龙窑是最早用来烧制紫砂陶器的窑炉,据说最早在商代便已出现,在宋代开始用来烧制紫砂,因此它不仅是对紫砂器的发展,乃至对我国陶器的发展都有极大影响。
依山而建的智慧
龙窑又称长窑,主要分窑头、窑身、窑尾三部分,结构简单,造价低廉。建造龙窑只需选择适宜火道通畅的山坡斜度,约与地平线构成10°—20°角,自山脚至山腰间,挖一条长坑,称窑身。龙窑的窑头有预热室,窑尾通常不设烟囱或设置很矮小的烟囱,因龙窑本身就起着烟囱的作用。
在龙窑三个部分中,窑头的横断面积最小,这是为了便于烧窑开始时集中热量,利于燃烧。窑的中部面积最大,窑尾大于窑头而小于中部。又因龙窑有高度差,所以阻力小,具有自然抽风力,这样烧窑时火焰便能由下往上,可以起到窑内逐渐去湿预热的作用,从而使热能得到充分利用。
据一些历史作品估测,龙窑当时的烧成温度应该在1180℃左右。由于窑内空间很大,烧成时火焰分层现象比较严重,因此窑内各部位温差较大,经常会出现过火或欠火等现象,所以烧成正品率只有六七成。
窑火连天的岁月
一般来说,龙窑烧成是从晚上开始,在窑炉口用松枝或煤预烧以去除窑内、坯件湿度并起到预热作用。翌日天明后封闭窑炉口,并开启第一对窑眼,改用茅柴不停燃烧。据目测第一对窑眼火温足够时,即可封闭窑眼,同时换上一对窑眼继续燃烧。如此逐节上烧,一般烧到第二天中午即可完成。
龙窑时代的回忆
总而言之,窑结构简单,建筑费用较低,不需尺寸严格的拱砖,而且具有如下优点:
第一,窑体倾斜设置,本身就起着烟囱的作用,所造成的几何压头能克服料垛阻力,使窑在接近零压状态下操作,减少了漏气、吸气现象。
第二,由于燃烧段逐渐后移,有效地利用了烟气热量和产品热量,使热损失显著降低,并可提高燃烧温度,缩短生产周期。
第三,由于烧成快,窑体散热与蓄热不大,单位产品的热量消耗较少,其热效率接近于隧道窑。
当然,除了优点突出外,龙窑也存在许多明显的缺陷。比如,窑的结构简陋,使装窑和出窑的劳动强度大,难以实现机械化和半自动化;窑内温度和气氛波动较大,烧制大件产品和比较致密的工业陶瓷容易发生爆裂;有时由于烧成温度下的保温不足,影响烧成质量等问题。这也正是龙窑在现代生产中逐渐被淘汰的主要原因。