Jak dlouho trvá vypalování keramiky?

Oheň je živel, který dal vzniknout keramice a její výroba končí ohněm.
V keramice pojem „výpal“ v širokém slova smyslu znamená jakýkoli výpal: předběžný (odpadový nebo sušenkový), povýpal (druhý nebo litý), jednorázový nebo dekorativní výpal.

Při sešrotování se výrobky zahřívají na 800-850°C pouze za jediným účelem – aby při dalším polití glazurou nepopraskaly. Druhý výpal – litý – je vyšší: na keramiku – 900-950°C. V tomto případě se střep nakonec slinuje a glazura se taví. Glazura se používá v keramice, aby výrobek nevytékal a bylo možné na lazuru nanést design speciálními barvami. Podglazurní barvy se velmi snadno připravují. Berou barviva připravená na kovovém podkladu a melou je s glycerinem nebo se starým kvašeným pivem. Za sucha se používají jako vodové barvy, nanášejí se na mokrou (nevypálenou) polevu.

Hořící – nejen technologický postup, ale také silné umělecké médium. Řízením ohně může keramik dosáhnout vzhledu textur, jemných přechodů v barvě střepu a glazur. Proto, i přes vysoké úspěchy moderního pecního průmyslu, mnoho hrnčířů raději pracuje s živým ohněm a studuje primitivní výpaly – polní pece, zemní pece, kapslové pece a mnoho dalšího.

Výrobky byly v kovárně vypáleny jednou. Po vypálení, aby nepropouštěly vodu, byly pomazány sádlem a vypáleny v ruské peci. Objem kováren se měnil: od 0,1 do 500 m3. Na kameninu a porcelán se stavěly dvoupatrové pece využívající teplo výfukových plynů.

Nejstarší a nejjednodušší kovárna je tzv. patrová. Jednalo se o jámu, do které se dávala vysušená keramika, byly pokryty ochrannou vrstvou, například odpadní produkty po vypálení a palivo – sláma, palivové dříví, dále rašelina nebo i uhlí. To vše bylo zapáleno zespodu. Po vyhoření paliva a vychladnutí pece bylo vše rozebráno a vsázka roztříděna.

Na Rusi vypalovali hrnčíři své výrobky buď v peci nebo v kovárně. V létě bylo příliš horko na práci v dílně při výpalu v peci; kromě toho je kovárna bezpečnější z hlediska požáru. Ale jeho design neosvobodil hrnčíře od potřeby mít kamna, která byla nutná pro sušení výrobků.

Hrnčířskou pec instaloval většinou sám mistr. Postavil ho do dvou cihel, aby se zvenku tak nerozžhavil; Instaloval jsem to přímo z pevniny a vypadalo to jako obyčejná ruská kamna, vytápěná na černo – bez komína. Ale měla také určité rozdíly. Po stranách čela, o něco výše, byly uspořádány dva průduchy pro výstup kouře; topeniště bylo instalováno podél kamen ve dvou řadách s cihlami kladenými na okraj, které tvořily na topeništi jakoby tři drážky, jejichž otvory vyčnívaly do topeniště. K vypalování bylo přes tyto cihly položeno 15 jeden a půl arshinových polen a na ně bylo umístěno 100-200 středně velkých nádob určených k vypalování. Hrnčíř zapálil pec a do drážek vkládal tenká vysušená polena. Od nich se vznítily příčné bloky, nádobí se rozžhavilo a po několika hodinách již mělo vzhled průhledného do běla rozžhaveného železa. Kouř a plameny vycházely čelem a průduchy přímo do dílny a odtud speciálním dřevěným potrubím – digestoří – na ulici. Oheň obvykle trval čtyři až pět hodin a celou tu dobu hrnčíř pravidelně přikládal nová polena a pokaždé zakrýval otvory drážek, které fungovaly jako dmychadla, cihlami. V této době se dílna tak rozžhavila a ztěžkla, že se prostě nedalo stát v plné výšce. Nahoře se hromadil kouř a teplo a hrnčíř byl nucen dřepnout si na podlahu před kamny a sledovat topeniště. V dílně se vždy skladovala voda pro případ požáru. Požáry většinou vznikaly, protože se vznítil podpal, který se sušil na kamnech, i když byl přikryt plátem železa.

