文章来源:微信公众号 建盏

原文链接:龙窑、馒头窑、蛋形窑…为烧出精美瓷器,古人发明了多少窑炉?

从新石器时代开始,欧亚大陆多个文明都开始烧陶。而从陶器衍生出的瓷器,则独独发源于中国,催生出单色釉、彩绘瓷两大艺术高峰。从原始简陋的无窑露天烧制,到地下挖穴,又回到地面筑窑……中国古代工匠在能量来源和筑窑材料都受限的条件下,为了烧出更精美的瓷器,不断改进窑炉结构,诞生种类繁多,令后人惊叹不已的各式窑炉。

陶瓷作为上可以收藏炫富,下可以餐饮日用,原料又可就地取材,用途广泛的宝藏材料,其工艺发展史在中国古代科技史上占有举足轻重的地位。

陶瓷烧制技艺在中国的蓬勃发展,离不开胎釉原料筛选精制配比的改进,也离不开窑炉结构的改进。

数千年来,古人发明的窑炉数量实在太多种。分类标准也有不少。

▲陶器烧制由无窑式(平地堆烧、坑烧)到有窑烧制(竖穴烧、横穴烧)

最早的时候,直接采取露天烧制,后来开始挖坑烧,两者都是无窑烧制。

之后诞生窑穴、窑炉,窑炉的形状又发展出各种形式。

1、最原始的无窑式堆烧

新石器时代以前,还没有专门的窑炉烧制陶器,普遍采用平地堆烧,或半地穴式烧陶(坑烧)、薄壳窑。

▲露天堆烧实例

原始无窑式需要的材料随处可见,十分简易。烧制有时会在柴枝或稻草外面抹一层黄泥浆,为了防止燃烧过快,还会留有小孔通风透气。

▼半坑堆烧示意图

由于露烧没有火膛和窑室,只能产生低温状态(<800℃)的氧化气氛,完成时间快则2-3小时,慢者7-8小时。

陶器成品呈红、褐色,有的与草木灰接触,也可能被烟熏成灰色或灰黑色。露天堆烧出品的陶器一般为粗砂陶,质地疏松易碎,因此出土时常碎成小陶片,少有能够复原成整器的。

▼甑皮岩遗址出土水波纹陶片拓片。该遗址位于中国广西壮族自治区桂林市象山区独山南麓甑皮岩路,是一处新石器时代洞穴文化遗址。

至今在一些少数民族地区,如傣族、黎族、藏族、彝族等,仍然沿袭这种原始烧制方法。藏族人用“泥草”为燃料烧陶,海南黎族用干椰子壳作燃料,而西双版纳傣族“薄壳窑”,通常将稻草和牛粪等多种燃料与陶坯间隔放置……

▼各族人民不同的烧制办法

2、窑穴式烧制

横穴窑与竖穴窑

新石器时代后,开始无窑烧制到有窑烧制的过渡,商代以前“横穴窑”和“竖穴窑”得以普遍运用于陶、瓷烧制中。无论是横穴窑还是竖穴窑都由火膛和窑室两部分组成,其特殊之处在于横穴窑火膛位于窑室下侧方,而竖穴窑火膛位于窑室之下,口小底大,生动诠释什么叫袋形坑。

▼横穴式窑

烧窑时,火焰经过火膛进入窑室底部后升至窑室,将坯加热后自窑顶排出,火膛长者利于“吸风”,可以提高烧制温度,燃烧更加充分。

▼竖穴式窑,早期窑室位于火膛之上

3、窑炉式烧制

商代至战国时期,窑穴演变为地面窑炉是人民智慧的又一次飞跃。

窑室随之扩大,开始选用草拌泥砌成窑墙,不再受地面水的影响,不仅窑的利用率提高,且陶瓷产量渐增。

根据火焰在窑室内流动方向的不同,将之分为升焰窑、半倒焰窑、平焰窑三种。升焰式为普遍为制陶窑炉,半倒焰和平焰式则为烧制瓷器采用的窑炉,也可用来烧制陶器。

根据窑炉的形状,又可分为馒头窑、龙窑等。龙窑中又细分有分室龙窑。

以火焰流动方向命名的窑炉: 升焰窑、平焰窑、半倒焰窑

升焰窑

升焰窑属于火焰流动的初级阶段,于新石器时代中期延续至东周。烧制原理如其名,火焰自窑底上升,流经烧制品,由窑顶排出。

▲福建昙石山竖穴式升焰窑,形状为圆形圆底,坑内有陶片、炭屑、烧骨、烧土、芦苇等灰烬。

由于升焰窑仍然没有掌握砌筑烟囱的技术,且该类窑本就不需要设置烟囱,尽管温度已经能够达到1200℃,但是窑内产生的仍然是氧化气氛,少有还原气氛,所以升焰窑为制陶窑炉。升焰式窑炉数量众多,分布广泛,有圆形、椭圆形与方形之不同。

