第三講陶瓷燒成技術燒成是將陶瓷坯體在對應的窯爐中進行加熱解決，使其發生一系列的物理化學變化，形成預期的礦物構成和顯微構造，從而形成固定的外形并獲得所規定性能的工序。燒成時坯體將發生脫水、分解、化合等物理和化學變化，燒成后制品含有一定的機械強度及使用性能。陶瓷燒成的窯爐重要有隧道窯、輥道窯、梭式窯等。燒成時的溫度制度、氛圍制度、壓力制度等與產品的質量有直接關系。因此，燒成過程是陶瓷生產中重要的工序之一。一、陶瓷坯體的燒成過程（一）燒成過程的階段劃分陶瓷坯體燒成時，根據不同溫度區間的重要作用與重要變化反映可分為以下幾個階段（見表3-1）。在整個燒成過程中，制品在窯內經歷了不同的溫度變化和氛圍變化，現有氧化、分解、新的晶體生成等復雜的化學變化，也隨著有脫水、收縮、以及密度、顏色、強度與硬度的變化等物理變化。并且這些變化總是互相交錯地一起進行。表3-1坯體燒成的四個階段燒成過程重要變化重要作用備注低溫階段質量減少；孔隙率增加排除坯體中殘存水分室溫~300中溫階段構造水被排除；有機物、碳素的氧化；碳酸鹽、硫酸鹽的分解；鐵化合物的氧化；晶型轉變分解與氧化300~950高溫階段氧化分解反映的繼續；形成液相、溶解固體；形成新結晶和晶體長大；鐵的還原反映；釉的熔融玻化成瓷950℃~冷卻階段液相過冷凝固；液相結晶；晶型轉變冷卻燒成溫度~室溫（二）影響坯體燒成時物理化學變化的重要因素影響坯體燒成時物理化學變化的重要因素重要有坯料的化學構成與礦物構成、坯料的物理狀態等。1．坯料的化學構成與礦物構成根據坯料的化學構成，能夠推斷坯體在燒成過程中產生膨脹或氣泡的可能性，能夠預計坯體的耐火度的高低，也能夠推斷坯體燒后的呈色等。坯體在燒成過程中的物理化學變化與坯體的化學構成有關，但坯料的化學分析只能提供坯料性質的大致狀況，不能完全闡明問題的本質，由于化學分析是將泥料的化學構成用氧化物表達出來，事實上泥料的多個成分絕大部分不是以游離氧化物形式存在，而是各式各樣的化合物。更精確地說，坯體在燒成過程中的物理化學變化是取決于泥料的礦物構成。例如高嶺土和多水高嶺土，它們的晶體構造基本相似，但在加熱過程中的脫水反映是不相似的。即使是同一氧化物，在兩種不同的礦物構成中所起的作用也不一定相似，例如游離石英與黏土或長石中的氧化硅，其所起作用的性質就不同。同樣是氧化硅，在以不同的晶態（石英、鱗石英、方石英）存在時，會體現出不同的特性。滑石和白云石中的氧化鎂，同是一種氧化物，其作用也不同。2．坯料的物理狀態坯體在燒成過程中的變化，很大程度上還決定于泥料的物理狀態，如粉碎的細度，混合的均勻性和接觸的親密程度等。要獲得良好的陶瓷制品，必須充足粉碎，對的配料以及混合均勻。（三）坯體在燒成過程中的物理化學變化1．低溫階段(水分蒸發期)坯體在這一階段重要是排除在干燥中沒有排除的殘存水分。（1）水分排除陶瓷坯體的入窯水分普通控制在2%下列，重要是殘存水分。這時坯體的氣孔率高達25%~40%。入窯水分低時，升溫速度能夠較快，殘存水分容易被排除。日用瓷制品普通體小壁薄，在這一階段能夠快速升溫而不致于使產品開裂。坯體入窯水分較高時，升溫速度要嚴格控制。由于當坯體的溫度高于120℃時，坯體內的水分發生強烈汽化，有可能引發過大的破壞應力使制品開裂，這對大型厚壁制品特別特出。低溫階段規定加強通風，目的是使飽和了水氣的煙氣得到及時排除，不致因其溫度繼續下降至露點，從而使一部分水氣凝聚在制品表面上使制品局部脹大，造成“水跡”或“開裂”等缺點。（2）低溫吸碳反映在低溫階段，由于殘存水分的排除，氣孔率的增加，煙氣中的CO分解時析出的碳素會吸附在氣孔表面，其反映式為：2CO→2C↓+O2↑這種碳素形成過多，高溫時對產品質量有較大的影響。2．中溫階段(氧化分解與晶型轉變期)本階段坯體發生的物理化學變化重要有黏土中的構造水被排除，有機物、碳素和硫化物被氧化，碳酸鹽、硫酸鹽發生分解，石英發生晶型轉變等。這些變化還與溫度、升溫速度、窯內氛圍等因素有關。（1）黏土礦物構造水的排除黏土及其它含水礦物的結晶水（化學結合水）排除的溫度范疇隨著泥料的礦物構成與礦物結晶完整程度而有所不同，幾個含水礦物的脫水溫度范疇以下：高嶺石450~650℃，珍珠陶土500~700℃，蒙脫石700~900℃，伊利石550~650℃，葉臘石600~750℃，瓷石450~700℃。脫水溫度范疇與加熱速度的快慢有關，在快速燒成時，脫水溫度范疇特別是脫水的起點要往后推遲。脫水溫度還與原料的分散程度有關，原料越細則脫水起點的溫度就越低。陶瓷坯體中含水礦物以高嶺石為主，它的脫水溫度范疇在450~650℃之間，此時結晶水激烈排除，失重快速增加，黏土晶體構造遭到破壞，逐步失去可塑性，脫水后生成偏高嶺石。反映以下：Al2O3·2SiO2·2H2O（高嶺石）→Al2O3·2SiO2（偏高嶺石）＋2H2O↑（2）碳素、硫化物及有機物的氧化坯體中的有機雜質和碳素，有的來自于原料，有的則來自低溫焙燒時未燃盡的碳粒沉積在坯體表面上。碳素的氧化開始于400℃左右，但在900℃以前很難燒掉，普通要至C+O2→CO2↑在此階段如果不將有機物和碳素徹底燒清，到釉層熔融將坯體氣孔封閉后，就很難再燒掉，容易形成煙熏、氣泡等缺點。坯體中也有某些硫化物、鐵的化合物等雜質，它們在一定的溫度下氧化放出SO2等氣體。如：FeS2在350~450℃以上分解：FeS2+O2→FeS+SO2↑至500~800℃時進一步反映：4FeS+7O2→2Fe2O3+4SO2↑（3）碳酸鹽、硫酸鹽的分解坯體中或多或少都夾雜某些碳酸鹽、硫酸鹽礦物如石灰石（CaCO3）、白云石（MgCO3·CaCO3）等。這類碳酸鹽、硫酸鹽必須在此階段分解，并將分解產物CO2在釉層封閉之前逸出完畢，否則將會引發坯泡等缺點。CaCO3的分解開始于550~600℃,終于960~1050CaCO3→CaO+CO2↑MgCO3的分解開始于400~500℃,終于700~900MgCO3→MgO+CO2↑CaSO4除在低溫(300℃下列)發生脫水變化外,在氧化氛圍下,要近1300CaSO4→CaO+SO3↑如果在還原氛圍下，則在910℃CaSO4+CO→CaSO3+CO2↑CaSO3→CaO+SO2↑（4）石英的晶型轉變石英在573℃發生晶型轉變，由β-石英轉化為α-石英，同時伴有0.82%3．高溫階段(玻化成瓷期)坯體在高溫階段發生的物理化學變化有構造水的繼續排除、氧化分解反映的繼續進行、鐵的還原與分解、液相生成、新晶相的形成與晶體長大。（1）繼續排除構造水、繼續進行氧化分解反映某些黏土礦物隨著升溫速度的提高，最后的某些構造水的排除往往推遲，甚至1000℃以上才干排完。產生這種現象的重要因素是，首先是這部分水的[OH]-根與黏土結合較緊密，另首先是在加熱時，排出的構造水部分地被吸附在坯體的空隙內，從而有可能溶解在新生成的液相中，使其很難排除。在坯體較厚，升溫速度較快的狀況下，使黏土礦物的脫水溫度范疇拉得很寬。坯體在氧化分解期的氧化分解事實上是不完全的。由于水氣及其它氣體的急劇排除，在坯體周邊有一層氣膜，妨礙氧氣繼續向坯體內部滲入，從而使坯體氣孔中的沉積碳難以燒盡。（2）鐵的還原與分解在1000~1100℃Fe2O3+C→4FeO+CO2↑Fe2O3+CO→2FeO+CO2↑Fe2O3在氧化氛圍中于1250℃開始分解，至13702Fe2O3→4FeO+O2↑（3）生成液相陶瓷坯釉料中均含有少量的K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3等熔劑氧化物，它們在不同的溫度下，能與SiO2、Al2O3形成多個低共熔物。坯體在750℃（4）新晶相的形成與晶體長大高嶺土在前一階段脫水生成偏高嶺石后，至900℃以上時分解成游離Al2O3與SiO2，至1100~12003（Al2O3＋SiO2）→3Al2O3·2SiO2＋SiO2過剩的SiO2則轉變為方石英，再與結晶的莫來石晶體一起形成坯體的骨架，而玻璃態的液相則起到膠合作用，并填充全部的空隙，使制品形成一種整體，此時制品達成了瓷化。