Den Gasofen abfeuern: Was ich bisher gelernt habe – Jon Rawlings Pottery

Im Januar 2014 habe ich den Gasofen zum ersten Mal mit Kenny Kicklighter abgefeuert. Sie können meinen Blog darüber in den Archiven in der rechten Spalte sehen („Zum ersten Mal den Gasofen befeuern“). Zu diesem Zeitpunkt dachte ich, ich würde Teil der regulären Schussrotation werden, aber es passierte nicht. Mein Arbeitsplan wurde intensiver und Kenny verließ die Hawaii Potters Guild kurz nach diesem Brand. Kurz gesagt, ich habe den Ofen bis September 2016 nie wieder angezündet. Zu dieser Zeit wurde mein Arbeitsplan weniger intensiv und ich konnte mir 3 Stunden Zeit nehmen, um den Ofen zu laden, und dann einen ganzen Tag, um ihn zu feuern. Da Kenny nicht mehr in der Gilde war, beschloss ich, Matt Kriegler zu bitten, mich zu betreuen. Wir haben zwei Entlassungen zusammen gemacht, bevor er nach New Jersey gezogen ist, und ich bin dankbar für alles, was er mir beigebracht hat. Seit September habe ich den Gasofen etwa 9 oder 10 Mal angezündet und ich habe geholfen, den Ofen für viele andere Zündungen zu be- und entladen. Ich konnte es so oft abfeuern, seit wir jede Woche unseren Ofen abfeuern und unser Firing-Team gerade klein ist. Ich habe viel über Öfen und Brennöfen gelesen, ich habe mit Leuten gesprochen, die erfahrener sind als ich, habe versucht, den Prozess klar zu sehen und darüber nachzudenken und meine Gedanken darüber aufzuschreiben. Ich habe Fehler gemacht und daraus gelernt. Was ich bisher gelernt habe, möchte ich mit euch teilen. Vielleicht hilft es Ihnen, besonders wenn Sie anfangen, einen Gasofen anzuzünden, oder wenn Sie nur neugierig sind, wie Öfen funktionieren.
Ich beginne damit, dass Keramik keine einzelne Fertigkeit ist, sondern eine Ansammlung von Fähigkeiten. Diese Fähigkeiten sind wichtig für den Prozess der Herstellung von Töpfen, aber sie sind in keiner anderen Weise verwandt. Die Fähigkeit, Töpfe zu formen, hat nichts mit dem Trimmen von Töpfen oder dem Herstellen von Glasuren oder dem Dekorieren von Töpfen zu tun, und Brennöfen sind immer noch etwas ganz anderes. Sie sind alle Teil des Prozesses, aber jeder steht für sich allein als seine eigene Fähigkeit. Im Folgenden sind einige meiner Beobachtungen über das Brennen von Öfen und wie man geschickter darin wird.
Schauen wir uns zuerst den Ofen an, in diesem Fall den Ofen bei HPG, da ich nur diesen kenne. Unser Ofen sieht relativ klein aus, aber Sie können Hunderte von Töpfen hineinstecken, indem Sie sie vom Boden bis zur Decke stapeln. Es ist rechteckig mit einer gewölbten Oberseite und zwei Venturibrennern an der Unterseite einer der kurzen Seiten. Die Innenwände sind mit weichen Schamottesteinen ausgekleidet, die aus brechendem Ton bestehen, um der Hitze standzuhalten. Eine Schicht aus harten Ziegeln säumt den Boden des Ofens und bildet eine zweite Schicht um die Wände aus weichen Schamottesteinen. Eine Schicht Keramikfaserisolierung liegt auf dem Bogen über den harten Ziegeln. Der ganze Ofen wird zusammen mit einem externen Stahlrahmen gehalten. Eine schwere Metalltür gleitet auf einer Schiene und der Teil, der dem Ofen zugewandt ist, ist mit Schamottesteinen und Isolierung bedeckt. Zwei Stangen werden außerhalb der Tür platziert und festgezogen, um sie während des Brennens fest zu halten. Dies ist ein Downdraft-Ofen, was bedeutet, dass das Feuer von unten eintritt, schießt bis zur Oberseite des Ofens, kommt wieder nach unten und tritt dann durch zwei Schornsteine am Boden des Ofens und den Schornstein hinauf. Diese überhitzten Gase überströmen die Töpfe auf ihrem Weg von unten nach oben und wieder zurück nach unten. Wenn Sie einen Ofen befeuern, ist eines der wichtigsten Dinge, die Sie tun, das Aufheizen des Ofens selbst. Zuerst kommt die gesamte Wärme aus dem brennenden Gas, aber wenn das Brennen fortschreitet und der Ofen mehr Wärmeenergie aufnimmt, kommt immer mehr Wärme aus der Strahlungsenergie, die von den Ofenwänden, den Regalen, den Pfosten und den Töpfen abgegeben wird.