▼福建昙石山横穴式升焰窑

半/倒焰窑

半倒焰窑产生自战国时代,早期时期火膛和窑室合为一体,顶部无独立烟囱,只能依靠夹墙竖烟道产生抽力来控制空气量,为高温、还原气氛烧制瓷器提供了基础。进入周代后,半倒焰窑逐渐取代升焰窑,成为广大地区尤其是北方地区陶瓷烧造最主要的窑炉类型。

其最高温度可达到1300℃,但是抽力小,升温降温都慢,烧制时间长,产量低,还原气氛较弱,烧制出的瓷器釉色青中泛黄。

▲福建武夷山葫芦山半倒焰窑

烧制时火焰从火膛先喷到窑顶,然后倒向窑底,再经过烧制品,从窑底侧墙排烟孔进入夹墙竖烟道排出。

倒焰窑中的馒头窑

随着时间的发展,北宋时期半倒焰窑逐渐演变成更为先进的全倒焰窑。

1976年山东淄博淄川区磁村,发掘出多座北宋早期的全倒焰式馒头窑,是我国最早的全倒焰式窑炉。

馒头窑亦名圆窑、马蹄形窑,自宋以后开始烧煤,是最早以煤为炉料的陶瓷窑,有全倒焰与半倒焰之分。

▲左:马蹄形窑炉示意图;右:北宋东阳马蹄形窑址

全倒焰馒头窑比半倒焰馒头窑更能充分利用热量。全倒焰式馒头窑承袭半倒焰窑温度升降较慢的特点,不仅升温与降温速度容易控制,还原气氛增强,保湿性也较好,适用于焙烧胎体厚重、高温下釉黏度较大的瓷器。

▼富田磁州窑遗址内的明代馒头窑遗址

北方定窑、钧窑、磁州窑遗址发现的馒头窑数量可观。相较于其他窑炉,这种窑炉在北方建造较为便利,所烧制瓷器颇为精美,黑瓷、白瓷、青瓷兼具,遍布于世界各大博物馆、高古瓷拍卖会上及私人收藏中。

▼馒头窑烧制的宋瓷平焰式窑(以龙窑为典型)

龙窑:青瓷黑瓷的“摇篮”

战国时代平焰式窑早有雏形,商周时期,窑炉结构大变革,火膛和窑室连为一体的升焰式方窑发展到后期改进装置,于于地表面构筑了长条形“龙窑”。

龙窑被誉为“青瓷与黑瓷的摇篮”,因盘踞山地间状似龙而得名,属“地面式平焰窑”。

龙窑历史悠久,根据考古资料来看,福建省浦城县仙阳镇猫耳山遗址群(公元前1800~1500年)发现的3条龙窑,是迄今为止考古发现的中国最早龙窑。

▼福建浦城县仙阳镇猫耳山遗址位置示意图

龙窑多见于南方,自商代起,广东增城有战国龙窑,浙江上虞有东汉-三国两晋的龙窑,丽水有南朝龙窑,江苏宜兴有唐代龙窑,浙江龙泉、福建建阳建窑遗址等地有宋代龙窑。

▼中晚唐时期,龙窑烧制出的越窑青瓷,如冰似玉。

明清时期,在云南建水、四川荣昌、广东石湾等地还有建造龙窑,由于龙窑可以很好地调节窑内温度,提供强还原气氛,时至今日江南各省仍有人使用龙窑烧制瓷器。

▲平焰斜底龙窑复原图,其将方窑窑顶封闭,窑身倾斜,以最低的一端为火膛,最高的一端为排烟口,烧制时依靠窑身的抽力将空气吸入窑内,而窑的坡度大小则控制进窑空气量。

龙窑选址需要考虑多方面因素,由于南方多山地丘陵,龙窑大多依山而建,以自然坡度建窑,不必构筑窑基。倾斜度一般在8°~20°之间,福建最长龙窑为11°,而汉代龙窑斜度也有高达30°者。

▲《天工开物》陶埏第七卷──罂瓮,<天工开物.上中下卷.明宋应星著.最早的国外刊本.明和8年菅生堂刊本.1771年>

根据《天工开物》的记载,倾斜度有利于“驱流水湿滋之患”,即高地可避开地下水,保持干燥。同时“火气又循级透上”佘热可利用,加长窑身不仅可以加大抽力,还能增加产量和减少能耗。

其次燃料充足和瓷土丰富的地方或是交通运输便利的地方同样是选窑的有利因素。因此龙窑常盘踞山间,有丰富木柴燃料和瓷土矿,方便工匠就地取材。

单室龙窑与分室龙窑

早期龙窑为单室型窑,更像是一根烟囱,细却不长。譬如广东增城战国时期的龙窑长不足十米,而浙江上虞三国时期龙窑长也才13米。

同等坡度下,窑越长则温度可升高的区间越大,欲求快速烧制时配合投柴即可提高产量。于是随着生产力和生活水平的提高,人们对瓷器的需求量变大,龙窑逐渐加长,江苏宜兴唐代龙窑长达30米。根据考古数据来看,古代龙窑少有超过50米,宋代时期长度为历朝最长,元代时期又有所缩短。