因此液相能促使新的硅酸鹽結晶形成，能減少再結晶和重結晶的溫度，促使坯體較早地瓷化。但如在燒成過程中生成的液相過多，則會引發制品耐火度的減少而增加變形。因此必須控制好坯料中熔劑和雜質的數量、燒成的最高溫度以及在此溫度下保溫的延續時間，以確保坯體在高溫中現有足夠的液相增進坯體的瓷化，又不會因液相量過多而造成坯體軟化變形。4．冷卻階段冷卻階段是制品燒成的最后階段，重要發生液相中的再結晶、液相的過冷凝固和冷卻過程中的晶型轉變。（1）液相中的再結晶在冷卻過程的開始期間，即由燒成溫度冷至800℃左右，瓷坯中處在粘滯狀態的液相隨著溫度的減少而粘度不停增大，此時如果冷卻速度緩慢，則液相的粘度變化將不明顯。首先，粘度較小的液相會通過溶解與析晶作用逐步溶解微細的晶體并在較大晶體上析晶，使細小晶體減少而粗晶體增多。另首先，釉層也會因冷卻速度過于緩慢而引發析晶失透。（2）液相的過冷凝固由燒成溫度至800℃左右，在冷卻期間如冷卻速度加緊，則可使得坯體中的液相處在粘滯的塑態，對快速冷卻引發的應力起緩沖作用，同時克服坯釉析晶的產生，提高釉面光澤。至800℃下列后，坯體中粘滯的液相將隨著溫度的下降由塑態逐步轉變為固態形成玻璃相。（3）晶型轉變冷卻過程中也存在晶型轉變。其中由800℃冷至400℃是冷卻的危險時期。在573℃時，α-石英轉化為因此，在冷卻階段，從燒成溫度冷至800℃左右，只要能確保窯內溫度的均勻性及在窯具能承受急冷應力的前提下，冷卻速度應盡量加緊。在800℃冷至400℃時，冷卻速度必須緩慢，避免制品炸裂。由400℃冷至室溫時，瓷坯中的玻璃相已經全部固化，瓷坯內部構造也已定型，承受熱應力作用減小，冷卻速度可適宜加緊。5．燒成過程中的物理變化燒成過程中的物理變化重要有坯體質量減輕、體積收縮、氣孔率變化、顏色變化及強度與硬度的變化。（1）坯體質量減輕在低溫階段，隨著溫度的升高，坯體的機械吸附水被排除，坯體質量減輕，坯體的失重等于排出的機械吸附水的質量。至中溫階段由于化學結晶水的排除而急劇失重。另外由于有機物和礦物雜質的氧化與分解并放出大量的氣體，也要失去一定的質量。坯體失重的多少，視多個坯料的構成不同而不同，日用瓷坯體在燒成過程中失重大概在3%~8%之間。（2）體積的收縮在低溫階段，由于殘存水分的蒸發，體積微有收縮，后來就幾乎維持不變。到573℃時，β-石英轉化為α-石英。這種轉變將使石英的相對密度減少，體積膨脹，從而影響坯體的體積。但在日用陶瓷坯料中因石英的含量不多，且由于坯體其它部分的收縮而互相抵消，因而危害不大。到900℃后來，坯體內液相逐步形成，結晶顆粒由于表面張力而互相靠近，因而收縮逐步加劇，直至燒結時達成最高峰。此時如再繼續升溫，則又變為膨脹，而使坯體產生過燒。普通日用陶瓷燒成收縮在8%~14%左右，陶器的燒成收縮在（3）氣孔率的變化坯體的氣孔率由低溫階段起逐步增加，到氧化階段末期達最高峰。隨著溫度的進一步升高，由于液相的形成和體積的收縮而使氣孔率逐步減少，達成燒成溫度時氣孔率為最低。如溫度繼續升高，有過燒現象，氣孔率又隨著坯體的膨脹而增加。（4）顏色的變化未燒前坯體的顏色決定于坯體中的雜質，有大量有機物存在時呈灰色甚至黑色，有鐵質存在時呈淺黃色。到中溫階段，由于有機物的揮發，只有鐵質被氧化為Fe2O3，因此普通呈粉紅色或肉紅色。經高溫燒成，如果是氧化焰燒成，則隨著含鐵量的多少呈色從淺黃、奶黃、以至紅色；如果是還原焰燒成，由于Fe2O3被還原為FeO并生成硅酸亞鐵，使顏色變為微微泛青的白色或青色。若坯體過燒，或在高溫保火階段氛圍控制不當，則易使FeO再次氧化成Fe2O3而造成制品發黃。（5）強度與硬度的變化隨著機械吸附水的消失，坯體強度略有提高。結晶水的排除階段，強度無明顯變化。573℃石英晶型轉變時，強度略有下降。750℃后來，強度逐步增加。在良好燒結狀況下，坯體的機械強度應為最高，但如過燒時強度又要下降。坯體在750℃之前都是非常脆弱的，750℃后來，由于長石-石英玻璃質及莫來石晶體開始形成，硬度逐步提高，在良好的燒結狀況下冷卻后，陶瓷的硬度可達莫氏二、陶瓷的燒成制度燒成制度涉及溫度制度、氛圍制度和壓力制度三個重要內容。溫度制度和氛圍制度是根據不同的產品的不同規定來擬定的，而壓力制度是確保溫度制度和氛圍制度實現的條件，三者是互相影響相輔相成，共同影響著燒后產品的質量和燒成工藝的順利進行。（一）溫度制度溫度制度慣用燒成溫度曲線來表達，燒成曲線上描述了坯體燒成時由室溫加熱升溫到燒成溫度、以及由燒成溫度冷卻至室溫時的溫度與時間的變化狀況。燒成曲線的內容涉及各階段的升溫速度、最高燒成溫度(止火溫度)、保溫時間和冷卻速度。1．各階段的升溫速度普通升溫速度與燒成所需的全部時間成反比，而各階段時間的長短又與窯爐的種類、裝窯容量、坯體的性質、坯體的厚度及其所含雜質的種類與數量等有親密關系。低溫階段事實上是坯體干燥的延續，升溫速度重要取決于進窯坯體的含水量、坯體厚度、窯內實際溫差和裝坯量。當坯體進窯水分高、裝坯量大或坯體較厚時，升溫太快將引發坯體內部水蒸氣壓力增高，易產生開裂或炸裂現象。氧化分解階段的升溫速度重要取決于原料的純度和坯體的厚度，也與氣體介質的流速與火焰性質有關。原料純且分解物少、制品較薄時，則升溫可快些；如坯體內雜質較多且制品較厚，氧化分解費時較長或窯內溫差較大，升溫速度不適宜過快；當溫度尚未達成燒結溫度以前，結合水及分解的氣體產物排除是自由進行的，并且沒有收縮，因而制品中不會產生應力，故升溫速度可加緊。隨著溫度升高，坯體中開始出現液相，應注意使碳素等在坯體燒結和釉層熔融前燃盡，而不致產憤怒泡。高溫階段的升溫速度取決于窯的構造、裝窯密度以及坯體收縮變化的程度和燒結范疇寬窄等因素。當窯的容積較大時，升溫過快則窯內溫差大，將引發高溫反映不均勻。坯體中的玻璃相出現的速度和數量對坯體的收縮產生不同程度的影響，應根據不同收縮狀況決定升溫速度。在高溫階段的重要現象是收縮大，但如能確保坯體受熱均勻，收縮一致，則升溫較快也不會產生應力而使制品開裂或變形。2．最高燒成溫度(止火溫度)燒成溫度是指制品在燒成過程中所經受的最高溫度。考慮到多個物理化學反映的進行是一種漸變過程，加上窯內溫差、制品內外部的溫差及傳熱過程需要時間，燒成溫度事實上是指一定的溫度范疇。對于致密陶瓷制品，燒成溫度應選定在燒結溫度范疇之內。達成燒結溫度后，制品致密度最大，收縮率最大，氣孔率與吸水率最小。因此，燒成溫度普通可通過測定試樣的相對密度、氣孔率或吸水率等來擬定。對于多孔陶瓷制品，因不規定致密燒結，達成一定的氣孔率及強度后即可終止加熱，因此其燒成溫度低于其燒結溫度。在燒成過程中達成燒結溫度的上限后，如果繼續升溫稱為過燒。過燒后坯體的氣孔率又會增大，致密度下降，制品的其它性能也發生變化。燒成溫度的高低取決于坯料的構成、坯料所規定達成的物性指標、坯體開始軟化的溫度和燒成速度的快慢等因素。對于燒結溫度范疇寬的坯料，可選擇在上限溫度和以較短的時間進行燒成；對于燒結溫度范疇窄的坯料，則宜選擇在下限溫度，并以較長的時間進行燒成。3．保溫時間保溫是指在燒成過程中達成某一溫度范疇后保持一段時間，這段時間稱為保溫時間。普通在氧化階段結束將要轉入還原之邁進行一次保溫（中火保溫）。在靠近止火時又須進行一次保溫（高火保溫）。保溫的目的是拉平窯內溫差，使全窯產品的高溫反映均勻一致。保溫時間的長短取決于窯的構造、大小、窯內溫差狀況、坯件厚度及大小、以及制品所規定達成的玻化程度。普通容積較大的窯，因升溫速度較慢，為使全窯坯體達成同一玻化程度，其止火溫度能夠比操作小窯時稍低，而保溫時間必須較長。4．冷卻速度冷卻是把坯體從高溫時的可塑狀態降至常溫呈巖石般狀態的凝結過程。冷卻制度與否對的，對制品性能同樣有很大的影響。對于厚而大的坯體，如冷卻太快，由于內外散熱不均勻，會造成應力而引發開裂。普通日用陶瓷體小胎薄，有較多液相，在高溫階段尚呈可塑狀態，高溫下的熱應力大部分可為液相的彈性和流動性所賠償，加緊冷卻并無危險。