Als dieser Ofen in den 90er Jahren zum ersten Mal gebaut wurde, brannte er anscheinend nicht gut, also lud HPG Nils Lou, eine bekannte Autorität für Öfen, ein, nach Hawaii zu kommen und zu sehen, was das Problem sein könnte. Als er den Ofen inspizierte, bemerkte er sofort, dass die Kamine zu groß waren. Ursprünglich war jede der Öffnungen 10 „x 7“ und Nils machte sie 5 „x 3,5“. Eine weniger geräumige Öffnung scheint den Luftstrom einzuschränken, aber ihre Wirkung ist genau das Gegenteil. In Verbindung mit einem sehr hohen Schornstein erzeugt es mehr Zug, der Gase schneller aus dem Ofen und in den Schornstein saugt. Während Nils hier war, trainierte er einige der Feuerwehrleute, darunter Kenny Kicklighter, und die Leute kauften Kopien seines Buches The Art of Firing. Ich habe jetzt ein Exemplar und denke, es ist das Beste, was ich über Öfen gelesen habe und was tatsächlich während eines Brennens passiert. Eine der wichtigsten Anpassungen, die Nils in unserem Ofen vorgenommen hat, war die Einführung eines einfachen Feuerraums. Anstelle einer festen Wand aus Schamottesteinen platzierte Nils einen einzelnen Ziegelstein etwa 12 Zoll vom Brenner und 3 Zoll von der Wand entfernt. Ursprünglich platzierte er den Ziegelstein parallel zur Wand, aber wir fanden, dass es besser funktionierte, wenn er in einem leichten Winkel platziert wurde, so dass ein Teil der Flamme auf das Innere des Ofens und der Rest auf die Rückwand gerichtet war. An der Rückwand befand sich eine Konfiguration aus vier Ziegeln. Zwei von ihnen standen nebeneinander mit einer Lücke zwischen ihnen und ein anderer Ziegelstein saß oben. Ein vierter Ziegelstein saß in einem Winkel von 45 Grad an der Rückwand und richtete die Wärme nach oben. Der Spalt zwischen den Ziegeln könnte kleiner oder größer gemacht werden, was die Wärmemenge, die bis zur Oberseite des Ofens strömen würde und wie viel nach unten gerichtet wäre, fein einstellen würde. Ich habe mit verschiedenen Konfigurationen dieser Steine experimentiert, sowohl mit dem einzelnen Stein in der Nähe des Brenners als auch mit den vier Steinen in der Nähe der Rückwand. Ich arbeite immer noch daran, da ich jedes Mal nur eine einzige Änderung vornehme und dann feststelle, welche Effekte auftreten. Wenn Sie einen dieser Steine auch nur einen halben Zoll bewegen, kann dies einen erheblichen Unterschied machen, da die Oberseite heißer wird als die Unterseite oder umgekehrt.
