窯と炎

陶器を焼成する窯

ノリタケ


焼き物を焼くための焼成炉を『窯』と言います。目的別では素焼窯・本焼窯・絵付窯などはあり、使用する燃料別では薪窯・石炭窯・電気窯・重油窯・ガス窯などがあります。構造別では連続窯・半連続窯・不連続窯が、形状で分類すると、穴窯・登り窯・トンネル窯などがあります。


1.窯の種類
窯を形状で分類すると下記のような種類があります。
1.穴窯(あながま)
穴釜は須恵器などの中世の焼き物の多くを焼いた斜面に築かれたトンネル状の地下式または半地下式の窯を言います。奥に煙突の機能を持たせた『煙出』を設け、土地の傾斜を利用することによって、炎の回りを良くし火力を強くし高温を得ます。(図 1)
2.登り窯(のぼりがま)
登り窯は斜面に数個の焼成室を連続させて築いた窯で、手前から『焚口』・『第一燃焼室』・『第二燃焼室』と続きます。最前部の燃焼室で炙り焚きをして、順に上にある燃焼室に炎と熱が伝わっていくので、効率の良い半連続式の焼成ができるのが特徴です。(図 2)
3.角窯
角窯はドイツから技術が伝わり明治時代以降に普及した新しい構造の焼成炉です。
平面が四角く、構造が簡単であるため、棚積に便利であり、レンガや土管などの製造に多く使われました。
4.トンネル窯
トンネル窯は焼成火度が最も安定し、効率の良い進歩した窯です。
窯の中での焼成の部分は窯の中央付近にあり、長いトンネルの中で予熱・焼成・冷却を時間をかけて行えるように作られた窯です。焼成の対象である品が台車に載せられて、ゆっくりとレールの上を進みトンネル窯を通過し終わると焼成も終了します。
ガスや重油などの燃料コストが低く抑えられ、連続して品物を窯に入れることが出来るので、大規模な工場で多く使われています。
5.シャトル窯
シャトル窯は角窯とトンネル窯を合わせた量産に向いた焼成炉です。窯の外で、台車の上で窯詰めを行い、台車ごとレールに乗せて窯に入れます。


 図-1 穴釜


 図-2 登り釜


2.窯の中の温度
窯の内部の温度はどのように調整されるのでしょうか?
ゼーゲル錐(ゼーゲルコーン)と言うものがあります。セーゲル錐はドイツのH.A.ゼーゲルが考案したもので、珪酸・珪酸塩・アルミナの混合物で作られる三角錐の高温測定計を言います。その混合物質はそれぞれ溶倒温度が決まっていますので、焼成時に窯の中が一定の温度になると軟化して曲がり、窯の中の状態がわかる仕組みです。SK022(600℃)からSK42(2015℃)までの59種類があります。



陶器を焼成する炎

1.炎の種類
窯を形状で分類すると下記のような種類があります。
1.酸化炎(さんかえん)
酸化炎とは焼成の際に酸素を充分に供給した状態の炎を言い、陶器やb器の殆どがこの状態で焼成され、酸化炎焼成と言います。磁器でも高麗磁器などはこの状態で焼成されます。
土の中の鉄分が酸化され黄褐色の発色をしますが、焼成の時間は還元炎焼成よりも長く要します。
2.還元炎(かんげんえん)
還元炎とは焼成の際の炎に酸素の供給を控えめに抑えた状態の炎を言い、還元炎焼成とはその炎で焼成することを言います。焼成の際、窯の中の温度が一定の温度に上昇したら窯の口を閉じて余分な酸素が入り込まないような状態で燃焼させます。
生地や釉薬に含まれる酸化物が還元することにより、鉄分を含む場合は青灰色の発色をします。殆どの磁器や貫入を作る目的の際に還元炎焼成を行います。


2.炎の種類で異なる釉薬の発色
釉薬の種類 酸化炎での焼成 還元炎での焼成
土灰釉 黄褐色を帯びる 青みを帯びる
藁灰釉 青味のある白
酸化鉄 赤・黒・黄・緑
酸化クローム 赤・黒・黄・緑・紫  
酸化コバルト 赤・黒 青・緑
酸化マンガン 赤・黒・紫  
酸化ニッケル 緑・紫  
酸化銅 緑・織部 赤・辰砂
酸化ウラニウム 黄・朱・灰色


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