高溫快速冷卻不僅能夠縮短生產周期，提供大量余熱，還能夠增加釉的透明度與光澤度，也能避免冷卻過程中大量冷空氣進入窯內而引發已還原的鐵質重新氧化，對提高釉面白度有利。普通瓷器中玻璃相的轉變溫度在830~800℃的范疇內，低于此溫度時塑性消失，并將發生殘存石英的晶型轉化。無論是液相由塑性狀態轉變為彈性狀態，或是晶型轉變，都會使坯體內產生應力。因此，在800℃下列至400℃的冷卻時應小心謹慎，適宜放慢冷卻速度，以防出現驚裂。至400℃下列，熱應力變小，冷卻速度又可適宜加緊。（二）氛圍制度燃料燃燒是一種較復雜的過程，往往同時產生氧化與還原過程：氧化過程C＋O2→CO2↑2H2+O2→2H2O↑CH4+2O2→CO2↑＋2H2O↑2CO＋O2→2CO2↑還原過程CO2＋C→2CO↑H2O＋C→CO＋H2前四個過程按理論進行時，稱之為中性焰（中性氛圍），此時進入的空氣正好能燒盡所提供的燃料。現在面四個過程是在導入過量空氣的狀況下進行，燃燒后還殘存氧氣時便得到氧化焰（氧化氛圍）。現在面四個過程是在空氣局限性的狀況下進行，燃燒后尚有末燃盡的可燃物（CH2、H2）存在時便獲得還原焰（還原氛圍），這時出現背面兩個還原過程。1．氧化焰（氧化氛圍）氧化焰是在空氣供應充足、燃燒完全的狀況下所產生的一種無煙而透明的火焰。燃燒產物的重要成分是CO2與剩余氧氣，不含可燃物質。氧含量在弱氧化焰時為2%~5%，強氧化焰時不不大于5%。陶瓷制品燒成時，在低溫階段對氛圍沒有特殊規定，從400~1000℃左右，規定氧化氛圍，并且是由弱到強，到臨近大火階段要以強氧化焰平燒一種時期（稱為中火保溫），其作用在前期是使坯體內水分蒸發，后期是使有機物與碳酸鹽氧化分解完全，使坯體得到正常收縮，為進入還原期打好基礎。在充足供應空氣時，如過剩空氣量過多，會使升溫停滯或溫度下降，從而浪費燃料，抱負的辦法應當是使燃料得到完全燃燒，又盡量地限制導入過剩空氣，但這是很不容易做到的。特別是使用固體燃料時，如不供應過剩空氣就很難燃燒充足。普通總是或多或少有一點過剩空氣，才干獲得完全燃燒。2．還原焰（還原氛圍）還原焰是在空氣供應不充足、燃燒不完全的狀況下所產生的一種有煙而混濁的火焰。此時空氣過剩系數不大于1，在0.7~0.9左右，燃燒產物內含有的CO和H2在2%~7%左右（弱還原焰取下限，強還原焰取上限），且無游離O2存在（至多不不不大于1%）。還原焰的作用重要使坯釉內所含Fe2O3（黃色或紅色，熔點1560℃）絕大部分還原成FeO（青色，熔點1420℃），在較低溫度下與SiO2結合為淡青色的易熔的低鐵硅酸鹽，從而增進坯體在較低溫度下燒結，并消除了由于Fe2O還原焰還能夠促使硫酸鹽提早分解成SO2與其它氣體一起逸出。這兩個反映以下：Fe2O3+CO→2FeO+CO2↑FeO+SiO2→FeSiO3CaSO4+CO→CaSO3+CO2↑CaSO3→CaO+SO2↑還原焰對含鐵量高的瓷器坯體來說是必不可少的過程，但在坯體含鐵量低時也可不用還原焰，始終用氧化焰燒成究竟。有時在坯料中加入微量鈷鹽（0.02%），使鈷的青色沖淡Fe2O3的黃色而呈白色。對粗陶器、炻器、土器，由于坯料內多數含有較高的Fe2O3和TiO2，陶器釉料中也含有一定量的著色金屬氧化物或它們的鹽類，燒后能使制品呈現黃、紅、棕、紫等色，只有采用強氧化氛圍燒成，才干使制品色澤鮮艷，普通沒有采用還原焰的必要。3．中性焰（中性氛圍）理論上中性焰是進入的空氣量正好能燃盡燃料，空氣過剩系數為1，燃燒時實際消耗的空氣量與理論上所需的空氣量相等，而無剩余的CO或O2存在。事實上純正的中性焰很難獲得，它總是稍偏于氧化或稍偏于還原。在釉料熔化后來直至坯體完全瓷化和釉充足熔融發光這一階段，沒有再用還原焰的必要，但也不應采用氧化焰，否則會將已還原的鐵質重新氧化，因此要用中性焰。由于純正的中性焰不易獲得，因此慣用輕微的還原焰替代。合理的氛圍制度是確保陶瓷制品燒成質量的重要條件，而氛圍制度的擬定，應以坯釉配方構成和制品的性能規定為根據，例如陶器和瓷器的性能規定不同，氛圍制度也不同。同樣是瓷器，南方和北方所用的原料不同，因而氛圍制度也不同。還原期的重要問題，是還原的強弱程度及還原期的起訖溫度。還原規定先強后弱，程度適宜。如還原局限性，則不能最大程度地把高價鐵還原成低價鐵，此時將瓷件打碎觀察，斷面呈淡黃色且較粗糙。而得到充足還原的坯體則呈淡青色且致密。還原氛圍能減少氧化鐵和硫酸鹽的分解溫度，如還原局限性未能使氧化鐵及硫酸鹽充足分解時，不僅色澤不好，并且會在溫度繼續升高釉面封閉后由于氧化鐵和硫酸鹽的分解脫氣而使釉面起泡。但如還原過強，又會因煙氣中有大量碳素而造成釉面煙熏。普通在強還原階段使煙氣中維持CO含量5%~7%，在弱還原階段使煙氣中維持CO含量2%~4%。在還原階段控制煙氣中游離氧的含量比增加CO的含量更為重要，有時在還原階段盡管CO含量不低，但如游離氧偏高（＞1%），就會影響釉面使釉面發黃。測定還原氛圍的強弱，使用氣體分析儀可獲得比較精確的數據。為了簡捷方便，也可用肉眼觀察加以鑒定。例如還原期看火孔有火焰噴出，可從其噴出長度得知其還原程度的強弱。（三）壓力制度對于使用燃料燃燒供熱的窯爐，窯內氣體(煙氣及空氣)的壓力對窯內溫度和氛圍有決定性的影響。通過調節窯爐有關設備(燒嘴、風機、閘板等)可控制窯內各部分氣體壓力呈一定分布。窯內氣體壓力的規律性分布稱為壓力制度。壓力制度起確保溫度制度和氛圍制度的作用。其重要性體現在下列三方面：（1）壓力制度直接影響到氛圍制度。例如，油燒隧道窯中，預熱帶為負壓，燒成帶、冷卻帶為正壓，零壓位控制在預熱帶和燒成帶之間。這樣的壓力分布有助于氛圍制度的穩定。預熱帶呈負壓，可使排煙暢通，確保預熱帶的氧化氛圍。燒成帶保持微正壓，能夠有效地制止外界冷空氣侵入窯內，有助于確保燒成帶的還原氛圍。零壓位在預熱帶與燒成帶之間，便于分隔焰性，使氧化與還原清晰。如果壓力制度破壞了，窯內氛圍也就隨之變化，如燒成帶如果出現較大的負壓，窯內的還原氛圍就破壞了，制品就可能出現發黃缺點。（2）壓力制度直接影響到窯內的溫度制度。負壓過大，吸入的冷空氣多，溫度會下降，溫差也會增大。（3）壓力的大小直接影響入窯空氣量及出窯的煙氣量，也直接影響預熱效果、燃燒效果和冷卻速度等。窯內的壓力普通是借助傾斜式壓力計等測壓儀表來測定的。在沒有測壓儀表的狀況下，能夠通過觀察看火孔的火焰狀況來判斷。如果看火孔火焰往外冒，闡明窯內的壓力不不大于外界大氣壓力，窯內是處在正壓操作，冒出的火焰越長，闡明窯內壓力越大。如果看火孔火焰不往外冒，闡明窯內處在負壓狀態，也就是窯內的壓力不大于外界大氣壓力。另外，通過窯內火焰流動狀態等現象也能判斷窯內的抽力大小。（四）燒成制度的制訂1．燒成制度制訂的根據制訂燒成制度的重要根據是坯體的構成與性質、釉料的性能與規定以及使用窯爐的狀況等。（1）坯體的構成與性質坯體的構成、原料的性質以及高溫中發生的多個變化均影響反映進行的速度。根據坯料中多個礦物成分的差熱曲線，可理解坯體在加熱過程中不同溫度區間所分解的氣體狀況。根據坯料的燒結性能曲線（致密度、氣孔率、收縮曲線），可初步判斷坯體的燒成溫度和燒成溫度范疇，從而得出坯體在燒成過程中各階段允許的升溫與降溫速度。制訂燒成制度時要充足考慮制品的尺寸和形狀、坯體的厚度、制品的大小及坯體的溫度傳導狀況。坯體加熱時由于傳熱過程需要時間，在坯體斷面方向形成溫度梯度，從而引發不同層坯體的不均勻膨脹（冷卻時為不均勻收縮），這種不均勻膨脹或收縮使坯體內產生應力，造成坯體開裂或變形。升溫（降溫）速度愈快，坯體尺寸愈大，坯體愈厚，應力就愈大，開裂或變形的概率就愈大。（2）釉料的性能與規定坯體中產生的氣體必須通過釉層逸出，釉未熔融前釉層是多孔體，氣體能順利通過釉層。而當釉層大部分熔融后，氣體通過就很困難，往往形成釉泡、氣孔等缺點。釉料的熔融溫度范疇，應適應燒成設備及操作對燒成溫度范疇所控制的程度。當釉面規定為光亮釉時，則需要進行快速冷卻，以避免釉熔體產生結晶。在燒制無光釉、結晶釉時，狀況正好相反，應延長保溫時間，慢速冷卻，增進晶體生成。因此要針對釉料的性能要西游記制訂燒成制度。