Meiner Meinung nach ist das Beladen des Ofens der wichtigste Teil des Brennens. Warum ist es so wichtig? Weil Töpfe in verschiedenen Teilen des Ofens besser brennen, je nachdem, wie dick oder dünn der Tonkörper sein könnte, wie dick die Glasur sein könnte und ob die Glasur reduziert werden muss oder nicht. Dick vergossene Stücke können mehr Hitze aushalten, ohne sich zu verzerren, so dass wir sie näher an den Boden, den heißesten Teil unseres Ofens, laden. Dünn vergossene Stücke werden immer näher an der Oberseite platziert, dem kühlsten Teil unseres Ofens. Dick vergossene Stücke können überall hingehen und sind in Ordnung, aber dünn vergossene Stücke, insbesondere Schalen, verzerren sich ziemlich stark, wenn sie zu tief in den Ofen gestellt werden. Wenn ein Stück dick glasiert wurde, insbesondere wenn zwei oder mehr Glasuren verwendet wurden, ist es ratsam, es höher in den Ofen zu laden, wo es kühler ist. Ein dick glasiertes Stück, das sich in der Nähe der Oberseite des Ofens befindet, kann sich als gut herausstellen, während eines, das sich in der Nähe der Unterseite befindet, auf das Ofenregal läuft und ein Totalverlust ist. Wenn die Glasur reduziert werden muss, sollte sie dort platziert werden, wo die Reduktion gut ist, normalerweise höher im Ofen. Wenn sie auf den Boden gelegt werden, entwickeln Seladons, Chuns und viele andere Glasuren keine gute Farbe. Wenn wir also das untere Drittel des Ofens beladen, suchen wir nach Stücken, die solide gebaut sind und stabile Glasuren haben, die nicht reduziert werden müssen. In unserem Studio umfasst das Glasuren wie Shino, Mamo, Miller White, Spodumene, Glossy White und G-Black. Im Allgemeinen können alle weißen und schwarzen Glasuren niedrig in den Ofen gelegt werden, obwohl wir zehn Millimeter höher in den Ofen legen, da er dazu neigt, flüssig zu sein.
Ich habe normalerweise eine Crew von zwei Leuten, die mir beim Laden helfen. Ich habe auch zwei andere Leute, die mir beim Laden helfen können, wenn einer oder beide meiner Crew es nicht schaffen. Andere Leute könnten gelegentlich mitmachen, besonders wenn sie wollen, dass etwas, das sie gemacht haben, in den Ofen kommt, aber mehr als drei oder vier Leute (einschließlich mir) werden ein wenig überfüllt. Während des gesamten Ladevorgangs hilft mindestens eine Person, die Teile nach Höhe und Gewicht zu organisieren. Dies hat unsere Ladezeit um mindestens ein Drittel verkürzt. Also organisiert eine Person nach Größe und Gewicht, während eine andere mir Stücke zum Laden gibt. Wenn ich eine vierte Person habe, organisieren sie Gruppen von Füllern, kleine Stücke, die wir in Lücken zwischen Töpfen stecken können. Während die Leute mir beim Laden helfen, zeige ich ihnen Dinge, damit sie lernen können, wie man den Ofen selbst lädt und feuert.
In unserem Ofen haben wir drei rechteckige Ofenregale auf der Rückseite, zwei quadratische vorne und eine Schicht kleiner rechteckiger Regale ganz vorne. Diese Konfiguration hat sich im Laufe der Jahre etwas geändert und wird sich wahrscheinlich weiter ändern. Ich beginne mit Fünf-Zoll-Pfosten für alle drei Kurse von Regalen, vor allem, weil das ist, wie hoch die Schornsteine sind und damit Luft leicht in sie fließen. Bis vor ein paar Zündungen habe ich zufällig, vielleicht chaotisch, Regale im Ofen gestapelt. Da ich Schwierigkeiten hatte, den Ofen gleichmäßig von oben nach unten zu erwärmen, schlug ein Kollege vor, die Regale unten höher, zur Mitte hin schmaler und dann nach oben hin höher zu machen. Die letzten paar Zündungen habe ich mit zwei Ofenregalen von fünf Zoll begonnen, zwei von vier, zwei von drei, zwei von zwei, dann zwei von drei, zwei von vier und so weiter bis zur Decke. Ich weiß nicht, ob dies Ihnen hilft, gleichmäßigere Zündungen in Ihrem Ofen zu erzielen, aber es scheint bei unserem zu helfen. Andere Anpassungen umfassen, den Boden nicht zu dick mit Füllstoffen zu stapeln, sondern sie im gesamten Ofen zu verteilen, so dass ein Bereich nicht dichter gepackt ist als ein anderer. Eine weitere Anpassung bestand darin, die Höhe für alle Regale in jedem Stapel von vorne nach hinten gleich zu machen. Zum Beispiel scheint es Turbulenzen im Ofen zu erhöhen, wenn alle Regale vier Zoll in einer Schicht von vorne nach hinten, drei Zoll in einer anderen Schicht und so weiter sind.
