进入窑室。这样，气氛孔就具有了隔焰、防烟尘的功用。

窑车：

窑车宽1.3米、长1米、高0.5米，由4个直径0.15米的铸铁轮子、上焊钢架而成。上边棚架四块0.64米×0.4米长的炭硅板作为窑车的底板，炭硅板与炭硅板之间留有宽3厘米的十字缝隙，与下边的孔洞相连，具有吸火孔的功能。下边孔洞两边用耐火砖垒砌，与烟道相通，使整体窑炉结构具有倒焰型窑炉的性能。

轨道：

轨道间距0.75米，由两条长6米的铸铁道轨铺就，一端在窑室底部，一端在窑门之外，是窑车、窑门推拉活动的轨道。

窑门：

窑门宽1.2米，高1.8米，厚0.23米，上呈穹隆状，有角钢焊接骨架、内镶嵌耐火砖而成，靠近窑室的一面敷有1厘米厚耐火棉保温层。下边向外延伸一块长0.5米的铁板，用两根2米长的钢管斜撑固定，下装4个铸铁轮子，安放于道轨之上，方便开闭。

消烟除尘设施：

双火膛窑炉消烟除尘设施是专用环保设备，由外烟道、闸箱、冷却器、除尘器、风机、除硫塔、水池、水泵等部分组成。双火膛窑炉消烟除尘设施在运行时，通过除尘器处理、除硫塔处理、水池沉降等措施，来实现清除双火膛窑炉烧制时产生的烟尘及有害物质。

三、双火膛窑炉的性能设计

科学合理的烧成制度是保证窑炉优良性能的关键，这是一项通过多次试烧，调整总结，在时间紧任务重的紧急情况下，形成的一整套操作简便、烧成时间短、窑变效果佳的烧成制度。

双火膛窑炉的优良性能集中体现在下列几个方面：

（1）火网设计合理

双火网设计扩大了火网面积，窑温上升速度容易掌握。传统钧瓷柴窑的双火膛设计在窑炉的前端，而双火膛窑炉将双火网设计在窑体两侧，火网与窑室融为一体，火苗透过气氛孔后交汇于窑室。这样，窑内火势分布均匀，窑内各部位温差不大，热能损耗少。双火网轮流添柴可以保证窑温稳步按工艺需求上升，不会出现大的波动，为有利的窑变效果形成创造了条件。

（2）保温性能好

双火膛窑炉采用优质的莫来石、保温棉等耐热保温材料，并采用双层中间填充隔热物来增加保温强度的建造方法，使窑体具有超强的保温性能，最大限度地降低了炉热的无效损耗。

（3）去匣钵工艺

双火膛窑炉改变气氛孔的高度和形状，使之具有隔焰防烟尘的性能，实现了无匣钵烧制钧瓷的目标，节约了制作匣钵的原料，节省了人力物力，大幅度提升了窑室的利用空间。同样容积的窑炉，利用率可提高2倍以上，为降低成本奠定了基礎。

（4）双火膛性能

传统的柴窑、煤窑各自的结构、烧制原理都不一样，双火膛窑炉的设计将传统柴窑煤窑的优良性能兼收并蓄，既能烧柴，又能烧煤，也可柴、煤混烧，实现了一窑多用的设计目标，使烧出来的制品独具韵味。

（5）窑车的设计

双火膛窑炉活动窑车的设计，将装窑、出窑工序由窑室内移到了窑室外，使装窑出窑变得方便快捷，降低了操作人员的劳动强度，提升了工作效率。

（6）节约烧成成本

节能环保窑炉将烧制时间大幅度缩短。传统柴窑的烧制时间在20～30个小时，需用松、槐之类的硬质木柴3吨左右。双火膛窑炉烧制只用10～12个小时，用木柴约0.5吨，节约柴薪六分之五；燃煤0.8吨，节约煤炭近三分之二。

（7）消除烟尘污染

双火膛窑炉由于增加了消烟除尘设施，最终排出烟囱外的烟呈淡白色云絮状，基本实现了消烟除尘、有害物质排放的节能环保目标。

（8）符合窑变效果形成条件

提高产品合格率。双火膛窑炉的整体设计符合各个烧成时段的要求，能够产生浓淡适宜的促使窑变效果形成的一氧化碳气氛。所以，成品率大幅度提高。传统柴窑成品率大多在50%左右，而双火膛窑炉的成品率则稳定在80%以上。作品文化内涵丰富、艺术品位高雅，将钧瓷窑变艺术提升到一个崭新的高度。

四、总结

窑炉的功用是为烧制作品服务的，烧制高品位的艺术品是窑炉最终价值的体现。双火膛窑炉建成之后，于2022年秋进行了多次柴烧试验，基本能够达到缩短时间、节约柴薪、消烟除尘、提高成品率、烧成效果良好的预期效果。而且，烧制的作品釉层厚重、乳浊感强，过渡自然，具有宋钧柴窑制品的神韵特征。

双火膛窑炉的研发成功，不仅解决了传统柴窑、煤窑使用匣钵、燃料单一、排放烟尘、污染环境的问题，同时，为传统钧瓷艺术的繁荣发展创造了先决条件，也给其他瓷种的烧制创新工艺提供了借鉴的方法。

参考文献：

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