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    陶藝氣窯又進(jìn)化了,這次真的實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)!

    所屬分類:企業(yè)新聞   發(fā)布時(shí)間:2023-12-01  瀏覽量:4105

    氣窯,是以天然氣、液化石油氣、煤氣等易可燃?xì)怏w為主要燃料,燒制陶瓷制品及耐火材料的熱工設(shè)備,通指“梭式窯”(Shuttle kiln)。

    應(yīng)用于現(xiàn)代陶瓷生產(chǎn)創(chuàng)作的氣窯起源于1950年代的美國,而中國第一臺(tái)氣窯則是90年代初由景德鎮(zhèn)宇宙瓷廠從澳大利亞玻特歐肯窯具公司引進(jìn)的軌道窯,之后隨著石油、天然氣的大量開采和利用,才逐漸有了中國造氣窯爐。

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    1960年代,現(xiàn)代陶藝先驅(qū)彼得·沃克思在工作室使用氣窯燒制作品

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    1975年,意大利梭式氣窯Pagnotta Termomeccanica公司

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    1991年,中國第一臺(tái)梭式氣窯,進(jìn)口自澳大利亞,現(xiàn)陳列于景德鎮(zhèn)陶溪川工業(yè)遺產(chǎn)博物館

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    2020年,意大利生產(chǎn)的無軌動(dòng)力氣窯,Pagnotta Termomeccanica公司

    此后三十多年,氣窯在中國陶瓷生產(chǎn)制造行業(yè)里快速發(fā)展,并逐步取代柴窯并延伸了到現(xiàn)代陶藝創(chuàng)作中。相比柴窯或柴燒窯、煤窯,氣窯污染小、燃料成本較低、氣氛及溫度可控、燒成溫度高(1350℃以上)、工作效率快、成品率更高。

    氣窯為間歇式倒焰或半倒焰窯爐,按迭代順序及操作方式可分為手動(dòng)點(diǎn)火窯、半自動(dòng)窯和全自動(dòng)控制窯三種,相比連續(xù)窯,間歇式窯操作更便捷、裝卸也更靈活,既可滿足連續(xù)化生產(chǎn),又適合小規(guī)模間隔性藝術(shù)創(chuàng)作。

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    2021,景德鎮(zhèn)某公共窯房里的梭式窯

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    百陶會(huì)研發(fā)的梭式窯

    之所以被稱為“梭式窯”,因?yàn)橹黧w由窯室和窯車兩部分組成,陶瓷坯體碼放在窯車棚板上,通過軌道推進(jìn)窯室內(nèi)進(jìn)行燒成,冷卻后,將窯車及成品拉出窯室。窯車運(yùn)行如古代織布機(jī)梭子,其推拉方式類似抽屜,故也被稱為“抽屜窯”。

    上文提到過,氣窯在中國經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)。先進(jìn)陶瓷、工業(yè)陶瓷、衛(wèi)生陶瓷等行業(yè)早已有了大型全自動(dòng)窯爐。而藝術(shù)陶瓷及生活陶瓷依然停留在手動(dòng)時(shí)代,由于生產(chǎn)工藝繁瑣,不易運(yùn)輸,因此大多手動(dòng)氣窯為人工搭建,很難做到標(biāo)準(zhǔn)化,安全性能上也無法保障。

    接下來,百陶君帶你回溯氣窯發(fā)展脈絡(luò)>>>

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    顧名思義,手動(dòng)氣窯是人工手動(dòng)點(diǎn)火、操作的傳統(tǒng)氣窯,底部通常有多組進(jìn)氣閥和文丘里式自吸燒嘴,雙排、平行分布,燒嘴越多,升溫效率越高。點(diǎn)火成功后,火焰通過孔洞垂直進(jìn)入窯室,待窯內(nèi)氧氣自然燒盡后,進(jìn)入還原階段。燒成過程中火焰大小長短靠人工調(diào)節(jié),人為因素影響下很容易造成較大溫差。

    手動(dòng)氣窯的燒成完全憑借燒窯師傅的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),他們根據(jù)燒成時(shí)段規(guī)定的溫度,適當(dāng)調(diào)節(jié)氣閥、氣壓、閘板和風(fēng)門來控制燃燒值、窯溫、氣氛,想要穩(wěn)定升溫、均勻燃燒達(dá)到理想的效果,需要經(jīng)年累月的試錯(cuò)。即便燒制全程有人工看守,定點(diǎn)定時(shí)觀察溫錐(一種測量實(shí)際溫度的工具)倒向,氧化結(jié)束后及時(shí)關(guān)閉閘板,氣壓及輸氣管線穩(wěn)定,依然無法保障最終效果。

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    景德鎮(zhèn)某陶瓷作坊內(nèi)的氣窯

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    高達(dá)4米多的梭式窯,最高的觀火孔距地面3米以上