Als ich anfing zu brennen, sagten mir alle, je höher im Ofen ein Stück platziert wurde, desto besser war die Reduktion. Ich wunderte mich darüber nach einem frühen Schießen, als ich etwas Seltsames sah. Einer unserer Töpfer hatte Dutzende kleiner flacher Stücke hergestellt, die mit Primavera-Grün glasiert waren, einem Seladon, der gut reduziert werden muss. Ich hatte einige davon in der Nähe des Ofenbodens platziert (ein Fehler), und es gab eine Reihe von ihnen an der Vorderseite der Regale, die sich von einer Seite des Ofens zur anderen erstreckten. Was mir auffiel, war, dass Stücke neben dem Rand auf beiden Seiten eine feste Bräune hatten. Die Stücke näher an der Mitte waren halb tan und halb grün, und die Stücke in der Mitte waren solide grün. Als Ergebnis begann ich, kleine Stücke von Rod’s Bod auf der Innen- und Außenseite jedes Ofenregals zu platzieren und fand über mehrere Zündungen heraus, dass die Reduktion in unserem Ofen nicht nur von der Position eines Stücks von oben nach unten, sondern auch von Seite zu Seite abhängt. Ich stelle es mir gerne wie ein V vor. Je tiefer im Ofen ein Stück platziert wird, desto näher an der Mitte sollte es sein, um eine gute Reduktion zu erhalten. Wenn Sie Regale hinzufügen und sich näher an die Decke bewegen, können Sie Teile platzieren, die gut reduziert werden müssen, je weiter Sie sich zum Rand hin bewegen. Ich vermute, dass sich an den Seiten in Bodennähe sauerstoffreichere Gase befinden, an denen neue Luft und Gas aus den Brennern eingeführt werden und an denen die Turbulenzen am größten sind. Das Kohlenmonoxidvolumen nimmt zu, wenn sich diese Gase an den Seiten des Ofens nach oben und näher an die Mitte des Stapels bewegen, wo weniger Turbulenzen auftreten. Auf den untersten Regalen platziere ich Töpfe so nah wie möglich an der Mitte, wenn sie Glasuren haben, die reduziert werden müssen, und platziere Töpfe, die nicht so stark reduziert werden müssen wie Shino und Miller White an den Außenkanten. Je höher der Stapel geht, desto weiter kann ich Töpfe platzieren, die reduziert werden müssen, bis ich mich der Spitze nähere, wo ich Töpfe platzieren kann, die bis zum Rand reduziert werden müssen.
Im Laufe der Zeit habe ich bemerkt, dass bestimmte Glasuren bestimmte Dinge in bestimmten Teilen des Ofens tun. Einiges davon basiert darauf, Töpfe zu studieren, wenn sie entladen werden, und einige basieren darauf, Stücke mit bestimmten Glasuren in verschiedenen Teilen des Ofens zu platzieren, um zu sehen, was passiert. Ich weiß, dass Glasuren wie Tenmoku in bestimmten Teilen des Ofens mit besserer Reduktion schwarz werden, aber bernsteinfarben oder rostfarben sind, wenn sie in anderen Teilen gebrannt werden, die stärker oxidiert sind. Ich hatte viele Glasuren, besonders matte Glasuren, die aus der mikrokristallinen Entwicklung eine „zuckerhaltige“ Oberfläche entwickeln, wenn sie hinten oben links platziert werden. Ich platziere Ochsenblut oben rechts vorne, weil ich dort den größten Erfolg beim Abfeuern hatte. Wenn ich mehr Orangen mit Shino will, feuere ich es unten ab, wo es heißer ist. Wenn ich möchte, dass Shino mehr Kohlenstoff einfängt, feuere ich ihn oben im Ofen ab. Ich sage nicht, dass eine dieser Platzierungen in Ihrem Ofen genauso funktionieren würde, aber ich schlage vor, sowohl die Augen offen zu halten als auch systematisch zu experimentieren. Ich gebe Ihnen ein Beispiel für eines meiner Experimente. Ein Töpfer bei HPG stellte eine Reihe von Gläsern mit B-Mix her und sprühte auf Plum Chun. Im Laufe mehrerer Zündungen stellte ich ihre Töpfe in verschiedene Teile des Ofens, bis wir ein Ergebnis erzielten, das ihr gefiel. Ich schrieb fast, dass „wir das Ergebnis hatten, nach dem sie suchte.