Kovárna byla vyrobena pod širým nebem, obvykle na straně hory, 70-100 kroků od budov. Byla to kulatá jáma, nahoře se mírně zužující, 1,5–2 aršíny hluboká, s průměrem dole 2–2,5 aršínů. Jáma byla vyzděna cihlami a na dně byly díry. Tepelné trubky vedly pod topeništěm, vycházely z topeniště, které nebylo umístěno pod jámou, ale poněkud do strany a svým otvorem se otevíralo do prostoru vyčištěného ve svahu pod otvorem pece.

Při vkládání nádobí do pece do ní mistr skočil a nádobí opatrně položil tak, aby nezakrývalo otvory v ohništi, které chránilo nádobí před přímým stykem s plamenem; otvory byly ohrazeny střepy rozbitého nádobí. Vršek nádobí byl rovněž pokryt vrstvou rozbitých střepů. Výpal v kovárně trval 7-8 hodin a celou tu dobu se do topeniště přidávalo dříví.

Po vypálení jak v kovárně, tak v peci se misky chladily 12-14 hodin. Nádobí vyjímali rukama nebo pákou, pokud bylo ještě horké. Vyjmuté nádobí bylo ihned umístěno na vozík a pečlivě zasypáno senem.

Teoreticky se v závislosti na prostředí, ve kterém dochází k výpalu, dělí na oxidační a redukční. Oxidační vypalování je pravidelné vypalování, při kterém vzniká obyčejné červené nebo bílé (v závislosti na vlastnostech hlíny) nádobí. Při restaurátorském výpalu při teplotě 900°C jsou všechna ústí pece zakryta a výrobky chřadnou bez přístupu kyslíku, keramika se stává břidlicovou a černou. Taková keramika se dříve nazývala dušená, uzená, černě leštěná a výrobky z takové keramiky se lidově nazývaly sinyushki.

My v artelu jsme začali oživovat černě leštěnou keramiku. Známý od pradávna a kdysi mezi lidmi velmi oblíbený, dnes v Rusku téměř úplně vymizel a k nám se dostává v podobě jednotlivých produktů z Ukrajiny a Gruzie, kde se jeho výroba zázračně zachovala.

Dříve byl tento proces doprovázen velkou emisí kouře a mohl být samozřejmě prováděn pouze pod širým nebem a ve venkovských podmínkách. Je extrémně obtížné to zopakovat v dílně, a to i při použití nejmodernější ventilace. Proto je dnes výroba černě leštěné keramiky sporadická. Po čtyřech letech práce jsme dosáhli požadovaného efektu v elektrické troubě téměř za pokojových podmínek.

Keramika černě leštěná keramika má značné výhody oproti lité keramice obecně a lité keramice vyrobené litím zvláště. Jeho výroba nevyžaduje druhý výpal, což znamená, že spotřeba energie a čas na jeho výrobu jsou poloviční. Navíc není potřeba glazura, což je téměř třetina ceny výrobku. Navíc se prudce zvyšuje pevnost a klesá slinovací teplota střepu. Černě leštěná keramika má také estetické výhody: nyní je vnímána jako tradiční i ultramoderní.