當釉層或者與釉層有關的裝飾層的成熟溫度與坯體的燒成溫度相差較大時，應采用二次燒成或二次以上燒成。（3）所用的窯爐狀況制訂燒成制度時，應考慮窯爐的構造型式特點、裝窯方式、燃料種類、供熱能力大小及調節的靈活性、窯具的性質等。應根據不同產品選擇適宜的窯爐燒成，窯爐要能夠實現制品燒成所需要的燒成制度。在執行燒成制度的過程中要隨時根據坯釉配方變化、產品品種變化、燃料變化，甚至氣候變化及燒成產品反饋的信息等因素予以調節。調節燒成制度時要注意調節效果的滯后性，普通來說，窯爐自重愈大（厚壁）、燒成周期愈長、裝窯密度愈大則滯后時間愈長。因此要根據這些狀況在調節并通過滯后期后的觀察分析才可擬定調節與否對的，以決定與否需繼續調節及如何調節。如果在滯后期內即做下一步調節，則可能會作出錯誤判斷，以至于狀況比調節前更為惡化。新型薄壁輕型快燒窯爐滯后期很短，因此調節敏捷，為提高燒成的品質發明了條件。2．產品燒成制度的擬定（1）燒成溫度曲線的擬訂燒成溫度曲線的擬訂涉及各階段的升溫速度、最高燒成溫度、保溫時間和冷卻速度。升溫速度的擬定，應根據制品所用原料在各個溫度段所發生的物理化學變化、窯爐的大小、坯體的厚度與形狀、所用原料的顆粒細度和裝窯數量來綜合擬定。升溫速度直接影響到燒成時間的長短，燒成時間的縮短，不僅提高了窯爐的生產率，并且能節省燃料。低溫階段即在400℃以前，其升溫速度重要取決于坯體的厚度、顆粒構成、黏土的含量、坯體進窯的含水率和窯內實際裝坯量。當坯體顆粒構成致密，裝窯容量大，且坯體進窯水分高或坯體較厚者，升溫太快將引發坯件內部水蒸汽壓力的升高而造成開裂現象的產生，升溫速度普通大件產品為30℃/h，而中小制品為50~60℃/h。同時注意加大煙囪抽力來確保通風。分解及氧化期即在900℃以前，升溫速度取決于原料純度、火焰性質、氣流速度以及坯體厚度。原料較純且分解物較少時，升溫能夠較快。坯體內雜質含量較多，則可能因快速升溫而產生氧化分解不完全的狀況，后期容易出現坯體變色、釉泡等缺點。在這階段中，除了在400℃~600℃間由于高嶺石構造水的快速排除，升溫應緩慢些以外，普通可加速升溫。但要確保窯內的氧化氛圍。高溫階段，升溫速度取決于窯爐的構造、裝窯密度和坯體收縮變化的速度，當窯的體積較大，升溫過快則窯內的溫差較大，將引發高溫反映的不均勻，并且由于坯體玻璃相出現的多少與快慢會引發坯體發生不同程度和速度的收縮，在收縮較快的階段，升溫不易大快，收縮較慢的階段，則可加緊升溫速度。普通燃氣梭式窯，在此階段能夠快速升溫。但在最高燒成溫度下應有適宜的保溫時間。最高燒成溫度的擬定，燒成溫度的高低與坯體的構成、顆粒細度、制品的質量規定以及升溫速度有關。燒成溫度必須在坯體的燒成溫度范疇之內，具體的擬定則需根據制品內在性能及外觀質量規定來決定，對燒成范疇窄的坯料，適宜在允許范疇中的下限燒成，延長保溫時間；而對燒成范疇寬的坯料，則可在上限燒成。保溫時間的擬定，保溫時間的長短，決定于窯的構造、坯體的厚度和大小以及制品所規定達成的致密程度，普通容積較大的窯爐升溫較為困難，為了使坯體達成同一燒成溫度，其止火溫度必須比小容積窯爐的要低，而保溫時間則須延長。冷卻速度的擬定，重要取決于坯體內液相的凝固速度。較厚的坯體冷卻太快時，可能在坯體內外造成不均勻應力而引發開裂現象。液相較多的坯體采用快速冷卻將使坯體內不易析晶或促使形成微晶，從而可提高其機械強度，并且可避免鐵質的再次氧化，提高白度。（2）燒成氛圍的擬定為了適應坯體原料與制品性能的規定，某些產品要燒還原性氛圍，普通狀況南方燒還原氛圍較多。氧化分解后來，如果是還原焰燒成，在空氣局限性的狀況下，燃燒產物中將含有可燃氣體，與空氣一并進入窯中繼續混合完畢燃燒，并放出熱量，使窯內的溫度與燃燒室的溫度差別減小，這是還原焰可使窯內溫度均勻的理論根據，對于燒成溫度范疇窄的坯體，在燒成中使用還原焰尤為重要。三、快速燒成與燒成節能（一）快速燒成普通陶瓷的燒成周期（整個燒成過程所需時間）都較長，特別是單件質量較大、尺寸及厚度較大的產品，往往需要30~40h，甚至更長。這是由于坯釉的燒成反映需要一定時間，但更重要的是由于外部條件如窯爐溫差、裝窯密度、燃料、生坯強度、窯具性能（特別是耐急冷急熱性能）等條件所限制。長的燒成周期大大增加了能耗（燃料消耗，附屬設備電耗），減少了產量。快速燒成是當代陶瓷窯爐的一大特點。當代陶瓷窯爐將舊式窯爐幾十小時的總燒成時間縮短為十幾小時、幾小時，甚至不到l小時。快速燒成的成果使窯爐的生產能力大幅度地增加，單位熱耗明顯減少。科學合理地縮短燒成時間，能夠確保產品質量不受影響。1．實現快速燒成的意義（1）能節省能源（燃料）。陶瓷生產過程中燃料費用占生產成本比例很大，普通在30％以上。縮短燒成時間，對節省能源的效果明顯。有資料表明，單位制品的熱耗與燒成時間成直線關系，燒成時間每縮短10％，產量可增加10％，單位制品熱耗可減少4％，因此快速燒成既可節省燃料，又可提高產量，使生產成本大幅度減少。（2）能充足運用原料資源。低溫燒成的普通陶瓷產品，其配方構成中普通都應含有較多的熔劑成分。我國地方性原料十分豐富，這些地方性原料或低質原料（如瓷土尾礦、低質滑石等）及某些新開發的原料（如硅灰石、透輝石、霞石正長巖、含鋰礦物原料等）往往含有較多的低熔點成分，來源豐富，價格低廉，很適合制作低溫坯釉料，或者快燒坯釉料。因此，低溫燒成與快速燒成能充足運用原料資源，并且能增進新的陶瓷原料的開發與運用。（3）可提高窯爐與窯具的使用壽命。陶瓷產品的燒成溫度在較大幅度減少之后，能夠減少窯具的破損和高溫荷重變形，對砌窯材料的規定也減少，減少了建窯費用，同時還能夠增加窯爐的使用壽命，延長窯爐的檢修周期。在窯具的材質方面也可減少性能規定，延長其使用壽命。（4）可縮短生產周期，提高生產效率。快速燒成除了節能和提高產量外，還可大大地縮短生產周期和明顯地提高生產效率。另外，低溫燒成尚有助于提高色料的顯色效果，豐富釉彩和色釉的品種。快速燒成可使坯體中晶粒細小，從而提高瓷件的強度，改善某些介電性能。即使低溫燒成及快速燒成含有上述優點，但也應注意到，采用這些燒成辦法的前提是必須確保產品的質量。而低溫快燒產品的品質并非完全等同于常規燒成的產品。另外，由于陶瓷產品種類繁多，性能規定各異，因此并非任何品種都能夠采用低溫燒成或快速燒成。2．實現快速燒成的工藝方法（1）坯、釉料能適應快速燒成的規定適合快速燒成的坯料，干燥收縮和燒成收縮要小。這樣可確保產品的尺寸精確，不致彎曲和變形。普通坯料只能適應100~300℃／h的升溫速度，而快速燒成時的升溫速度可達800~1000℃／h，因此要配制低收縮的坯料，選用少收縮或無收縮的原料（如燒失量小的黏土、滑石、葉蠟石、硅灰石、透輝石或預燒過的原料、合成原料等）。坯料的熱膨脹系數要小，隨溫度的變化靠近線性關系，在燒成過程中不致開裂。坯料的導熱性能好，使燒成時物理化學反映能快速進行，又能提高坯體的抗熱震性。坯料中少含晶型轉變的成分，以免因體積變化破壞坯體。快速燒成用的釉料規定有助于物理化學反映能快速進行，釉料的始熔溫度要高些，以防快燒時原料的反映滯后而引發的釉面缺點（針孔、氣泡等）。釉料的高溫粘度比普通釉料應低些，且隨溫度升高粘度減少較多，方便獲得平坦光滑無缺點的釉面。釉料的膨脹系數較常規燒成時要小某些，便于和坯體匹配。（2）加強工藝控制，改善裝燒辦法從工藝控制方面，減少坯體入窯水分，提高坯體入窯溫度，有助于實現快速燒成。傳統窯爐坯體入窯水分普通控制在2%下列，快速燒成規定不大于0.5%。殘存水分少則短時間內即可排盡，并且生成的水氣量也少，不致在快燒條件下產生巨大應力。入窯坯體溫度高則可提高窯爐預熱帶的溫度，縮短預熱時間。控制坯體厚度、形狀和大小。厚坯、大件、形狀復雜的坯體在快燒時容易損壞，難以進行快速燒成。（3）改善窯爐構造，采用新材料新技術選用溫差小和保溫良好的窯爐，小截面窯爐內的溫度比較均勻，低蓄熱量的窯爐易于升溫和冷卻。并采用含硫量低、無灰分的燃料。（4）選用抗熱震性能良好的窯具快速燒成時，窯具承受大幅度的溫度變化，它的使用條件比普通的燒成辦法要苛刻得多。