前言

　　中國(guó)人是聰明的，大禹治水時(shí)果斷地放棄傳統(tǒng)的“圍”、“堵”的方式采用“分洪”、“引流”治水策略，在中國(guó)歷史上傳為佳話。同樣，隨著陶瓷燒成工藝的不斷發(fā)展，中國(guó)陶瓷燒成中的擋火、分焰技術(shù)也在不斷地發(fā)展?？梢哉f(shuō)，中國(guó)陶瓷燒成技術(shù)中的擋火、分焰技術(shù)的發(fā)展也是陶瓷燒成技術(shù)發(fā)展史的一個(gè)重要組成部分。

　　2 擋火、分焰技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力

　　2.1 減小能耗是擋火、分焰技術(shù)發(fā)展的第一原動(dòng)力

　　景德鎮(zhèn)對(duì)傳統(tǒng)柴燒窯的能耗之高用一句話概述—“一里窯，十里焦”。這句話十分形象地刻畫出陶瓷窯爐的耗能狀況。從豎窯（直焰式）發(fā)展到馬蹄窯、柴窯，最后發(fā)展到倒焰窯，則是人們最早通過(guò)窯體結(jié)構(gòu)進(jìn)行擋火、分焰以降低能耗的不斷探索的結(jié)果。因?yàn)槿藗兪紫劝l(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)存煙時(shí)間才是擋火、分焰技術(shù)的控制目標(biāo)，同時(shí)也是減小能耗的關(guān)鍵。所以現(xiàn)在很多窯爐采用的擋火板（墻）也是減小排煙損失的方法之一也正是出于降低能耗的考慮，人們又在很多情況下放棄了隔焰燃燒技術(shù)。今后的所有窯型（包括傳統(tǒng)的梭式窯、隧道窯、輥道窯或一些新的窯型），其擋火、分焰技術(shù)都應(yīng)考慮盡可能地降低能耗。

　　2.2 提高窯內(nèi)溫度均勻性是擋火、分焰技術(shù)發(fā)展的要求

　　現(xiàn)在，人們?cè)诶幂伒栏G燒制陶瓷產(chǎn)品時(shí)會(huì)利用擋火墻，擋火板來(lái)控制窯內(nèi)溫度的均勻性，而古代人們將露天燒陶改變成穴窯燒陶，也正是想通過(guò)適當(dāng)?shù)膿趸鸫胧﹣?lái)達(dá)到陶瓷燒成的溫度均勻，但長(zhǎng)期以來(lái)人們是怎樣來(lái)運(yùn)用這一原理的呢？

　　（1）利用擋火墻來(lái)達(dá)到引導(dǎo)熱煙氣流動(dòng)，使其流向溫度更低的地方。這在傳統(tǒng)的饅頭窯里面體現(xiàn)得最為充分：燃料在燃燒室燃燒，而排煙口的設(shè)計(jì)高度又與燃燒室高度一樣，為了使熱煙氣在窯內(nèi)的低溫位置流動(dòng)得更為充分，特在燃燒室與排煙口之間設(shè)置一堵半個(gè)窯位左右高度的擋火墻，這一原理直到現(xiàn)代輥道窯還被廣為應(yīng)用。

　?。?）利用擋火墻（板）來(lái)使熱煙氣更長(zhǎng)時(shí)間地停留于某一特定窯位，達(dá)到加強(qiáng)該窯位溫度均勻性的目的。人們?cè)诶瞄g歇式窯爐甚至穴窯燒制陶瓷時(shí)就發(fā)現(xiàn)：關(guān)小排煙閘，能使保溫操作做得更好。如果把排煙閘板不斷向前延伸，也可以理解為現(xiàn)在的擋火板（墻）的保溫作用。

　?。?）但是人們隨后發(fā)現(xiàn)：并不是擋火墻（板）擋得越好窯內(nèi)某一擋火墻（板）范圍的壓力梯度就越小，溫度就越均勻。因?yàn)檫@些窯位內(nèi)的窯爐供熱方式都不是連續(xù)式供熱的比如輥道窯，每組控制單元內(nèi)就有若干個(gè)燒嘴來(lái)完成供熱任務(wù)，而不是無(wú)數(shù)個(gè)對(duì)稱性供熱單位來(lái)進(jìn)行供熱。因此存在著一個(gè)溫度場(chǎng)內(nèi)的溫度梯度問(wèn)題。實(shí)踐證明，適當(dāng)?shù)臒峤橘|(zhì)受迫運(yùn)動(dòng)有利于削弱這種局部溫度偏高的狀況。無(wú)論這種熱介質(zhì)的受迫運(yùn)動(dòng)的途徑是來(lái)自于對(duì)流還是輻射，都要求擋火墻（板）的高度不能無(wú)限制地增大，這就是專業(yè)上稱之為“有收有放”的調(diào)溫方式：“收”是要將熱煙氣留得住，留得時(shí)間長(zhǎng)“放”是如要想將局部溫差大的窯位的溫度均勻性增大，就必須通過(guò)適當(dāng)減小熱煙氣的運(yùn)動(dòng)阻力，或拓寬熱介質(zhì)輻射、傳導(dǎo)的通道。這就是擋火墻（板）的另外一個(gè)作用，由于它與傳統(tǒng)認(rèn)知的“擋必然會(huì)使得溫度更均勻”的直覺似乎產(chǎn)生矛盾，因此很多人都不一定會(huì)發(fā)覺或認(rèn)可它。其實(shí)這兩者之間需把握的關(guān)鍵應(yīng)該是“在什么情況下應(yīng)用”，而不必拘泥于其控制方式與結(jié)果的差別。

