白雅力克

(景德鎮(zhèn)陶瓷大學，江西 景德鎮(zhèn) 333403)

0 引 言

日本無煙柴燒窯是當代日本陶藝家設計出的一種專用于陶瓷燒制的柴窯。該種柴窯的特點是煙囪高，吸力大，出煙少，結構簡單，占地面積小，搭建材料與工序相對簡單方便。這種柴窯費效比低、生產效率高，因此在中國也受到關注。

1 裝窯技法

得到一件成功燒制的落灰釉陶瓷作品不易，其中涉及的因素較多，包括坯體的化學成分、制作工藝、造型、擺放位置、窯爐結構、燃料種類和燒制氣氛等，每個部分不可或缺，環(huán)環(huán)相扣。其中，裝窯技法和燒制技法是獲得落灰釉的關鍵所在。

日本無煙柴燒窯裝窯順序一般情況下是由遠及近、由內到外、由低到高。在這種裝窯順序框架下根據(jù)作品造型、尺寸、粘土種類、器型是否帶蓋子，以及是否要火痕、落灰等特殊效果等，適當調整產品的裝窯位置。例如，肌理效果厚重的器物應該在離投柴口接近的前端位置擺放，落灰少的效果器物應該擺放在最上方的后端比較合適，大尺寸器物適合在擋火墻后面，細高器物適合擺放在窯內后端接近煙囪的位置。因此，每次裝窯要根據(jù)產品特性和燒制需求做出相應的位置調整。經過多次實驗研究，日本無煙柴燒窯落灰由多到少的排列順序，可按圖1中的1 號至8 號位置排序。不同窯位的落灰多少與該位置的窯溫高低呈正比。

每種窯爐都有自己的缺陷。日本無煙柴燒窯在結構方面的不足之處是窯室和煙囪交界處的出煙口設計的尺寸較寬大，火焰容易被抽走，以至于保溫性差而且火焰循環(huán)路徑短。為了彌補以上缺點，筆者進行了兩個改良設計方案的實驗：方案一，在距離出煙口約15 cm 的位置設置了一道擋火墻，該擋火墻高度約50 cm，寬度約15 cm；方案二，在下燃燒室設置了2 道臺階，臺階中留有若干個進風口；該臺階在功能上，能避免上燃燒室落下的積碳堵住通風道，導致下燃燒室內缺氧而燃燒不充足從而影響升溫的弊端。經過改良設計，下燃燒室臺階中的通風道可以正常輸送氧氣，有助于窯內快速升溫。

圖1 日本無煙柴燒窯落灰由多到少的窯位排序圖Fig.1 The arrangement of kiln loading with a decreasing amount of wood ash in Japanese smokeless wood-fired kiln

筆者在多次燒制實驗中，總結出裝窯技法的五個規(guī)律，能夠據(jù)此獲得相應的藝術效果：

(1)窯室接近投柴口的位置火焰較大，因此容易產生火焰痕跡與落灰多、器物表面產生厚層落灰肌理和濃重的釉色效果，經常發(fā)生混合氣氛。

(2)窯室底層位置溫度較高，火焰路徑大，因此落灰相對多，易產生高還原焰氣氛。

(3)窯室上層位置溫度較低，落灰偏少、肌理變化不大、釉面干凈，易產生弱還原焰氣氛。

(4)擋火墻上方火焰流動好，容易產生流動火痕和適中的落灰釉，產品有明顯的還原焰氣氛。

(5)擋火墻后方位置屬于火焰末段，而且煙囪附近吸力大，溫度相對低，產品落灰效果弱，常發(fā)生混合氣氛。

2 燒制技法

一般情況下，日本無煙柴燒窯燒制時間約為36 h，但是為了得到更好的落灰釉效果，筆者建議時間可延長至40-48 h。其中包括預熱與烘烤階段、初步升溫階段、慢速升溫階段、快速升溫與高溫燒制階段、恒溫燒制階段、降溫還原燒制階段。

2.1 預熱與烘烤階段

裝窯工作全部結束后，用耐火泥封堵窯門，開始在下燃燒室點火，用5-6 h 緩慢升溫至150 ℃進行預熱。在150-300 ℃烘烤階段，蒸發(fā)窯內水份，用時約4-5 h。這時可選擇有結疤或難以劈開的大木塊作為燃料。為了落灰均勻，需要把煙囪擋風閘板適當閉合，以減弱抽力。