    究其原因,窯內(nèi)氣體壓力(煙氣和空氣)對(duì)溫度和氣氛起著決定性作用,而溫度、氣氛則是陶瓷作品燒結(jié)的關(guān)鍵因素。

    從燒嘴孔進(jìn)入窯內(nèi)的氧氣,被煙道抽走一部分,極易產(chǎn)生負(fù)壓干擾窯內(nèi)壓力,負(fù)壓過高,會(huì)有更多氧氣進(jìn)入,氣體分層嚴(yán)重,上下溫差大,還原氣氛很難有效維持。而正壓過高,大量熱氣外溢,熱耗大熱效低,燒成速度慢,坯體無法燒結(jié)。

    燒成難度大、安全系數(shù)較低,對(duì)燒窯人員經(jīng)驗(yàn)、能力要求高,整體效率低,是很多學(xué)校陶瓷實(shí)訓(xùn)室不選用梭式窯的原因所在。

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    氣窯閘板調(diào)節(jié)

    基于陶瓷燒成工藝繁雜、燒成實(shí)訓(xùn)空間管理要求高、專業(yè)燒成工數(shù)量匱乏等影響氣窯普及度的瓶頸問題,百陶會(huì)從2016年起開始了對(duì)氣窯生產(chǎn)工藝的探索,進(jìn)行了大量的調(diào)查、實(shí)踐,邊研發(fā)邊論證,邊論證邊提升。

    我們對(duì)傳統(tǒng)手動(dòng)氣窯進(jìn)行了一系列改良升級(jí),采用標(biāo)準(zhǔn)鋼材鋼板、摩根莫來石、電子點(diǎn)火燒嘴、國標(biāo)鍍鋅管材...磚比例超過耐火棉,外觀設(shè)計(jì)更新穎,率先推出了標(biāo)準(zhǔn)汽化爐,一系列的革新讓手動(dòng)氣窯有了質(zhì)的跨越。

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    百陶會(huì)基礎(chǔ)氣窯燒成實(shí)驗(yàn)

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    百陶會(huì)自研基礎(chǔ)款氣窯,景德鎮(zhèn)八大美院聯(lián)創(chuàng)基地?zé)芍行?/span>

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    百陶會(huì)陶藝家款手動(dòng)氣窯,電子點(diǎn)火,安全升級(jí)

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    造窯只是開始,造好窯才是目標(biāo)!

    2020年6月起,百陶會(huì)牽手多位知名熱工專家、教授,窯爐構(gòu)造及燒成行家里手,精通控制系統(tǒng)的工程師、設(shè)計(jì)師,開啟了自動(dòng)化氣窯研發(fā)之路。

    硬件產(chǎn)品開發(fā)部小伙伴攻堅(jiān)200多個(gè)日夜,百陶會(huì)第一代獨(dú)立式可移動(dòng)槍式動(dòng)力燃燒器終于在2021年5月試燒成功,并應(yīng)用在蘇打窯上,調(diào)整好氣壓后,一鍵點(diǎn)火,自帶助燃風(fēng)機(jī)及壓力調(diào)節(jié)裝置,火力大小完全可控。

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    百陶會(huì)動(dòng)力燃燒器1.0

    燃燒器是使燃料和空氣以一定方式噴出混合(或混合噴出)水平火焰的裝置。 由殼體、噴嘴、火焰穩(wěn)定器、燃?xì)夤艿篮腿細(xì)饪刂葡到y(tǒng)等組件組成。噴嘴是將燃?xì)鈬娚涞饺紵鲀?nèi)的組件,火焰穩(wěn)定器則負(fù)責(zé)保持火焰不發(fā)散穩(wěn)定燃燒??刂葡到y(tǒng)可控制燃?xì)饬髁亢涂諝獾谋壤?。燃燒器則讓燃?xì)獬浞掷?,提高了燃燒效率?/span>

    相對(duì)自吸式燒嘴,動(dòng)力燃燒器保障了燃?xì)忸A(yù)混部分燃燒所需的空氣,余下空氣直接引向火焰。按擴(kuò)散燃燒原理,二次空氣中的氧繼續(xù)燃燒。噴出火焰氣流旋轉(zhuǎn)形成的中心回流區(qū),起到穩(wěn)定火焰和攪拌作用,使加熱更均勻;而且窯壓分布均勻,防止冷風(fēng)吸入;再者,平焰離坯體一般比直焰近,加熱快,大大地提高了燒成效率、降低了燃料成本。

    2021年6月至今,百陶會(huì)研發(fā)部門不斷完善陶藝教學(xué)用動(dòng)力窯,在燃燒器設(shè)計(jì)、漏氣監(jiān)測與保護(hù)、燃?xì)獯娣虐踩?、窯爐主體保溫結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了大量的實(shí)踐,先后推出了多款動(dòng)力型氣窯,并在多所高校陶瓷實(shí)訓(xùn)室、藝術(shù)家工作室得到了應(yīng)用,受到了專業(yè)用戶的普遍認(rèn)可。

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    2022年景德鎮(zhèn)國際陶瓷博覽會(huì)期間,百陶會(huì)動(dòng)力氣窯正式揭開面紗,受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。