Při vypalování keramiky je velmi důležité správné nastavení – správné umístění výrobků do pece. Při provádění této operace si musíte pamatovat, že s rostoucí teplotou výrobky poněkud ztrácejí svou pevnost a nadměrné zatížení na ně může vést k deformaci. To znamená, že nemůžete na sebe naskládat více než tři produkty. Při zahřátí na 600 °C se mírně roztahují, takže byste je neměli umisťovat blízko sebe: protože se nemohou roztáhnout, některé mohou prasknout. Je důležité zvolit správný režim ohřevu pece, protože chyby pálení nelze opravit. Naši předkové měli obrovské zkušenosti a režim hoření nastavili tradičně v závislosti na intenzitě kouře vycházejícího z komína, na množství, kvalitě a druhu palivového dřeva a na pořadí jeho hoření. Teplota byla určena barvou horkého střepu. Všechny tyto dovednosti k vám přijdou, ale chce to čas a trpělivost.

Moderní věda prostudovala proces vypalování keramiky dostatečně podrobně. Existují různé metody pro stanovení optimálního režimu, ale jsou použitelné pouze pro výpal v elektrických pecích. Myslím si však, že některé výdobytky vědy nebudou překážet tomu, aby hrnčíř vypaloval své výrobky v kovárně. K tomu je potřeba vědět, že k bílému žáru střepu dochází při teplotě blízké 1000°C při teplotách od 160 do 380°C střep ztrácí fyzikálně vázanou vodu, a proto dochází k výraznému smrštění. Závěr z toho je velmi jednoduchý: ohřev v tomto rozsahu by měl být pomalý. Při vypalování od 300 do 600°C se výrobky mírně zvětšují a při 573°C dochází ve střepu k rekrystalizaci, a proto je při této teplotě nutné držet 40-50 minut, jinak dojde k překrystalování. neproběhne úplně a ve střepu se vyvinou mikrotrhliny. A konečně: při teplotě 850°C dochází k velkému smrštění, které charakterizuje začátek slinování, takže poslední fáze výpalu by měla probíhat pomalu. Je jasné, jak to všechno udělat v elektrické troubě. A co v kovárně? Naši předkové to věděli. Výmluvným potvrzením toho jsou exponáty historického muzea. Budete se muset spolehnout na vlastní zkušenosti, zde vám pomůže vaše intuice a paměť předků.

Po dosažení maximální teploty, přivedení hrnce na bílý žár, by měla trouba vychladnout. V žádném případě neotevírejte, dokud teplota neklesne alespoň na 200°C. Náhlé ochlazení střepu na vzduchu může vést k prasklinám.

Nastal dlouho očekávaný okamžik otevření trouby. Na tohle se nedá zvyknout. Ještě teď, když o tom píšu, moje srdce bije, jako by ho vystřelili poprvé. A pokaždé, když vezmete a dlouho držíte v rukou ještě teplý hrnec, misku, misku nebo štěně a zvednete je, nadhodíte je jako dítě, z tváře vám nezmizí laskavý úsměv.

Na závěr chci říci, že od doby, kdy náš předek omylem vypálil kus hlíny, uplynulo více než jedno tisíciletí, ale princip výroby keramiky se zatím nezměnil – hlína se smíchá s vodou, suší a vypaluje. A vždy to tak bude. Vždy budou lidé, kteří i přes výdobytky vědy sáhnou po prastarých technologiích a objeví zkušenosti svých předků.

Alexandr Poverin.

“Lidové umění”, č. 2, 2000.

Pražení je velmi důležitý a dosti energeticky náročný technologický proces. Právě tento postup mění vlastnosti surové hlíny a glazura, přeměnit je na keramiku.

Vznik technik pálení hlíny

Výroba hliněných výrobků je starověké umění, které předchází tkalcovství a metalurgii. V 5. tisíciletí př. n. l. bylo objeveno zpracování vysušené hlíny teplem, aby se získala tvrdost tohoto měkkého a křehkého materiálu. S největší pravděpodobností se tak stalo náhodou poté, co uhasl oheň v krbu postaveném na hliněném podkladu. Lidé si všimli, že v důsledku vystavení vysokým teplotám hliněný základ velmi ztvrdnul.