而窯具的抗熱震性是快速燒成能否進行的重要條件，快速燒成時盡量不用窯具或少用窯具。（二）燒成節能辦法從技術經濟角度分析，能源的高消耗與浪費是陶瓷產品成本高的一種重要因素。減少能耗，減少成本，可提高產品市場競爭能力。陶瓷燒成的節能方式重要可考慮下列幾方面。1．窯爐的選用與窯爐構造的改善持續式窯爐比間歇式窯爐的熱效率提高，并易實現快速燒成。明焰燒成比隔焰燒成有更高的熱效率。寬體隧道窯、輥道窯為最適宜的窯型選擇。間歇式窯爐中，燃氣梭式窯又較傳統的倒焰窯有更大的經濟效益。裸燒明焰窯，產品裸露在煙氣中，窯內阻力小，煙氣流速快，傳熱也快，沒有匣缽蓄熱，窯溫均勻性好，可縮短燒成時間，提高產品質量。裸裝隔焰窯，火焰的熱量要通過隔焰板再傳給制品，因是間接傳熱，阻力大，為了確保傳熱速率，只有提高煙氣溫度，這樣不僅要增加燃料消耗，并且對窯爐的使用壽命不利。缽裝明焰窯，其傳熱方式與裸裝隔焰窯傳熱方式相似，因產品裝在缽內，有時匣缽比產品還重，在燒成過程中既要傳熱又要吸熱蓄熱，尚有隔熱作用，傳熱條件更差，且匣缽帶走的熱損失大。因此，現在大多使用裸燒明焰窯。2．加強窯爐的隔熱性陶瓷窯爐爐體，因發生熱輻射與熱傳導形成的熱損失高達30%~40%，如果采用耐高溫隔熱材料、保溫材料取代傳統黏土磚或高鋁磚，則可大幅度減少熱損失。另外，陶瓷纖維材料在減少蓄熱的同時還能夠使爐壁變薄，使用周期加長且易于維修。采用輕質高強、隔熱保溫、高導熱低熱容的優質耐火材料砌筑鋪貼窯體、窯車和制作窯具，可減少窯體、窯車和窯具的蓄熱與散熱及窯車、窯具帶走的熱量，使窯爐加熱快、冷卻快，窯內溫差小，縮短燒成時間，提高產品質量，減少能耗。應提高筑爐技術和質量以減少漏風。由于窯內的漏風量增加，勢必造成氣體分層，加熱不均，溫差增大，燒成時間延長，生產效率下降，能耗上升，成本增加。3．減少燒成溫度與實現快速燒成根據熱平衡計算，陶瓷在高溫（1200℃）燒成，溫度每升高100℃，需增加10%~20%的燃料消耗，并且嚴重影響窯具的使用壽命。采用新原料配制燒結溫度低的坯料和熔融溫度低的釉料，以適應低溫快速燒成技術的發展。實現快速燒成，燒成時間縮短，則產品產量可增加，單位產品的熱耗減少。4．掌握好窯爐的操作要點掌握好窯爐的操作要點，是節能最有效的方法。陶瓷的燒成要根據坯釉的特性、窯爐的構造、燃料的種類等制訂燒成制度。燒成時應注意掌握好氧化焰、還原焰和中性焰三個燒成階段。多個火焰在燒成過程中規定溫度氛圍不一，燃料用量不同。若過早燒還原焰，不僅會造成產品煙熏等缺點，并且浪費了燃料。因此在燒成操作上，應根據窯爐構造、窯內溫差狀況以及制品的大小、厚薄、干濕程度、燒結范疇規定、高火保溫時間等因素，決定各階段的燃料用量。這一點對間歇式窯爐更為重要。5．選擇節能窯具和實現無匣燒成匣缽裝燒制品，可增加裝窯坯體的數量。但應盡量選用熱傳導率高、含有較高高溫強度的薄壁匣缽。匣缽裝燒制品時，匣缽的質量往往比制品大數倍，且導熱性不良，傳熱速度緩慢，熱損失大。匣缽的存在，使火焰不能把熱量直接傳到制品上，增加了燃料消耗，延長了燒成時間。因此，除必須使用匣缽的狀況外，倡導采用無匣燒成工藝。為了提高裝窯密度，可采用棚板-立柱裝坯等。6．運用余熱陶瓷窯爐燒成時，煙氣或冷卻空氣帶走的熱量很高，有效運用余熱使之產生其它經濟價值也很重要。隧道窯或輥道窯預熱帶煙氣經換熱后所得的熱風、冷卻帶抽出的余熱等可送干燥器干燥半成品，也可用于加熱助燃空氣，不僅可改善燃料燃燒，提高燒成溫度，減少燃料消耗，提高窯爐的熱效率。四、陶瓷燒成用窯爐（一）陶瓷窯爐分類陶瓷制品的燒成設備類型諸多，常見的陶瓷窯爐的分類狀況見表3-2。按其操作過程與否持續可分為持續式窯爐和間歇窯爐兩大類。慣用的持續式窯爐有隧道窯和輥道窯，慣用的間歇窯爐有梭式窯。表3-2陶瓷窯爐的分類分類辦法名稱重要特點按使用燃料來分類柴窯以木柴為燃料，如景德鎮蛋形窯（古窯）煤窯以煤為燃料，有煤燒隧道窯、輥道窯、倒焰窯等油窯以重油、輕柴油等為燃料氣窯以都市煤氣、發生爐煤氣、天然氣、石油液化氣等為燃料電窯用多個電發熱體加熱升溫按火焰流動方向分類升焰窯窯內火焰由窯底升起，窯頂排煙平焰窯火焰在窯內運動時大部分呈水平狀半倒焰窯火焰由窯的前部上升，再傾斜流向窯后方下部，再由煙囪排出倒焰窯火焰由上向下，倒流窯底，再由煙囪排出按形狀分類圓窯外形為圓形，也稱饅頭窯，普通為升焰窯或倒焰窯方窯外形為方形，普通為升焰窯或倒焰窯隧道窯外形像條隧道，采用窯車輸送坯體輥道窯外形為扁平通道，通過旋轉的輥子輸送坯體階級窯窯內分許多間，逐級傾斜向上龍窯外形像條龍，斜伏在山坡上抽屜窯窯車進出窯體時如抽屜運動，亦稱梭式窯鐘罩窯外形像鐘罩，窯整體可升降平移，用于燒高大產品，亦稱蒸籠窯蛋形窯外形像蛋殼形狀，有弧度，屬半倒焰窯，是古窯型的一種按用途分類干燥窯用于坯體的干燥，可用余熱或安裝燃燒器，亦稱干燥器素燒窯用于未施釉的坯體的預燒，如用于釉面磚的素燒窯釉燒窯用于素燒坯施釉后的燒成，亦稱本燒窯烤花窯用于陶瓷貼花、彩繪后的彩烤重燒窯有缺點的陶瓷經修補后重新入窯燒成，亦稱修補窯（二）隧道窯隧道窯是現在陶瓷工業中較為先進的窯爐。它的窯室是隧道形的，頂部有拱頂，兩側有窯墻，下部有軌道，軌道上有裝載制品的窯車，窯車上面鋪有耐火磚，構成了可移動的窯底。坯體隨窯車從窯頭進入窯內，在窯內通過加熱發生一系列物理化學變化后成為成品。冷卻后再從窯尾隨窯車推出窯外。隧道窯含有產量高，燃料消耗低，燒成制度穩定，勞動條件好，勞動強度小，易實現機械化、自動化等優點，是現在陶瓷工業使用最廣泛的窯爐。隧道窯有多個類型，分類辦法諸多。單通道、明焰、窯車式隧道窯是一種最基本的類型，也是現在使用廣泛的隧道窯。（三）輥道窯輥道窯是一種截面呈狹長形的通道，由一根根平行排列、橫穿窯內工作通道截面的輥子構成“輥道”，制品放在輥道上隨著輥子的轉動而輸送入窯，在窯內完畢燒成工藝過程，故稱輥道窯。輥道窯可按使用的燃燒構造、加熱方式、通道多少來分類。明焰輥道窯中，火焰進入輥道上下空間，與制品接觸并直接加熱制品。氣燒明焰輥道窯慣用的氣體燃料有天然氣、發生爐煤氣、石油液化氣等，規定煤氣是干凈的。油燒輥道窯常采用輕柴油作為燃料，其供油系統比供氣系統簡樸，投資也較少，使用單位較多。明焰輥道窯的燃燒產物直接與制品接觸，對提高傳熱效率、均勻窯內斷面溫度場、節能等都是有利的，代表了輥道窯的主流。輥道窯按工作通道的多少分單層輥道窯、雙層輥道窯、三層輥道窯等。多層輥道窯可節省燃料，縮短窯長，減少用地，減少投資費用。但由于層數增多，使入窯及出窯的運輸線、聯鎖控制系統、窯爐本身構造都復雜化，給去除磚坯碎片更是帶來不少困難。我國現在大多采用單層輥道窯，有的采用兩層通道，一層用來焙燒制品，另一層用于干燥坯體。干燥熱源運用焙燒層的余熱。普通說來，當窯寬較窄、工作溫度也不太高、占地受到限制時宜采用多層，但普通也不適宜超出三層。（四）間歇窯持續窯也有某些缺點，如占地面積大，基建費用高，燒成制度不易變化，節假日不可隨意停窯等。間歇式窯爐在這些方面則顯示出了它的優點。倒焰窯是慣用的間歇窯，它是由于火焰有一種從上向下流動的過程而得名的。其容積可大可小，建筑費用低，窯內溫度分布均勻，能按產品的工藝規定變化燒成制度，節假日和周末可停窯，在生產上含有靈活性等優點，合用于多品種多規格或中小型陶瓷廠使用。傳統的倒焰窯產量低，單位制品燃耗大，裝、出窯勞動強度大，勞動條件差，不易實現機械化和自動化，又限制了它的發展。新型間歇窯有梭式窯、鐘罩窯等，梭式窯是間歇燒成的窯，窯車推動窯內燒成，燒完了再拉出來，卸下燒好的陶瓷。窯車猶如梭子，故而稱為梭式窯。新型間歇窯普通都采用耐高溫的輕質隔熱材料砌窯，使用高速調溫燒嘴，并應用自動控制技術，窯爐性能有了很大改善。與傳統間歇窯相比，新型間歇窯有以下特點：（1）窯外裝出制品，且不需重復用手工砌封窯門，減少了勞動強度，改善了勞動條件，提高了工作效率。（2）采用高速調溫燒嘴，加強窯內傳熱，縮短了制品燒成時間，從而提高了窯的產量，減少了單位制品的燃料消耗量。（3）采用高溫輕質隔熱材料砌窯，減少了窯體蓄熱量，便于快速燒成和冷卻。