2.2 初步升溫階段

該階段自300 ℃升溫至800 ℃，以氧化氣氛燒制。這個階段坯體中的水份被蒸發(fā)出來，二氧化硅發(fā)生反應，素坯轉化為素燒坯，這時陶藝作品坯體更加緊密，草木灰飄落在作品表面①[日]日下部正,[美]馬克·蘭賽特.日本柴燒窯燒成揭秘[M].王霞譯.上海:上?？茖W技術出版社,2011:226.。該階段采用大木柴為燃料，使火焰逐漸旺盛起來，升溫用時約5-6 h。

2.3 慢速升溫階段

該階段在800-1200 ℃之間緩慢持續(xù)升溫，窯內充滿混合氣氛。慢速升溫階段時間約12-15 h。

應注意，在這一階段，下燃燒室投柴改為上燃燒室投柴，并要封堵下燃燒室投柴口。這個階段窯內溫度上、下、前、后位置有明顯的溫差。調整溫差的方法有三種：第一，將煙囪擋風閘板完全打開，側面通風口磚適當半開，側面進氣減少煙囪抽力，這樣有助于溫度長時間保持穩(wěn)定緩慢上升的狀態(tài)，窯內上下溫差會逐漸接近；第二，燃燒室的通風口磚適當打開一半，以便積碳充分燃燒；第三，投柴方法上使用十字形交叉投柴，投柴速度要快，保證燃燒室各位置投柴均勻，待燃料充分燃燒殆盡，出現(xiàn)灰白色木灰時再次投柴，這樣不會因積碳過多而堵住通風口，也有助于窯內緩慢升溫。

美國著名陶藝家和窯爐技術專家佛瑞德·奧爾森在柴燒中非常重視投柴技法。在他的著作《窯之書》中提出：“投的木柴太多，通風不良而窯會窒息，窯爐溫度不會升高”，②REPERICK F,OLSEN L.The Kiln Book [M].Philadelphia:University of Pennsylvania Press,2011:94.因此建議一次投柴量不能過多。

這個階段窯內溫度逐漸由低到高，粘土開始?；?，釉料和灰燼開始融化。因此，必須不斷觀察火口內部的測溫錐變化，查看它是否出現(xiàn)點頭或者融化跡象，以此來判斷窯內上下前后溫差，及時調整投柴方式。

提高落灰釉厚度的一個辦法是燒制中不能攪動木柴，要讓它自然緩慢燃燒殆盡時再次投柴。這個燒制技法的特點是窯內溫度很難快速升溫，溫度上升和下降之間來回循環(huán)，因此大多數(shù)人很難忍受這種燒制技法，采取投柴量變大、攪動柴火迅速升溫。在筆者看來，這種加大投柴和攪動木柴的技法雖然得到了快速升溫，但是影響了落灰的均勻度和厚度。實踐證明，如果窯內的溫度長時間在某一數(shù)值上下小幅波動，就表明這時已達到窯內升溫的條件。波浪式上下浮動升溫燒制技術就是取法自此。這一燒制技法可以解決窯內各位置之間出現(xiàn)溫差的問題，并且提高落灰厚度。

2.4 快速升溫與高溫燒制階段

這一階段，溫度從1200 ℃上升至1300 ℃，時間約3-4 h，以強還原焰氣氛燒制。

煙囪擋風閘板關閉三分之一，側面通風口磚半開抽力減少。將上燃燒室投柴口和窯室兩側看火口之外的所有口封堵，窯內開始穩(wěn)定升溫。投柴量要大，速度要快，在燃料充分燃燒后再次投柴。這階段必須選用干凈優(yōu)質木材作為燃料。這是因為，坯體內各種金屬氧化物起化學反應需要干凈穩(wěn)定的高溫環(huán)境，同時高溫環(huán)境也有助于還原焰氣氛的保持。另外，投柴速度和關閉投柴口門蓋的速度都要快，以減少氧氣進入窯內時間。同時，應當密切關注不同測溫錐的點頭和倒塌變化。

在這個階段，可適當用鐵鉤拿出照子觀察其落灰變化。溫度和落灰達到理想的效果時，封堵所有看火口、燃燒室進氣口，同時煙囪擋風閘板僅需留出10 cm 左右的縫隙。

2.5 恒溫燒制階段

這一階段的要求是在1300 ℃保溫2 h。窯室兩側所有看火口封堵后，計算好投柴量和間隔時間。每次投柴速度和關閉門蓋速度要快，這樣有助于一直保持恒溫和還原焰氣氛。煙囪側面通風口磚全打開。煙囪擋風閘板半開，以減少抽力。