Poté se tento jev opakoval přiložením kousku měkké hlíny do ohně a na konci experimentu se získal hliněný výrobek s tvrdým, stabilním tvarem. Tak se objevila technika keramického výpalu.

Starověké metody

V dávných dobách hrnčíři nepoužívali pece. Sušené hliněné produkty sesbírali na hromadu, zasypali je hořlavým materiálem (dřevo, suchý hnůj, klestí, sláma) a zapálili. Některé kmeny v Africe, stejně jako v Severní a Jižní Americe, stále používají podobnou technologii.

Být ve společné hromadě, hrnce nerovnoměrně vystaveny vysokým teplotám, proto se některé nádoby nezahřívají dříve, než se hlína speče. Z tohoto důvodu je tento typ výpalu nevhodný pro výrobu keramických výrobků. Hliněné nádoby, které nejsou zcela upečené, se po naplnění vodou promočí a změní se v hromadu měkké hlíny. Navíc kvůli nerovnoměrné oxidaci nelze předvídat barvu budoucí keramiky. Některé nádoby získají černý nebo šedý odstín, jiné – červenohnědé.

Moderní technologie vypalování

Jíl se vyznačuje heterogenitou a množstvím nečistot, které se v ní liší. Jejich procentuální zastoupení ovlivňuje volbu teploty, typu výpalu a jeho trvání.

Přípravný proces

Před vypálením jsou hliněné výrobky důkladně vysušeny, bez použití topných zařízení a bez přímého slunečního záření. Nejlepší volbou pro produkty je tmavé a suché místo s průměrnou pokojovou teplotou. Sušení musí být provedeno rovnoměrně, jinak se na povrchu vytvoří třísky a praskliny. Doba trvání tohoto postupu závisí na objemu hliněného obrobku a trvá asi 7 dní. Po dokončení se usušené produkty zkontrolují na celistvost povrchu. Pokud se tvoří trhliny, používá se k odstranění těchto defektů tekutý jíl.

V konečné fázi se provádí broušení, aby se z povrchu hlíny odstranily různé nepravidelnosti a otisky prstů.

Technika střelby

Proces může probíhat v jedné nebo více fázích. Nejběžnější schéma střelby je dvoufázové, zahrnující dva po sobě jdoucí postupy:

1. Výpal přířezů bez glazury a zdobení (odpad). V důsledku daného teplotního režimu získává produkt určitý stupeň pevnosti a je zbaven všech plynných látek. Zároveň si povrch zachovává mírnou pórovitost, díky které materiál absorbuje malé množství vlhkosti potřebné pro nanášení glazury a vzorů.
2. Výpal výrobků s nanesenou glazurou a dekorací (leštěné). Při výběru teplotního režimu vezměte v úvahu vlastnosti použitých materiálů: glazura, barva atd.

Dvoustupňové vypalování se dělí na dva typy:

1. Porcelánový diagram – druhý stupeň probíhá při vyšší teplotě než první. Jeho indikátor se pohybuje od + 800 °C do + 1000 °C. Obrobek získává své hlavní vlastnosti: odolnost proti vlhkosti a pevnost během druhé fáze (po dekoraci). Tato technologie se používá při vypalování porcelánu.
2. Fajánsový diagram – teplota ve druhém stupni je nižší než v prvním. Zpočátku je jeho indikátor +1250 ° C a ve druhé fázi je dán vlastnostmi barvy a glazury. Toto schéma je použitelné pro kameninové výrobky obsahující jíl s vysokou žáruvzdorností.

Následné etapy se provádějí, pokud je nutné zajistit dekor.

Jednostupňové vypalování se používá v následujících případech:

• není potřeba dlouhá a pracná dekorace;
• přípustnost nanášení části glazury pomocí stříkací pistole;
• Tavení glazury a spékání hlíny trvá stejnou dobu.

Při jednostupňovém procesu vypalování se teplota zvýší z + 200 °C na + 1000 °C.