（4）制品燒成和冷卻過程中實現自動控制，提高了產品質量。五、坯體裝車與入窯陶瓷制品的燒成，首先要通過坯體入窯工序。坯體入窯又與其產品種類、窯爐構造和燃料特點等密不可分。常見的陶瓷坯體入窯方式可分為匣缽入窯、棚板裝窯和坯體直接入窯三種。坯體裝窯工藝的合理與否會影響到產品的產量與質量。制品的諸多缺點如變形、色臟、落渣等往往都與裝窯工藝有關。（一）匣缽入窯1．坯體裝缽傳統窯爐燒成時，由于生坯強度低，坯體不能直接堆疊，且坯上有釉，如果互相堆疊則燒后會粘在一起，同時為避免坯體受窯內火焰、灰塵、煙氣的污染，需將坯體裝于匣缽內進行燒成。當代窯爐所用燃料大多為清潔能源，因此坯體裝缽燒成逐步被裁減。坯體裝缽時，匣缽的材質及物理性能應符合工藝規定。匣缽的大小應與所裝坯體的器形相適應，以獲得最大的裝窯密度。匣缽在使用前應預先燒成（燒成溫度要比使用溫度高），匣缽背面與口沿要涂高溫涂料，以防落渣及匣缽之間互相粘結。坯體裝缽時，應按坯件大小、厚薄、重心來選擇簡便的辦法。規定平穩，以免造成制品的變形、開裂等。上釉的大型坯件或特殊形狀的制品，必須采用支架或支釘裝缽。坯體裝缽時，應自下而上從坯架上取坯并一層一層拉清，坯體要件件吹刷，除去灰塵雜物，認真檢查生坯質量，不符合規定的坯體要剔除。取坯、放坯要輕拿輕放，減少破損與落渣，碗、碟、盤等較小的坯體可用吸坯器裝缽，大件坯體要用雙手取坯入缽。嚴格選用符合質量規定的匣缽，避免在高溫時因個別匣缽柱出現問題而發生倒車倒窯事故。碼缽時要穩、平、直，即底面要平，腳部要穩，缽柱要直，避免倒車倒窯現象發生。坯體裝缽時的含水率應控制在一定范疇內，濕坯進窯后會容易造成吸煙與炸坯等缺點。2．倒焰窯匣缽裝窯倒焰窯內溫度分布不均勻，上下溫差與水平溫差比較大，必須按照坯釉料的燒成性能、窯爐中煙氣流動的阻力分布狀況以及對制品的質量規定等擬定適宜的窯位。裝窯前，應去除吸火孔和支煙道中的窯渣雜屑，確保燒成時火焰暢通。墊座用耐火材料制成，每根匣缽柱下均用三個，擺成等邊三角形，使之受力均勻。匣缽柱的水平排列方式多為平行排列，也可交錯排列或混排，缽柱間距要適宜。調節水平間距大小能夠均衡窯內水平溫度，排布普通是內密邊稀，缽柱間距普通為3~5cm，邊缽柱距窯墻為10~12匣缽柱的上下要保持平、正、直、穩。靠近窯墻的一排缽柱為了避免向外傾倒，規定略向中心傾斜，在每柱匣缽的間隙里隔一定高度用支撐物卡緊，避免高溫時歪倒。匣缽柱的高度要根據窯爐構造或所裝產品來定，缽柱普通距窯頂15~20cm匣缽柱裝窯時，還要注意放好試片與測溫錐，且便于取出與觀察。3．隧道窯匣缽裝車隧道窯內所裝產品盡量是同一類型，或者使匣缽的規格盡量一致,這樣可使匣缽柱通道保持在一條直線上，以利于煙氣流動。所用的泥條、撐片、泥釘均要與制品相適應，使其燒成收縮與坯體一致，并且其燒結溫度高于坯體。匣缽柱的排列有平行和錯列等形式。應根據制品或匣缽的形狀、大小、厚薄以及燒成溫度和質量規定，合理運用窯車上的有效容積。普通匣缽間距3~5cm，距窯墻10~15cm，距窯頂10~由于隧道窯中煙氣水平流動，普通上面溫度高，下面溫度低，裝車時宜上密下稀，設法使下部縫隙大，上部縫隙小。窯車中部的缽柱規定正直、穩固，不能傾斜，兩邊匣缽柱向中間稍微傾斜，這樣有助于減小上下溫差，并且也比較穩固，中間的匣缽柱應盡量裝高某些，使上部氣流阻力加大，也利于減小溫差。墊腳高度普通高于5cm。缽柱間隙用支撐物卡緊，以防高溫下歪倒。保持車面整潔，裝車前要檢查窯車與否符合進窯規定。將新的好的匣缽裝在底下，舊的次的匣缽裝在上面，這樣有助于避免倒車事故。選用匣缽時還要注意，同一柱匣缽的形狀、大小要基本相似，口徑誤差大的不適宜同時使用。匣缽裝車，往往采用“取出燒好的產品、坯體入匣缽、碼匣缽”的“三合一操作”，減少匣缽的碰撞次數，有效避免落渣等缺點的產生。裝車完畢，要認真檢查一次，再通過原則門進行檢查，填好坯件的數量及裝車者的工號，方便于缺點分析。（二）棚板-立柱裝車裝窯對明焰燒成的窯爐或制品質量規定不高的場合，隧道窯、梭式窯可采用棚板-立柱裝車入窯。棚板-立柱裝車時，重要考慮煙氣在窯內的流動狀況與窯具的使用壽命狀況。通過采用棚板-立柱在窯內或窯車上構筑成層狀構造，產品裝于各層棚板平面之上。采用這種辦法時棚板不必每次重新砌筑，而只須略加修整。因此減少了勞動強度。產品與窯具間氣體流動暢通，改善了傳熱狀況。與匣缽裝窯相比，可提高裝窯密度，減少窯具用量，產品能耗下降，窯爐生產能力提高。碳化硅棚板含有良好的熱傳導，是無匣裝燒陶瓷制品的抱負的窯具之一。裝坯時，上下棚板要保持平正穩妥，均勻排列成行或成列，每層的制品盡量做到高度基本一致。普通應將最短小的坯體裝在中間位置。高的坯體放在最下部或最上部，縱向和橫向的空隙控制在10mm（三）坯體直接入窯當采用液體或氣體燃料時，對日用陶器、粗炻器、日用普瓷、陶瓷磚、衛生陶瓷等制品普通能夠采用坯體直接入窯。坯體直接入窯，減少了窯具的使用，節省了空間，也節省了能源。隧道窯燒成日用陶器時，窯車上常采用大小件套裝的辦法。隧道窯燒成普通瓷器、衛生陶瓷時，窯車上常采用棚板立柱配合的裝窯的辦法。輥道窯燒成陶瓷磚時，只須將坯體直接平放排列于輥棒上入窯，小尺寸的產品可放置在耐火材料制成的墊板上入窯，燒成時產品與墊板一起在窯內輥棒上運動。部分日用陶瓷產品，也可采用直接進入輥道窯燒成。這種裝窯辦法，傳熱狀況良好，易于進行機械化、自動化操作。六、隧道窯構造（一）隧道窯的工作系統與窯體構造1．隧道窯的種類與特點（1）隧道窯的種類隧道窯是一條長的直線形隧道，其兩側及頂部有固定的墻壁及拱頂，底部鋪設的軌道上運行著窯車。燃燒設備設在其中部兩側，構成了固定的高溫帶即燒成帶，燃燒產生的高溫煙氣在隧道窯前端煙囪或引風機的作用下，沿著隧道向窯頭方向流動，同時逐步地預熱進入窯內的制品，這一段構成了隧道窯的預熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風，冷卻隧道窯內燒成后的高溫制品，鼓入的冷風流經高溫制品而被加熱后，再抽出送入干燥器等作為干燥生坯的熱源，這一段便構成了隧道窯的冷卻帶。隧道窯根據熱源不同分火焰隧道窯和電熱隧道窯。火焰隧道窯以固體燃料（煤）、液體燃料（油）、氣體燃料（煤氣或天然氣）等燃燒加熱制品，電熱隧道窯運用電熱元件加熱制品。隧道窯根據火焰與否與制品接觸分明焰隧道窯、隔焰隧道窯、半隔焰隧道窯。明焰隧道窯火焰直接進入隧道并與制品接觸。隔焰隧道窯在火焰與制品間有隔焰板，火焰加熱隔焰板，隔焰板再將熱量輻射給制品。半隔焰隧道窯是隔焰板上開有小孔，讓部分燃燒產物與制品接觸，或只有燒成帶隔焰，預熱帶為明焰。隧道窯根據窯內制品運輸方式分為窯車式隧道窯、推板式隧道窯、輥底式隧道窯（輥道窯）等。根據通道多少分為單通道隧道窯、多通道隧道窯。（2）隧道窯的特點與傳統間歇窯相比，隧道窯有以下特點：隧道窯生產持續化，生產周期短，產量大，質量高。燒成時間減短，普通大窯由裝窯到出窯需要3~5天，而隧道窯約有20h左右就能夠完畢。窯和窯具使用壽命長，由于窯體不受急冷急熱的影響，因此窯體使用壽命長，普通5~7年才修理一次。產品質量高。預熱帶、燒成帶、冷卻帶三部分的溫度，經常保持一定的范疇，容易掌握其燒成規律，因此產品質量較高。熱運用率高，燃料經濟。熱量的保持和余熱的運用都十分良好，節省燃料，較倒焰窯可節省燃料50~60%左右。節省勞力、勞動強度低。燒成時操作簡便，裝窯和出窯的操作都在窯外進行，也很便利，改善了操作人員的勞動條件，減輕了勞動強度。2．隧道窯的工作系統及三帶的劃分（1）隧道窯的工作系統隧道窯燒成時，裝載在窯車上的坯體，在推車機的推動下，不停地隨窯車從窯頭進入窯內。燃料在設于燒成帶的燃燒室燃燒，產生的燃燒產物進入窯內，從燒成帶流向預熱帶，與坯體進行熱交換后經排煙孔、支煙道、主煙道，從煙囪或風機排出。坯體和燃燒產物的運行方向相反，在加熱過程中發生一系列物理化學變化，達成燒成帶末端坯體達成燒成。進入冷卻帶使制品快速安全冷卻，經冷卻的制品從窯尾隨窯車推出。不同構造的隧道窯工作系統不盡相似。