2.6 降溫還原燒制階段

日本無煙柴燒窯常用燒制技法與上述五個步驟相同（見圖2）。但是，經筆者多次實驗，發(fā)現(xiàn)恒溫燒制結束后可以使用二次降溫燒制技法來提高落灰釉和保持還原焰氣氛。恒溫燒制結束后不能馬上停火，其原因是1300 ℃降至800 ℃的過程中，窯內因停火而迅速降溫形成氧化氣氛，F(xiàn)e2O3先轉化為FeO，繼而轉化為Fe2O3，破壞還原氣氛，影響器物的藝術效果。因此為了避免器物因二次氧化妨礙器物藝術效果的呈現(xiàn)，同時為了得到更好的落灰釉效果，筆者建議恒溫燒制結束后封堵所有看火口和投柴口，只打開窯室前方小投柴口，并且陸續(xù)投小柴。這一階段可被視為降溫還原燒制階段，時間約8-10 h 為宜（見圖3）。降溫還原焰燒制的具體過程，可采用以下5 個步驟：

(1)封堵上燃燒室投柴口和進氣口，改為打開窯室前方側面小投柴口投小柴。

(2)側面投柴口需要投放細小木柴。其目的是有助于在保證燃料持續(xù)燃燒的同時，不會出現(xiàn)過高的升溫條件，保持窯內溫度以10 ℃以內的較小幅度波動，逐步緩慢降溫。

(3)調整煙囪擋風閘板，使其保留約2 cm 縫隙。每次投小柴時，如觀察到縫隙里冒火焰，則表明降溫燒制過程正常，不會因迅速冷卻而導致器物二次氧化。待煙囪縫隙里觀察不到火焰時，再次投少許木柴。每次投柴時，投柴動作和投柴口磚封堵動作一定要快速，避免氧氣進入過多，影響還原焰燒制氣氛。

(4)每次投拆量和速度的確定，除了觀察煙囪的煙火以外，可根據(jù)熱電偶溫度數(shù)據(jù)變化來計算。一般情況下，直徑1-2 cm、長度1 m 以內的小柴，每次投柴時由7 根木條逐漸減少到3 根，約3min投柴一次。

(5)熱電偶溫度顯示800 ℃時，迅速投柴7 至8 根木條，并且馬上用耐火泥封堵投柴口，拼合2 cm 縫隙的煙囪擋風閘板。至此，整個燒制工作結束。

降溫還原焰燒制另有一種方法，即在恒溫燒制結束后，待窯溫下降至約1220 ℃時，上燃燒室中投入大塊木柴，并封住煙囪擋風閘板、關閉投柴口窯門。等到窯內自然降溫至 1180 ℃至1200 ℃時，打開煙囪擋風閘板，再次重復投入大塊木柴和封住煙囪擋風閘板、關閉投柴口窯門的步驟。等待窯內自然降溫直至開窯。這種降溫還原燒制技術的優(yōu)點是省時省力，但不足之處是穩(wěn)定性和成功率相對較低。

圖2 日本無煙柴燒窯常用燒制曲線圖Fig.2 The commonly-used firing curve of Japanese smokeless wood-fired kiln

圖3 日本無煙柴燒窯降溫還原焰燒制曲線圖Fig.3 The firing curve of lower temperature reduction firing for Japanese smokeless wood-fired kiln

在以往的還原焰氣氛柴燒過程中，人們常常為了快速提高溫度，以鐵棍攪動燃燒中的木柴和積碳，使木柴充分燃燒。這種方法雖然能夠快速提升溫度，但是不利于形成穩(wěn)定的還原氣氛。其原因是，緩慢升溫的時間可以均衡窯內不同位置的溫差，長時間的升溫或者長時間保持恒溫燒制可以穩(wěn)定均勻提升窯內溫度。美國陶藝家、火車窯發(fā)明人約翰·內里在柴燒中曾對筆者提出：“反對攪動燃燒中的木柴和積碳，強調窯溫上下浮動中緩慢升溫，這種燒制技術有助于落灰厚度的增加與還原氣氛的提升?！绷硗?，筆者認為不攪動積碳，可以避免雜質落在器表，減少窯內進入氧氣的機會，有助于保持還原焰氣氛。

3 結 論

落灰釉提升技法具有難度大、偶然性強等特點。針對這些特點，人們如果采取科學性技法參與柴燒中，那么燒制中會使落灰釉變得更加厚重并保持它的穩(wěn)定性。落灰釉提升技法實驗研究中，除了文章中重點提出的兩個改進方案以外，還可以配合運用其它燒制技法。例如，采取十字形交叉投柴，控制投柴量、投柴時間、投柴均勻度，調整燃燒室通風口磚的開合方向，以及及時觀察火、煙、照子、測溫錐和積碳等。除此之外，煙囪側面通風口磚和擋風閘板開閉的操作、縫隙大小的調整等工作也很重要。在日本無煙柴燒窯落灰釉提升技法中，窯內溫差也會對落灰釉產生一定影響。因此，今后還需進一步深入研究對它的精細控制問題。