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明治維新時德國人華格納博士引進了倒焰式角窯到日本,後來又由日本引進臺灣,成為當時進步的窯爐技術,它的特點是以煤炭為燃料。一直到1969年開始的十年間,窯爐的燃料才先後改為液化石油氣和天然瓦斯,改良了原本燒炭所產生的黑煙污染問題,燒出來的東西也更加優良。
窯爐可以說是窯業設備中一項最貴重、也最需要精確控制的項目,它可以有以下的分類法:
1. 依燒成的作業方式:連續式窯、半連續式窯、單窯或不連續式窯
2. 依火焰行進方向:昇焰式、倒焰式、橫焰式窯
3. 依形狀:豎窯、圓窯、角窯、回轉窯、隧道窯
4. 另外還有其他如燃料種類、用途、熱瓦斯與被加熱物接觸的形狀、性狀或作用而有各種不同的名稱。例如:蛇窯、樂燒窯、素燒窯等。
各種窯爐的特點:
1. 單窯
(1)橫焰式窯:燃燒室的火焰以與爐床平行的通路進入窯室,再從煙囪排出,缺點是燒成溫度不易平均、溫差很大,臺灣的柴燒窯屬此種類型的窯。
(2)升焰式窯:燃燒室的火焰上升到上方的窯室將胚體加熱,再由上方通風口排出,最主要缺點是直接上升的火與熱使上下溫差擴大。
(3)倒焰式窯:燃燒室的火焰循著擋火墻與窯內側壁間的通路上升的窯頂,在反射下到窯室加熱胚體,在經爐床下的煙道通往後方的煙囪排出,比前兩種有高的經濟效益及燃燒效率(因為熱量分布均勻)
2. 半連續性窯
(1)登窯:臺語俗稱「目仔窯」,是日治時期從日本引進的,依傾斜的山坡地形而建,窯室逐漸升高,呈半倒焰型火路,利用前一窯室的余溫作為預熱原,由於坡地的緣故通風太好,導致溫度不均、冷卻也快速,今日已很少使用。
(2)炮型窯:以相連燒成室構筑的窯爐,每個窯室間是燃料的投入口和燃燒室,從頭逐次往後燒成,前一窯的余熱為相鄰窯室的預熱原,大多使用在耐火物或磚瓦的燒成,因為胚體容易受到煙灰的污染。
3. 連續式窯
(1)輪窯:各相鄰的窯室連接成橢圓環狀,由冷卻中的幾個窯室排熱,作為其他相臨室的預熱,燃料費用比單獨的角窯節省很多,但多用於燒制磚瓦。
(2)連續室窯:與輪窯原理相同,為方形的相鄰窯室,各窯室可執行不同的燒成溫度與爐內氣氛,使用范圍廣、效益高,在隧道窯未開發前曾被大量使用。
(3)隧道窯:為長條隧道型的結構,胚體被放在臺車或輸送帶上,經由軌道依序往與瓦斯燃燒相反的方向移動,接受一連串不同階段控制調節的熱能,完成均勻順利的燒成。
除上述的各種窯爐,也有使用電熱為熱量來源的窯爐,只要評估自己燒制的效果及必要性,電窯也是臺灣窯業最常使用的窯爐之ㄧ。
電窯在燒制過程中是利用電與熱轉換所產生的能量來將窯爐內的坯體和氣體加熱升溫。由於是利用電能加熱,只要電力夠充足,它沒有燃燒後的排煙問題,氣氛穩定,所以對於發色的要求也相對的容易達到;溫度的調節容易,易均勻分布在窯內;更不會有燃燒後的熱氣流或煙灰所造成的窯體損壞問題;窯的占地也小,不需另外有其他的燃料儲存場地或裝備。
參考資料
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