圖3-1為普通隧道窯的工作系統示意圖。圖3-2為當代隧道窯的工作系統示意圖。圖3-1普通隧道窯的工作系統示意圖1-封閉氣幕送風2-攪拌氣幕3-排煙機4-攪拌氣幕送風5-重油或煤氣6-燒嘴7-霧化或助燃風機8-急冷送風9-熱風送干燥10-熱風機11-冷風機圖3-2當代隧道窯的工作系統示意圖1，2-窯頭兩道封閉氣幕3-預熱帶前部的分散排煙口4-預熱帶下部兩側的高速調溫燒嘴5-燒成帶兩側的高速燒嘴6-冷卻帶高速噴入的急冷氣幕7-冷卻帶窯頂分散抽出熱風8-冷卻帶高速調溫燒嘴當代明焰隧道窯采用凈化燃料明焰裸裝燒成。在燒成帶兩側水平交錯布置多個高速燒嘴，有助于強化窯內傳熱，均勻窯溫和調節燒成曲線。在預熱帶下部兩側水平交錯布置多個高速燒嘴，有助于控制預熱帶燒成曲線，減少窯內溫差。窯的截面寬但有效高度小，普通不需設攪拌氣幕，必要時也有采用頂部燒嘴向預熱帶吹熱風，可有效減少預熱帶上下溫差。持續進車，普通不設窯門，而是在窯頭設兩道氣幕阻隔。在預熱帶前部若干點分組排煙，充足運用煙氣熱量。在冷卻帶采用直接冷卻（也有直接冷卻與間接冷卻相結合的），從窯墻兩側水平交錯布置冷風噴口，高速噴入冷卻風造成強烈橫向循環氣流均勻冷卻制品，再由窯頂分散抽出熱風，因此冷卻帶是以循環氣流為主，縱向氣流較少。（2）隧道窯三帶的劃分根據制品在窯內的變化特點，隧道窯分為預熱帶、燒成帶、冷卻帶三帶。三帶的具體劃分有按溫度劃分和窯體構造劃分兩種辦法。按溫度劃分普通是以坯體入窯溫度至950℃左右為預熱帶，950℃到最高燒成溫度（涉及保溫）為燒成帶，最高燒成溫度到出窯溫度為冷卻帶。燒還原焰的隧道窯，則以工藝規定的坯體由氧化轉還原溫度（即氛圍轉換溫度，約1050℃隧道窯三帶長度是根據燒成工藝規定即制品在各帶停留的時間決定的。預熱帶的長度應確保煙氣和入窯坯體進行充足地熱交換，使廢氣排出的溫度在200℃左右，以提高熱運用率；燒成帶的長度應確保坯體在高溫條件下有足夠的加熱和反映時間，以提高燒成制品質量；冷卻帶的長度應確保制品合理地均勻地快速冷卻，使出窯制品的溫度在803．隧道窯的窯體基本構造隧道窯的構造分為窯體構造（窯墻、窯頂和鋼架構造）、預熱帶構造（排煙系統）、燒成帶構造（燃燒系統）、冷卻帶構造（冷卻系統）及其它構造（窯車構造及車下冷卻構造）。窯體由窯墻、窯頂所構成。為加固窯體，設有鋼架構造。（1）窯墻窯墻的作用是與窯頂、窯車襯磚一起構成窯道。窯道內特別是燒成帶的溫度很高，窯墻必須能長久經受高溫的作用，窯墻支撐窯頂還要承受一定的負荷，窯墻內外壁溫度差大，有熱量自內壁通過窯墻向外壁散失，規定窯墻含有隔熱作用。因此窯墻必須含有的條件是能耐高溫和煙氣的侵蝕，含有足夠的強度，含有良好的保溫性能。選擇建窯材料時，抱負的狀況是采用一種既耐高溫、又含有高強度，且隔熱性能好的輕質耐火材料。用這樣的材料砌筑的窯墻薄而輕，易于建造，占地少，散熱量小。普通都是幾個不同的材料來砌筑窯墻，以滿足對窯墻的規定。如圖3-3所示。圖3-3隧道窯窯墻構造類型傳統隧道窯窯墻的構造是內壁用耐火磚，中間用輕質隔熱磚，外壁用紅磚。內壁用耐火磚砌筑，可滿足耐高溫，抵抗煙氣的侵蝕的規定。所用耐火材料的種類由燒成溫度決定。普通1300℃下列用黏土耐火磚，1300~1400℃用高鋁磚，1400~1500℃用硅磚，1500~1600℃用鎂鋁磚，1800℃下列用剛玉磚。耐火磚的厚度視內壁溫度、窯的大小及材料的性質而定，普通為113~463當代隧道窯的窯墻普通不用支撐窯頂即不承受荷重，因些能夠采用優質耐火隔熱材料取代傳統窯墻耐火磚層和輕質隔熱磚層，在同樣的熱阻條件下，使窯墻厚度和窯墻的質量可大大減少。窯墻普通有組合型和全耐火纖維型。由于沿長度方向隧道窯的內壁溫度變化很大，組合型和全耐火纖維型窯墻在使用溫度不同的各個區段內，選擇不同的材質及其厚度。總之，隧道窯各段的各層材料的種類和厚度，應根據該段的溫度，所用材料的價格和安全來決定。普通低溫段薄些，對材料的規定低些；高溫段厚些，對材料的規定高些。（2）窯頂窯頂的作用與窯墻相似，但窯頂支撐在窯墻上，且在較為惡劣的條件下操作，除了必須滿足窯墻所含有的條件外，窯頂還必須含有構造嚴密，不漏氣，結實耐用，不易下沉塌陷。質量輕以減少窯墻負荷，橫推力小可少用加固鋼材，有助于減少窯內氣體分層。窯頂有拱頂和平頂兩種，傳統隧道窯多采用拱頂，當代隧道窯普遍采用平頂。圖3-4隧道窯拱頂構造示意圖1-拱頂2-拱頂3-拱腳梁4-立柱5-拉桿6-檢查坑R-拱半徑B-跨度α-拱心角s-拱厚f-拱高當代隧道窯的平頂普通有棚板式、吊掛式兩種。棚板式平頂受材料的材質和尺寸限制，窯寬較小，窯溫也不能太高，普通用在窯頭和窯尾低溫部位。吊掛式平頂采用鋼架和吊鉤，金屬用量大，但窯寬不受限制，并且適宜于模塊裝配式窯，因此在當代隧道窯中廣泛應用，吊掛式窯頂有傳統吊掛型、組合型和全耐火纖維型三種型式。如圖3-5所示。傳統吊掛型中，吊頂磚普通有定型產品，過去多為致密磚。現在吊頂磚重要采用輕質耐火磚和吊頂磚層上部再鋪一層耐火纖維氈，其作用是減少窯頂蓄熱和散熱損失，提高窯頂密封性能。組合型為耐火纖維和致密耐火材料（板、銷釘）組合的形式，采用堇青石質耐火銷釘托住堇青石質耐火薄板，板上裝有耐火纖維內層，使用中耐火纖維不直接與高溫煙氣接觸，幫使用壽命長，但安裝較復雜。全耐火纖維型構造窯頂的質量和蓄熱最小，保溫效果最佳，安裝也方便，但對耐火纖維疊塊的材質規定較高，使用壽命較短。（二）隧道窯預熱帶的構造隧道窯預熱帶構造涉及窯頭構造、排煙系統、攪拌氣幕和循環氣幕等。1．窯頭構造窯頭構造涉及窯門和封閉氣幕。隧道窯預熱帶普通為負壓，設立窯門和窯頭封閉氣幕是為了避免窯外冷空氣漏入窯內，從而減少氣體分層，達成減少預熱帶上下溫差的目的。（1）窯門隧道窯窯頭窯門普通設立兩道。進車時啟動外窯門，關閉內窯門。窯車入進車室后，關閉外窯門，啟動內窯門。以確保進車時窯內不直接和外界相通。窯門普通用金屬材料制成，其構造有對開式、插板式和卷簾式等。對開式窯門構造比較簡樸，操作方便，但容易漏風，且只能作外窯門。插板式窯門密封效果好，但如安裝不當，或因受熱膨脹變形，易被卡住。卷簾式窯門比較輕便，使用靈活，效果較好。窯門應啟閉快速方便，關閉后密封性能好。有的隧道窯在窯尾出車端也設有一道窯門。（2）封閉氣幕封閉氣幕是以氣體為簾幕對窯頭起封閉作用，距窯入口端約一種車位處，將氣體以一定速度自窯頂及兩側窯墻打入窯內，由于氣體的動壓轉變為靜壓，使窯頭形成1~2Pa的微正壓，制止冷空氣漏入窯內。氣幕的構造形式，有格子式和狹縫式兩種。狹縫式砌筑方便，出風口阻力也較小。封閉氣幕普通在窯墻中下部、窯頂開孔，氣流吹入窯內方向普通有以下幾個狀況：窯墻、窯頂均與窯內氣流垂直；窯墻、窯頂均與窯內氣流成30°~45°角向窯頭方向吹出；窯頂與窯內氣流垂直，窯墻與窯內氣流成30°~45°角向窯頭方向吹出。具體采用何種方式應根據窯頭負壓的大小以及與否持續推車等因素而定。當采用間歇推車方式時，應使氣幕縫對準料垛間隙，以提高密封效果。封閉氣幕普通設1道。有的窯為進車方便起見，窯頭只設外窯門，而設兩道封閉氣幕來提高窯頭封閉效果。封閉氣幕普通抽車下熱風或冷卻帶的熱空氣作風源，也有采用熱煙氣作風源的。圖3-5吊掛式平頂(a)-傳統吊掛型(b)-組合吊掛型(c)(d)-全耐火纖維型1-堇青石質耐火銷釘2-堇青石質耐火薄板3-耐火纖維氈（高溫型）4-耐火纖維Z形砌塊（中溫型）5-耐火纖維氈（中溫型）6-鋼構造7-工作面8-耐火纖維Z形砌塊9-巖棉板2．排煙系統隧道窯的排煙系統涉及排煙孔、垂直支煙道、水平支煙道、主煙道、排煙機和煙囪。（1）排煙孔和垂直支煙道排煙孔設在預熱帶兩側窯墻內壁面上，呈矩形，其孔的下緣與窯車臺面平齊，這樣有助于把預熱帶上部氣體拉向下部，克服氣體分層，減小上下溫差。排煙孔通過垂直支煙道和水平支煙道相連，如圖3-7所示。在垂直支煙道上設有排煙支閘，通過其開度來調節預熱帶窯內溫度制度和壓力制度。排煙孔的分布有集中和分散兩種方式。集中分布是在窯頭2~3個車位分布少數幾對排煙孔，其優點是可加緊氣體流速，改善對流換熱效果，提高熱運用率，缺點是調節不靈活，易使窯頭溫度偏高。