Vliv postupu vypalování na hliněné výrobky

Vlivem vysokých teplot dochází u lisovaných výrobků s nanášenou glazurou k nevratným změnám – slinování a tavení velkých částic ve skluzu. Keramická hmota díky tomu získává pevnost, odolnost vůči vnějším faktorům a mnoho dalších fyzikálních a chemických vlastností, díky nimž materiál přechází do stavu připomínajícího kámen.

Postup vypalování vyžaduje přísné dodržování algoritmu, sebemenší odchylka od něj vyvolává místní pnutí, což vede k bobtnání a poškození celistvosti výrobků: vady, praskliny atd.

Vlastnosti pecí

Vypalovací pece jsou zařízení, která umožňují dosáhnout ideální pevnostní a výkonnostní charakteristiky keramických výrobků.

Klasické vybavení se skládá z několika prvků:

• pouzdro (nerezová ocel);
• vnější tepelná izolace – speciální vrstva, která určuje výkon pece;
• vnitřní tepelná izolace;
• komora vybavená topnými tělesy.

Klasifikace modelu

Moderní výrobci nabízejí širokou škálu pecí pro vypalování keramiky, které se od sebe liší mnoha způsoby:

• umístění topných těles:
  • mufle – umístěná kolem komory;
  • komora – umístěná uvnitř komory;
  • vzduch;
  • vakuum;
  • s prostředím ochranného plynu;
  • horizontální – zahrnuje nakládání obrobků v přední části konstrukce;
  • trubkový – zajišťuje rovnoměrné rozložení tepla v komoře při vypalování umělecké keramiky;
  • zvonový typ – zahrnuje nakládání nahoře;
  • plyn;
  • elektrické;
  • konstrukce na tuhá paliva.

  Oblíbení výrobci

  Výrobou pecí se zabývá mnoho výrobců, domácích i zahraničních. Nejznámější jsou:

  1. Nabertherm (Německo) – společnost byla založena v roce 1947 Konradem Naberem. Nabertherm se v současnosti nachází poblíž Brém ve městě Lilienthal a vyrábí zařízení a pece pro tepelné zpracování pro širokou škálu průmyslových odvětví. Na jejích oficiálních stránkách si můžete objednat provedení s elektrickým a plynovým ohřevem pro zpracování porcelánu, keramiky a skla.
  2. Helmut Rohde (Německo) je aktivním účastníkem soutěže Diessen Ceramic Award. Společnost dodává na trh pece, sušárny a další zařízení již více než 30 let. Konstrukce pecí, které vyrábí, mají mnoho výhod: kompaktnost, plnou kontrolu plnění, relativně nízkou hmotnost, demontáž, mobilitu.
  3. Welte (Německo) – vyrábí zařízení, která splňují vysoké standardy Evropské unie. Vypalovací pece Welte se snadno používají, jsou spolehlivé, odolné a mohou je používat jak profesionálové, tak amatérští umělci keramiky.

  

  Mezi domácími výrobci stojí za zmínku:

  • as Elektropribor;
  • Vega Pro LLC;
  • JSC “Laboratorní vybavení a nástroje”;
  • OJSC “Smolensk SKTB SPU”;
  • LLC “Uralelectropech”

  Kritéria výběru

  Výběr pece pro vypalování se provádí s ohledem na účel a úkoly stanovené velitelem. Takže například majitelé velkých průmyslových zařízení preferují větší modely komorového typu a milovníci tvorby keramiky preferují muflové struktury. Při nákupu sporáku je důležité vzít v úvahu několik nuancí:

  • denní objem střelby;
  • možnost stažení;
  • rozměry výrobků plánovaných pro výpal;
  • vlastnosti elektrického vedení.

  Kompetentní přístup k výběru pece a procesu vypalování vám umožní získat nejtvrdší a nejodolnější materiál z elastické hlíny.