“ Tatsache ist, dass sie sich nicht sicher war, was die Glasur tun könnte, und sich erst sicher war, was ihr gefiel, nachdem sie die Ergebnisse mehrerer Entlassungen gesehen hatte. In einem kühleren Teil des Ofens war die Glasur ein einheitlicher matter Lavendel mit sehr subtilen Farbvariationen; In einem heißeren Teil sah die Glasur gut aus, lief aber fast immer auf das Ofenregal. Schließlich fanden wir einen Ort, an dem wir konsistente Ergebnisse erzielen konnten, die ihr gefielen: Lavendel mit Highlights, bei denen die blaue Glasmatrix freigelegt wurde und winzige rosa Kristalle darüber schwebten. Ich habe auch bemerkt, dass einige unserer eisengelben Glasuren (Buttergelb und Steingutgelb) glänzend statt matt werden, wenn sie dick aufgetragen und in heißeren Teilen des Ofens gebrannt werden. Dies gilt für viele Glasuren, insbesondere wenn sie auf Tonkörpern mit viel Eisen gebrannt werden. Longbeach Blue zum Beispiel entwickelt eine mattblaue Farbe, die darauf beruht, dass viel Material nicht in der Glasur schmilzt. Wenn zu viel unter intensiver Hitze schmilzt, beginnt die Glasur, mehr Eisen aus dem Tonkörper aufzunehmen und wird zu einer olivgrünen Farbe mit braunen Reflexen und Flecken von blauen Kristallen. Das sieht auf einigen Töpfen gut aus, aber ich habe viele davon weggeworfen, die schrecklich aussahen.
Ich gehe nicht auf die Details des Schließens des Ofens, des Einschaltens des Gases und des Anzündens der Brenner, des Durchleuchtens des Ofens (wenn Sie das tun) oder der Verwendung einer Sauerstoffsonde und eines Temperaturmessgeräts ein. Diese Dinge sollten von einem Mentor gelehrt werden, und viele von ihnen sind spezifisch für jeden einzelnen Ofen. Was ich als nächstes besprechen werde, ist das, was viele Töpfer die drei wichtigsten Konzepte nennen, um zu verstehen, wie Öfen funktionieren: Temperatur, Atmosphäre und Zeit. Um beim Brennen von Öfen erfolgreich zu sein, müssen Sie verstehen, wie diese drei zusammenarbeiten.
Schauen wir uns zuerst die Temperatur an. Wir alle wissen, dass Öfen heiß werden müssen, damit Ton und Glasuren hart und glänzend werden. Die Art und Weise, wie wir unseren Ofen bei HPG heiß machen, erfolgt durch Verbrennung, indem wir eine bestimmte Menge Gas und Luft durch zwei Venturibrenner in den Ofen einführen. Bevor unser Ofen befeuert werden konnte, mussten Rohre mit breiterem Durchmesser installiert werden, damit mehr Gas zu den Brennern fließen konnte. Nicht genug Gas, nicht genug Temperatur. Wir nennen die Brenner „Venturi“ nach einem italienischen Wissenschaftler, der herausgefunden hat, dass, wenn Flüssigkeit durch ein Rohr oder einen Schlauch fließt und verengt wird, sich der Flüssigkeitsstrom vor der Verengung verlangsamt, seine Geschwindigkeit jedoch zunimmt, wenn er die Verengung verlässt. Schauen Sie sich einen Venturibrenner an und Sie werden sehen, dass er die gleiche Größe wie Ihre Gasleitung hat, wo er mit ihm verbunden ist, aber dann verengt er sich und weitet sich dann wieder am Brennerkopf. Wenn Sie sich den Kopf des Brenners ansehen, werden Sie feststellen, dass er sich leicht nach innen krümmt, um eine fokussiertere und heißere Flamme zu erzeugen. Wenn Sie diese Eigenschaften nicht hätten, wenn Sie kein größeres Gasvolumen hätten, die Verengung des Gasflusses, die seine Geschwindigkeit erhöht, oder die Formung einer heißeren blau / weißen Flamme, hätten Sie eine faule orange / rote Flamme, die den Ofen niemals auf Temperatur bringen könnte.