▼宋代建窑遗址的大路后门龙窑,长度135.6米,为世界最长龙窑(分室龙窑)。

除了单室型龙窑,宋元时期还产生一种“分室龙窑”,即在窑室内砌筑多道挡火墙,将其分成若干小室,挡火墙下部设烟火孔,使室与室之间相通。

福建省建阳区水吉镇大路后门建窑遗址中有一条北宋龙窑,该窑长达135.6米,被誉为世界之最,至今保存完整。这条龙窑便是“分室龙窑”,不仅调温方便,可以快烧,能够长时间地维持强还原气氛,促成精美的铁系建盏斑纹形成。

▼建盏君建盏奇迹之旅团友参观大路后门龙窑

分室龙窑对还原焰的产生具有多方有利因素。

首先在窑头的燃料室点燃柴火,火势在空气作用下自然流向窑尾,而窑身自然倾斜所产生的抽力在窑腔中很容易产生副压,便于火焰层层蔓延。此时控制窑室的进风量,调整含氧量,当氧气稀薄时,便可形成还原焰。

其次,在封闭区间使用木柴燃料,本身就不完全燃烧,产生一氧化碳,消耗氧气,也有助于还原气氛生成。

因此,龙窑能够较好控制还原焰,满足宋代建窑建盏烧制1300℃+的高温与还原气氛,为建盏独树一帜的铁系结晶釉和铁胎的烧结提供可能。

▼ 蔡襄《茶录》之茶盏有言,“茶色白,宜黑盏,建安所造者,绀黑,纹如兔毫,其坯甚厚,熁之久热难冷,最为要用”,夸赞的便是建窑的龙窑烧制出的茶器。

馒头窑、龙窑之外以形状命名的窑炉

除了根据火焰流动方式区分窑炉外,也可根据形状特点命名,例如前文介绍过的馒头窑(马蹄窑)与龙窑,还有由馒头窑与分室龙窑发展而来的阶级窑与景德镇蛋形窑等。

阶级窑

阶级窑产生于明代福建德化窑,最初由分室龙窑发展而来,有若干个相对独立的窑室,窑室以直线式相连,室与室之间的隔墙下部有通火孔。

▼阶级窑3D模型

在燃烧时,火焰自窑顶倒向窑底,经隔墙下部通火孔进入次室,依次通过各室,最终自窑尾排走,每一个室都是一个半倒焰式馒头窑,而整体来看又是一个坡度较大的龙窑。

南宋以后瓷釉改为“石灰-碱釉”,氧化钾的含量与釉的粘度增加,龙窑必须改革,于是在德化产生阶级窑,景德镇的葫芦形窑发展为蛋形窑。

明代德化阶级窑广泛运用于烧制白釉瓷器等胎釉中氧化钾皆高、且釉在高温下粘度较大的瓷器。

▼清代德化窑白釉暗花胆式瓶,清德化窑白釉兽耳炉,明德化窑白釉象耳弦纹尊,北京故宫博物院藏。

阶级窑不但克服龙窑快烧快冷、不易保温的缺点,还有龙窑装烧量大、产量高的优势,又有馒头窑容易控制升、降温速度的优点,充分利用前一室的余热,节省燃料,又可烧制还原气氛。

蛋形窑

明末清初出现的景德镇蛋形窑是元明时期的葫芦形窑发展而成,也同时结合龙窑与馒头窑特点。

▼景德镇葫芦窑与蛋形窑

蛋形窑结构合理,砌筑材料低廉,且施工方便。其形制如其名,像一个平卧在地的半个鸭蛋,前端窑门高而宽,逐渐向窑尾收缩,独特之处在于窑尾与窑长相等高的烟囱。

蛋形窑装烧量大,一次可装烧上吨日用瓷,不同部位的温度不同,可以因地制宜装烧不同坯釉制品,例如铜红釉瓷及各种色釉瓷。

▼清康熙霁红釉梅瓶,清光绪青花缠枝莲纹赏瓶

这种窑炉不仅为明末清初景德镇,集历代南北瓷器大成,进入巅峰时代奠定基础,还影响至西欧。英国纽卡斯特尔窑与德国的卡塞勒窑,就是仿照景德镇窑设计的。

工业革命之后,稳定的能量来源除木材与煤之外,又增加了电力与煤气,现代陶瓷手艺人又发明出电窑、气窑,并不断改进,篇幅所限,之后的文章再做分享。

文章来源:微信公众号 建盏

原文链接:龙窑、馒头窑、蛋形窑…为烧出精美瓷器,古人发明了多少窑炉?