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            新聞資訊

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

            所屬分類(lèi):企業(yè)新聞   發(fā)布時(shí)間:2023-12-01  瀏覽量:1884

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

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

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            1960年代,現代陶藝先驅彼得·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,中國第一臺梭式氣窯,進(jìn)口自澳大利亞,現陳列于景德鎮陶溪川工業(yè)遺產(chǎn)博物館

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            2020年,意大利生產(chǎn)的無(wú)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,相比連續窯,間歇式窯操作更便捷、裝卸也更靈活,既可滿(mǎn)足連續化生產(chǎn),又適合小規模間隔性藝術(shù)創(chuàng )作。

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            2021,景德鎮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(chēng)為“梭式窯”,因為主體由窯室和窯車(chē)兩部分組成,陶瓷坯體碼放在窯車(chē)棚板上,通過(guò)軌道推進(jìn)窯室內進(jìn)行燒成,冷卻后,將窯車(chē)及成品拉出窯室。窯車(chē)運行如古代織布機梭子,其推拉方式類(lèi)似抽屜,故也被稱(chēng)為“抽屜窯”。

            上文提到過(guò),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,不易運輸,因此大多手動(dòng)氣窯為人工搭建,很難做到標準化,安全性能上也無(wú)法保障。

            接下來(lái),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(guò)孔洞垂直進(jìn)入窯室,待窯內氧氣自然燒盡后,進(jìn)入還原階段。燒成過(guò)程中火焰大小長(cháng)短靠人工調節,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,他們根據燒成時(shí)段規定的溫度,適當調節氣閥、氣壓、閘板和風(fēng)門(mén)來(lái)控制燃燒值、窯溫、氣氛,想要穩定升溫、均勻燃燒達到理想的效果,需要經(jīng)年累月的試錯。即便燒制全程有人工看守,定點(diǎn)定時(shí)觀(guān)察溫錐(一種測量實(shí)際溫度的工具)倒向,氧化結束后及時(shí)關(guān)閉閘板,氣壓及輸氣管線(xiàn)穩定,依然無(wú)法保障最終效果。

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            景德鎮某陶瓷作坊內的氣窯

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            高達4米多的梭式窯,最高的觀(guān)火孔距地面3米以上

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

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

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

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            氣窯閘板調節

            基于陶瓷燒成工藝繁雜、燒成實(shí)訓空間管理要求高、專(zhuān)業(yè)燒成工數量匱乏等影響氣窯普及度的瓶頸問(wèn)題,百陶會(huì )從2016年起開(kāi)始了對氣窯生產(chǎn)工藝的探索,進(jìn)行了大量的調查、實(shí)踐,邊研發(fā)邊論證,邊論證邊提升。

            我們對傳統手動(dòng)氣窯進(jìn)行了一系列改良升級,采用標準鋼材鋼板、摩根莫來(lái)石、電子點(diǎn)火燒嘴、國標鍍鋅管材...磚比例超過(guò)耐火棉,外觀(guān)設計更新穎,率先推出了標準汽化爐,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 )基礎氣窯燒成實(shí)驗

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            百陶會(huì )自研基礎款氣窯,景德鎮八大美院聯(lián)創(chuàng )基地燒成中心

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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

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            造窯只是開(kāi)始,造好窯才是目標!

            2020年6月起,百陶會(huì )牽手多位知名熱工專(zhuān)家、教授,窯爐構造及燒成行家里手,精通控制系統的工程師、設計師,開(kāi)啟了自動(dòng)化氣窯研發(fā)之路。

            硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部小伙伴攻堅200多個(gè)日夜,百陶會(huì )第一代獨立式可移動(dòng)槍式動(dòng)力燃燒器終于在2021年5月試燒成功,并應用在蘇打窯上,調整好氣壓后,一鍵點(diǎn)火,自帶助燃風(fēng)機及壓力調節裝置,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、火焰穩定器、燃氣管道和燃氣控制系統等組件組成。噴嘴是將燃氣噴射到燃燒器內的組件,火焰穩定器則負責保持火焰不發(fā)散穩定燃燒??刂葡到y可控制燃氣流量和空氣的比例。燃燒器則讓燃氣充分利用,提高了燃燒效率。

