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明代的阶级窑(又称串窑)是由分室龙窑演变过来的,它的热工特性是结构简单,适合以柴作燃料,具有升温快,冷却快,能充分利用窑内余热,减少燃料消耗,烧成周期短等一系列的优越性。解放初期,福建德化和湖南醴陵、四川等地区瓷业也用阶级窑烧制日用陶瓷和电瓷,它的结构也是依山而建,窑室一般5~8间,长约18~28m,8间窑室容积约200m3,窑身倾斜角为17~20° ,自1957年后,由于柴源缺乏和不利于大规模连续生产,故逐渐被淘汰了。
现代龙窑的结构一般与地平线的倾斜角为12~20° ,窑的面积为50~150m3,窑长20~40m,个别长的达80~100m,内宽1.5~2.5m,内高1.6~2.0m,窑背每隔1m左右开一排投柴孔,窑底每隔15.~2.0处挖一沟[43],如图1所示。烧成时,窑内制品不动,火焰自下而上移动,其热工特性除上述的种种优点外,另一特点是窑内有适当的压力分布,由于窑的前段倾斜度较大,后段较小,不需要烟囱,窑本身就起着烟囱的作用,因而可使全窑有1/3的长度(中间部分)维持零压,窑头冷却带负压较小,窑尾(约等于全窑的1/3长)维持较小的正压,故全窑能自然维持在近于零压下,其压力分布情况如表1所列。
表1 龙窑各外压力分布表
燃烧情况
项 目
负压段长
m
负压大小1.33×102Pa
负压段长
m
正压段长
m
正压大小1.33×102Pa
窑头预热8h
10
— 4~0
16
14
+2
窑头封闭开始,燃烧8h
16
— 4~0
10
14
+2
距窑头16m处烧煤气
16
— 4~0
10
14
+2