　　2.3 分焰技術(shù)的應(yīng)用

　　并不是說(shuō)壓力梯度越大，溫度越不均勻也不是說(shuō)壓力梯度越小，溫度越不均勻。

　　經(jīng)分析，溫度均勻與否與壓力梯度沒有必然的因果關(guān)系，而熱介質(zhì)的分布均勻程度卻是溫度均勻與否的關(guān)鍵。這樣又引出了一個(gè)新的概念：分焰器。傳統(tǒng)窯爐如饅頭窯的多室燃燒、倒焰窯的多孔排煙、甚至隧道窯的分散排煙，都應(yīng)該屬于分焰技術(shù)范疇里面的東西，只不過(guò)現(xiàn)在有人將分焰技術(shù)應(yīng)用于某一特定的燃燒單位—燒嘴，這比傳統(tǒng)的窯爐分焰更具體、更靈活。因?yàn)榧词褂腥藭?huì)想到利用擋火墻（板）的水平高度來(lái)調(diào)節(jié)溫差，但由于它控制范圍過(guò)大，而且可變因素過(guò)多，往往會(huì)使控制效果不佳。這時(shí)如果從窯爐供熱的上游燒嘴開始入手，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆盅婕夹g(shù)，會(huì)使得由于燒嘴結(jié)構(gòu)造成的軸向、縱向溫差大大降低。如果分焰處理得當(dāng)，當(dāng)前的自控原理中的取平均值及加權(quán)等甚至?xí)ゴ嬖谝饬x。在這種意義上說(shuō)，如果將來(lái)的燒嘴或窯爐技術(shù)有飛躍的話，很有可能就從分焰技術(shù)的進(jìn)步開始。

　　3 擋火、分焰技術(shù)發(fā)展的趨向

　　3.1 窯爐擋火技術(shù)的應(yīng)用

　　擋火墻的出現(xiàn)比擋火板要早得多，因?yàn)樵缙诘膿趸饓κ侵苯幼饔糜谌紵遥歉邷刈鳂I(yè)的?？紤]到間歇式窯爐與連續(xù)式窯爐結(jié)構(gòu)的不同，擋火墻應(yīng)該具備以下性質(zhì)。

　?。?）由于間歇式窯爐的擋火墻更側(cè)重于對(duì)流體流程的控制，這類擋火墻應(yīng)該是堅(jiān)硬的、輻射能力弱的，這樣有利于控制熱煙氣流動(dòng)，抑制擋火墻本身對(duì)窯內(nèi)溫度場(chǎng)進(jìn)行破壞性輻射。

　?。?）連續(xù)性窯爐的擋火墻、擋火板當(dāng)前主要存在一個(gè)問(wèn)題：理論上應(yīng)該水平方向高度相等，但實(shí)際上卻是極不對(duì)稱的預(yù)溫帶的擋火墻（板）可以降低窯頭溫度，但卻又很容易產(chǎn)生另一個(gè)難題—增強(qiáng)窯頭的流速。因此能否解決這樣的問(wèn)題也會(huì)成為擋火墻（板）應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵。

　　（3）擋火墻（板）在連續(xù)式窯爐中本來(lái)有這種作用：使流體流得均勻（水平方向），流速適宜（窯爐前后方向）且平緩。但是由于現(xiàn)在的窯爐高溫帶正壓，預(yù)溫帶是負(fù)壓，使得現(xiàn)在的擋火墻（板）在高溫帶是水平方向失控，在低溫帶前后方向流速失控。以上原因迫使人們不斷探索這種溫差控制的新方法在生產(chǎn)界逐漸出現(xiàn)了窯爐燃燒分焰技術(shù)。

　　3. 2 窯爐分焰技術(shù)的應(yīng)用

　　在使用各種隔焰窯，如隔焰隧道窯、隔焰輥道窯、隔焰推板窯，當(dāng)窯爐內(nèi)溫度不足時(shí)，人們便在隔焰板間留縫，在不同窯位的預(yù)留縫寬度不一，這便是新一代分焰器的雛形。

　　筆者曾發(fā)現(xiàn)有這么一種擋火墻，它設(shè)置于離燒嘴30～40cm的窯底位置，可以是兩塊豎起來(lái)的標(biāo)磚，也可以是貫穿窯底縱向的兩排略低于燒嘴高度的擋火墻。由于其高度可調(diào)，距離可以變化，所以對(duì)調(diào)試窯內(nèi)水平溫差很有效果。這也是現(xiàn)代分焰技術(shù)的另一雛形。它的不足是只能應(yīng)用于窯底，而且操作難度較大。

　　在調(diào)試燃油燒嘴時(shí)，我們常常發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象：邊溫（窯）爐兩側(cè)溫度不足時(shí)要減少助燃風(fēng)量心火（窯爐中縱線溫度）不足時(shí)可以加大霧化風(fēng)。這種根據(jù)燃油燒嘴結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而引發(fā)出來(lái)的調(diào)節(jié)燒嘴的方式，正是燒嘴分焰技術(shù)產(chǎn)生的背境。今后燒嘴分焰技術(shù)的發(fā)展，還需從各種燃料的燃燒機(jī)理出發(fā)進(jìn)行研制。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)以上分析發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是擋火墻（板）還是分焰器（暫時(shí)稱之為分焰器），都是既可以作用于燒嘴，又可以作用于某一特定窯位的。今后的擋火、分焰技術(shù)應(yīng)該是一個(gè)整體范疇里面的技術(shù)問(wèn)題。

　　窯爐技術(shù)發(fā)展到今天，火焰的控制確實(shí)越來(lái)越演變成為窯爐溫度控制的關(guān)鍵及制約因素。