            相對自吸式燒嘴,動(dòng)力燃燒器保障了燃氣預混部分燃燒所需的空氣,余下空氣直接引向火焰。按擴散燃燒原理,二次空氣中的氧繼續燃燒。噴出火焰氣流旋轉形成的中心回流區,起到穩定火焰和攪拌作用,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(mén)不斷完善陶藝教學(xué)用動(dòng)力窯,在燃燒器設計、漏氣監測與保護、燃氣存放安全、窯爐主體保溫結構等方面進(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)訓室、藝術(shù)家工作室得到了應用,受到了專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的普遍認可。

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

            小結一下,動(dòng)力氣窯燃燒系統設計更加科學(xué),火焰長(cháng)度可控,且足夠長(cháng),滿(mǎn)足高溫燒成需要;穩焰型結構,燃氣和空氣混合比準確,保障了節能效果,為用戶(hù)大大減少了使用成本。重點(diǎn)來(lái)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、景德鎮市政府、江西省中小企業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心等政府部門(mén)和景德鎮藝術(shù)職業(yè)大學(xué)領(lǐng)導的見(jiàn)證下,由百陶會(huì )提供規劃設計、優(yōu)選設備及運營(yíng)維保服務(wù)的景德鎮藝術(shù)職業(yè)大學(xué)陶瓷制造實(shí)訓工坊成功點(diǎn)火。

            此次點(diǎn)火試燒的4座全自動(dòng)氣窯,由百陶會(huì )與景德鎮陶瓷大學(xué)聯(lián)合研發(fā),歷時(shí)14個(gè)月設計、3個(gè)月主體搭建、42天線(xiàn)路布設、7天功能調試...傾注了數十位專(zhuān)家、工程師和產(chǎn)線(xiàn)工人的心血。最大一座容積達到4m3,總容積約9m3,最大化地滿(mǎn)足了陶瓷職業(yè)教育中的教學(xué)、實(shí)訓及實(shí)習需求。

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

            沒(méi)錯,這次真的實(shí)現了全自動(dòng)!

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

            這是因為它自帶強大的“智能中樞”:全自動(dòng)控制終端,輕輕按下點(diǎn)火鍵,多達70多條神經(jīng)線(xiàn)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、排煙風(fēng)機、窯壓系統...接到指令后,迅速行動(dòng),準確無(wú)誤地燒制任務(wù)。

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            每座氣窯都有獨立的控制站,控制終端采用MCGS觸屏、集中無(wú)干擾控制方式,通過(guò)信號線(xiàn)連接點(diǎn)火器、限位器、步進(jìn)電機、執行器、電磁閥、閘閥、報警系統等執行單位,組成了猶如“未來(lái)戰士”一樣的超強燒成機器人。

            就像電窯一樣,我們提前設定好升溫曲線(xiàn)、燒成工藝,根據設定曲線(xiàn),系統同步完成窯壓、氣氛、閘閥開(kāi)啟時(shí)間的預設。點(diǎn)火完成后,調節器將壓力變送器反饋的信號與設定值進(jìn)行比較,輸出排風(fēng)機頻率和煙氣排放命令,實(shí)現窯壓穩定化。

            有了靈敏而龐大的控制系統、動(dòng)力燃燒器、強勁的助燃和排煙風(fēng)機的加持,陶藝氣窯真正地實(shí)現了全自動(dòng)!燒成過(guò)程無(wú)需人工值守,燃料被最大化利用,溫差控制在個(gè)位數以?xún)?,甚至為零。?jīng)多次實(shí)測,相同燃料相同規格下,全自動(dòng)氣窯比傳統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)第一次應用在陶瓷教學(xué)窯爐上,標志著(zhù)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(jiǎn)單!

            為實(shí)現“科學(xué)作陶、高效創(chuàng )新”的夢(mèng)想,讓更多學(xué)校、陶瓷人用上更安全更智能的窯爐,未來(lái),百陶會(huì )對全自動(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(jiǎn)化,窯車(chē)自動(dòng)進(jìn)出、廢氣回收再利用、窯門(mén)自動(dòng)開(kāi)關(guān)...不久后都將一一成為現實(shí),百陶會(huì )人攜手同行:探索不止,步履不停!




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