    小結(jié)一下,動(dòng)力氣窯燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加科學(xué),火焰長度可控,且足夠長,滿足高溫?zé)尚枰环€(wěn)焰型結(jié)構(gòu),燃?xì)夂涂諝饣旌媳葴?zhǔn)確,保障了節(jié)能效果,為用戶大大減少了使用成本。重點(diǎn)來了,燃燒器配置了點(diǎn)火控制、溫度控制和壓力控制,保障了氣體輸入安全,有效杜絕了安全事故。

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    百陶會(huì)動(dòng)力(半自動(dòng))氣窯

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    日前,在工信部中小企業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心、景德鎮(zhèn)市政府、江西省中小企業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心等政府部門和景德鎮(zhèn)藝術(shù)職業(yè)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的見證下,由百陶會(huì)提供規(guī)劃設(shè)計(jì)、優(yōu)選設(shè)備及運(yùn)營維保服務(wù)的景德鎮(zhèn)藝術(shù)職業(yè)大學(xué)陶瓷制造實(shí)訓(xùn)工坊成功點(diǎn)火。

    此次點(diǎn)火試燒的4座全自動(dòng)氣窯,由百陶會(huì)與景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)聯(lián)合研發(fā),歷時(shí)14個(gè)月設(shè)計(jì)、3個(gè)月主體搭建、42天線路布設(shè)、7天功能調(diào)試...傾注了數(shù)十位專家、工程師和產(chǎn)線工人的心血。最大一座容積達(dá)到4m3,總?cè)莘e約9m3,最大化地滿足了陶瓷職業(yè)教育中的教學(xué)、實(shí)訓(xùn)及實(shí)習(xí)需求。

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    百陶會(huì)全自動(dòng)氣窯,景德鎮(zhèn)藝術(shù)職業(yè)大學(xué)陶瓷制造實(shí)訓(xùn)工坊

    沒錯(cuò),這次真的實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)!

    全自動(dòng)氣窯燒窯只需四步?。?!第一步,裝窯;第二步,將窯車推入窯室;第三步,按下點(diǎn)火鍵;第四步,關(guān)上窯門!

    這是因?yàn)樗詭?qiáng)大的“智能中樞”:全自動(dòng)控制終端,輕輕按下點(diǎn)火鍵,多達(dá)70多條神經(jīng)線路將這一命令秒傳到下一個(gè)伺服器,點(diǎn)火器、煙道閘板、助燃風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、窯壓系統(tǒng)...接到指令后,迅速行動(dòng),準(zhǔn)確無誤地?zé)迫蝿?wù)。

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    每座氣窯都有獨(dú)立的控制站,控制終端采用MCGS觸屏、集中無干擾控制方式,通過信號(hào)線連接點(diǎn)火器、限位器、步進(jìn)電機(jī)、執(zhí)行器、電磁閥、閘閥、報(bào)警系統(tǒng)等執(zhí)行單位,組成了猶如“未來戰(zhàn)士”一樣的超強(qiáng)燒成機(jī)器人。

    就像電窯一樣,我們提前設(shè)定好升溫曲線、燒成工藝,根據(jù)設(shè)定曲線,系統(tǒng)同步完成窯壓、氣氛、閘閥開啟時(shí)間的預(yù)設(shè)。點(diǎn)火完成后,調(diào)節(jié)器將壓力變送器反饋的信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較,輸出排風(fēng)機(jī)頻率和煙氣排放命令,實(shí)現(xiàn)窯壓穩(wěn)定化。

    有了靈敏而龐大的控制系統(tǒng)、動(dòng)力燃燒器、強(qiáng)勁的助燃和排煙風(fēng)機(jī)的加持,陶藝氣窯真正地實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)!燒成過程無需人工值守,燃料被最大化利用,溫差控制在個(gè)位數(shù)以內(nèi),甚至為零。經(jīng)多次實(shí)測,相同燃料相同規(guī)格下,全自動(dòng)氣窯比傳統(tǒng)氣窯省氣百分之二十以上。

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    這是全自動(dòng)程序控制技術(shù)第一次應(yīng)用在陶瓷教學(xué)窯爐上,標(biāo)志著陶藝氣窯從手動(dòng)、半自動(dòng)化時(shí)代正式步入智能時(shí)代!自此以后,難以駕馭的氣窯燒成變得和電窯一樣簡單!

    為實(shí)現(xiàn)“科學(xué)作陶、高效創(chuàng)新”的夢想,讓更多學(xué)校、陶瓷人用上更安全更智能的窯爐,未來,百陶會(huì)對(duì)全自動(dòng)氣窯產(chǎn)品作進(jìn)一步的優(yōu)化和改良,燒窯四步有望再次簡化,窯車自動(dòng)進(jìn)出、廢氣回收再利用、窯門自動(dòng)開關(guān)...不久后都將一一成為現(xiàn)實(shí),百陶會(huì)人攜手同行:探索不止,步履不停!




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