分散分布是在預熱帶一定長度范疇內分布多對排煙孔，其優點是可靈活調節預熱帶的溫度制度和壓力制度。同時，由于分散排煙迫使煙氣多次自上往下流動，有助于均勻窯溫，缺點是熱運用率較低。綜合分析，分散排煙優于集中排煙，因此現在排煙孔多采用分散分布的形式。分散分布的范疇約占預熱帶全長的70%左右，往往自窯頭第二車位開始分布。其布置方式又有均勻布置、前密后稀、中間密兩頭稀、中間稀兩頭密等幾個。實際生產中多采用均勻布置或前密后稀這兩種形式。排煙孔和垂直支煙道的連通方式，能夠是每個排煙孔設一條垂直支煙道，也能夠是幾個排煙孔（普通為2~4個）共用一條垂直支煙道。排煙系統通道面積的大小重要由煙氣的流量和流速決定。在砌筑條件允許狀況下通道面積大某些好，但也不能太大。原則上排煙孔的總面積、支煙道的總截面積、主煙道的截面積、煙囪出口截面積應相等或靠近。為了調節的方便，普通都將排煙孔的總面積設計得比主煙道的截面積大1~2倍，其因素是排煙孔總面積的擬定不僅要考慮排煙量，并且要考慮通過各排煙孔對煙氣的分派來調節預熱帶的溫度和壓力制度，給調節留有充足的余地，不致于因有些排煙孔閘板的關小而減少排煙孔的實際排煙面積。圖3-6氣幕縫的構造形式（2）水平支煙道水平支煙道截面形狀普通為半圓拱下接一種矩形，也有近似矩形的，其布置方式有下列幾個。一種是設在窯墻基礎下面，如圖3-7所示。這種形式的水平支煙道，截面積比較大，但由于設立位置較深，造價較高，特別是地下水位較高的地區不適宜采用。另一種是設在兩側上部窯墻內，如圖3-8所示。它的優點是能夠簡化預熱帶窯體的基礎構造，節省建窯投資，但截面受窯墻厚度的限制，且煙道壁較薄，散熱較大。有的窯為了回收煙氣帶走的顯熱，在水平支煙道內安設換熱器，而把水平支煙道設在窯墻外側。其優點是便于安放換熱器，但阻力損失大。由于離地面較淺，散熱也較大。（3）主煙道主煙道的布置根據煙囪的位置有兩種形式。一種是煙囪設在預熱帶窯墻的一側，主煙道與水平煙道垂直，橫貫窯底直通煙囪，其位置約在從窯頭算起占預熱帶1/4~1/3。這種構造的優點是沿窯長度方向占地少，且最大負壓點不在窯頭，對減少窯頭漏風有一定好處。其缺點是窯兩側支煙道內抽力不均勻，近煙囪側抽力較大，另一側抽力較小，影響窯內兩側溫度和壓力的一致。這一缺點可通過合理調節排煙支閘來克服，但調節比較困難，并且即使調節平衡，若操作條件變化，此缺點有可能會重現出來。主煙道的另一種形式是煙囪設在窯頭方向，主煙道沿窯縱向軸線通向煙囪。其優點是窯內兩側支煙道抽力較均勻，缺點是沿窯長度方向占地多，且煙道穿越托車道，建筑構造解決比較麻煩。上述兩種主煙道普通都比較深，煙道底面約在地下2m圖3-7排煙孔、垂直支煙道與水平支煙道1-排煙孔2-垂直支煙道3-排煙支閘4-水平支煙道圖3-8水平支煙道設于兩側窯墻上部1-排煙孔2-垂直支煙道3-排煙支閘4-水平支煙道（4）煙囪和排煙機自然通風的隧道窯，煙囪的作用是產生足夠的抽力克服窯內阻力，把廢氣送到高空，避免污染環境。機械通風的隧道窯，煙囪的作用只是后者，克服窯內阻力的任務由排煙機擔當。（1）煙囪設在窯一側的布置（2）煙囪設在窯頭方向的布置圖3-9主煙道在地平面下列的布置3．減少預熱帶上、下溫差的裝置（1）攪動氣幕攪拌氣幕又叫擾動氣幕，是運用熱氣體以較高的速度自窯頂向窯內噴入，迫使窯內上部熱氣體向下流動，產生攪動作用以均勻窯溫。氣流噴出角度能夠900垂直向下，或以一定的角度逆煙氣流動方向噴出。攪動氣幕的構造形式與封閉氣幕的窯頂構造相似，有狹縫式，也有格子式。設立位置普通在600~800℃為了達成比較滿意的效果，規定送入的氣體以較小的風量較大的風壓，并與該區域溫度較靠近的風溫進入窯道。噴出速度應在10m/s以上才起作用。（2）循環氣幕循環氣幕是使窯內煙氣上下循環流動，均勻窯溫的裝置。要使窯內煙氣循環流動，普通有兩種辦法。一種是在窯頂安裝軸流風機，風機葉片不超出拱頂面，機軸背面有夾道通向側墻窯車臺面處的吸氣口，將窯下部的煙氣抽吸上來并自窯頂吹入。現在因材料的限制，軸流風機只能用于低溫部位。另一種是采用噴射器，用壓縮空氣自噴口高速噴出，在該處造成負壓，將煙氣由下部抽出后從上部送入，形成煙氣循環以減少上下溫差。（1）用軸流風機循環（2）用噴射器循環圖3-10循環氣幕（三）隧道窯燒成帶的構造隧道窯燒成帶的重要構造涉及燃燒系統、氛圍轉換氣幕等。1．燃燒系統使用氣體燃料或液體燃料時，除要設立燃燒室外，還必須使用油噴嘴或煤氣燒嘴將燃料噴入燃燒室，能夠使大部分燃料在燃燒室內燃燒，燃燒產物再噴入窯內燒成制品。也能夠將燃料直接噴入窯內燃燒，使窯內溫度均勻，熱效率高。但必須在料垛間留有足夠的燃燒空間，若燒重油，必須霧化良好才干直接噴入窯內。（1）燃燒室對數的安排方式隧道窯普通自900~1000℃燒成帶燃燒室的安排，有集中和分散兩種方式。集中安排是燒成帶燃燒室的對數少，每個燃燒室的容積較大。其優點是易于操作，缺點是燃燒室的對數少，難以確保窯內溫度均勻，過大的燃燒室也不易操作。分散安排是燃燒室對數多，每個燃燒室的容積較小。其優點是窯內溫度容易均勻，燒還原焰時，氛圍也容易分清，調節比較靈便。缺點是燃燒室過多，相對來說會增加燃料消耗，影響窯的構造強度，且要增加操作管理上的負擔。究竟安排多少對燃燒室為好，應根據所用燃料、窯的容積、燒成溫度、燒成氛圍、推車速度等因素決定。燃燒室布置時自低溫向高溫前稀后密。燒還原焰的隧道窯，為確保氛圍轉換，最后一對氧化爐與第一對還原爐之間的距離要大些。對燒重油的隧道窯普通為4~8m（2）兩側燃燒室的布置方式兩側燃燒室的布置有相對和相錯兩種方式。相對布置方式是兩側燃燒室在同一中心線上。這樣砌筑簡樸，易于安設鋼架構造。但相對排列對著噴火口兩側的匣缽柱的溫度較高，在燒成帶長度方向上溫度變化不均勻，當寬度較小、噴出的火焰較長會產生兩側火焰互相沖擊的不良影響。相錯布置方式是兩側燃燒室中心線略有錯開，普通錯開約1~2塊磚長，這樣，窯內氣體產生循環，可使溫度、氛圍進一步均勻。但當窯較寬火焰較短時，相錯排列易使窯內同一斷面上產生橫向溫差，且砌筑和安設鋼架構造時沒有相對排列方便。有些采用相錯排列布置燒嘴的煤氣隧道窯，兩側燒嘴不是成對安設，而是一側比另一側多設一種燒嘴。具體布置方式，應根據窯的寬度、火焰長度等因素決定。若采用高速調溫燒嘴時，必須相錯排列，并且相錯的間距以半個車位或一種車位為宜，同時對準燒嘴的匣缽柱應留適宜的循環通道，或將噴火口對準裝載制品的下部或墊磚通道。（3）燃燒室在高度方向的排布層次在燒成帶部位設立高速燒嘴，窯墻兩側普通為上下兩層錯開布置，噴入窯內后可帶動窯內的氣體在斷面上旋回邁進，從而減少上下溫差，使窯內氛圍均勻。水平方向的窯墻兩側普遍設立交錯排列，使窯內氣體產生循環，可使溫度、氛圍進一步均勻。燃燒室噴出的煙氣速度普通為80~100m/s。另外，采用高速燒嘴強化了對流傳熱，從而彌補了使用凈化氣體燃料裸燒時火焰黑度小、輻射傳熱低的缺點。當代隧道窯在預熱帶普通設立高速調溫燒嘴。以取代傳統隧道窯上的攪拌氣幕。高速調溫燒嘴普通設立在預熱帶窯墻兩側窯車臺面處，采用單層、水平交錯布置。這種燒嘴能調節二次空氣量，使噴出的煙氣溫度達成適于窯內該點的溫度，便于控制溫度曲線，并且由于噴入速度高，引發窯內氣體激烈循環擾動，強化對流傳熱，使上下左右前后內外溫度均勻，減少預熱帶上下溫差，均化窯內氛圍，縮短燒成周期。2．氛圍氣幕燒還原焰的隧道窯，燒成帶前小段是氧化氛圍，后大段是還原氛圍。為確保氛圍的順利轉換，在氛圍轉換的部位950~1050℃處設有氛圍氣幕。氛圍氣幕是從窯頂、窯墻的氣幕縫內向窯道送入二次空氣，以燃盡從還原段流過來的煙氣中的一氧化碳和其它未燃的可燃成分等，從而實現氛圍轉換。氣幕縫也有狹縫式和格子式兩種構造形式，均以90o由于氛圍氣幕處窯內溫度較高，因此規定氛圍氣幕風溫盡量地高些。為使氛圍能均勻轉變，風壓宜高些、風量不適宜過大，過大的風量會減少氛圍轉換區的溫度。普通采用冷卻帶窯道或間壁道內抽出的熱空氣作為氛圍氣幕的風源。（四）隧