Die Temperatur des Ofens und der Ware im Ofen auf mehr als 2300 Grad Fahrenheit zu bringen, ist eine Herausforderung. Die Menschen brauchten viele Jahrhunderte, um herauszufinden, wie man Ton auf Steinzeugtemperaturen erhitzt oder was die Menschen heute „Kegel 10″ nennen.“ Am Anfang ist ein Brennen ziemlich einfach: schalten Sie das Gas ein und beobachten Sie, wie die Temperatur stetig ansteigt. Aber während der letzten 300 Grad oder so beginnt der Ofen lustige Dinge zu tun. Zum Beispiel baut sich im Ofen Druck auf, wenn es heißer wird, und dieser Druck macht es schwieriger, mehr Wärme einzuführen. Der Ofen könnte „stehen bleiben“, was bedeutet, dass die Temperatur sehr langsam ansteigt, auf der gleichen Temperatur bleibt oder sogar zu sinken beginnt. Sie könnten denken, dass eine Erhöhung des Gasdrucks die Temperatur schneller ansteigen lässt, aber das wird das Problem nur verschlimmern. Wenn Sie sich die Protokolle bei HPG ansehen, die alle Brände aufbewahren, werden Sie gegen Ende jedes Brennvorgangs feststellen, dass die meisten von ihnen die Luftmenge, die in den Ofen gelangt, leicht erhöhen und die Gasmenge verringern müssen. Das Erhöhen der Luft und das Verringern des Gases erhöht die Effizienz der Verbrennung und sollte dazu beitragen, dass die Temperatur wieder ansteigt. Wenn also der Ofen zum Stillstand kommt oder die Kegel am Boden schneller abfallen als der Rest des Ofens, öffne ich die Dämpfer ein wenig und drehe den Gasdruck von 11 auf 10 herunter. In einer Stunde kann ich es auf 9 herunterdrehen. Ich habe das so lange wie möglich aufgeschoben, um sicherzustellen, dass ich gute Ergebnisse bekomme. Sobald ich die in den Ofen einströmende Luft erhöhe und den Gasdruck reduziere, geht die Reduktion deutlich zurück. Um dies zu überprüfen, schauen Sie sich die Flamme an, die aus dem oberen Guckloch kommt, bevor Sie diese Änderungen vornehmen. Wenn Sie eine gute Reduktion erhalten, sollte die Flamme lang, haltbar und stark gelb / orange sein. Überprüfen Sie es dann, nachdem Sie die Luft erhöht und das Gas verringert haben. Die Flamme sollte kurz sein und sich schnell in den Ofen zurückziehen. Möglicherweise gibt es überhaupt keine Flamme, da keine Reduktion mehr stattfindet. Dies ist in Ordnung, wenn Sie direkt am Ende des Brennens sind, der Ton verglast ist und die Glasuren schmelzen. Reduktion kann in diesem Stadium sowieso keinen großen Unterschied machen.
Es ist wichtig zu wissen, dass Sie beim Öffnen der Klappen nicht direkt, sondern indirekt mehr Luft einlassen. Die Klappen steuern den Gasstrom aus dem Ofen und den Schornstein hinauf, aber indem Sie das Volumen der Gase erhöhen, die aus dem Ofen gesaugt werden, erhöhen Sie das Volumen der neuen Luft, die in den Ofen gesaugt wird. All dies hängt mit dem Konzept des „Zeichnens“ zusammen.“ Ihr Schornstein muss eine bestimmte Höhe über der Dachlinie haben, damit Gase durch den Ofen zirkulieren und dann in den Schornstein gezogen oder angesaugt werden können. Wenn der Schornstein nicht hoch genug ist, wird Ihre Luftzirkulation träge sein. Wenn der Schornstein kürzer als die Dachlinie eines Gebäudeteils ist, steigen die Gase überhaupt nicht durch den Schornstein. Wenn Sie also ein einstöckiges Haus mit einem Schornstein haben und beschließen, einen zweiten Stock auf einer Seite hinzuzufügen, müssen Sie die Höhe des Schornsteins erhöhen, da sonst die heißen Gase aus Ihrem Kamin in Ihr Wohnzimmer gelangen, anstatt nach draußen zu gehen.
Lassen Sie uns nun über „Atmosphäre“ sprechen, das zweite wichtige Konzept, das verstanden werden muss, um zu verstehen, wie Öfen funktionieren. Im Allgemeinen sprechen Töpfer über zwei verschiedene Arten von Atmosphären im Ofen: Oxidation und Reduktion. Eine oxidierende Atmosphäre ist eine Atmosphäre, in der die Verbrennung abgeschlossen ist. Das gesamte Gas wird verbrannt und erzeugt Wärmeenergie, Kohlendioxid, Stickstoff und Wasserdampf. Eine oxidierende Feuerung könnte in einem Gasofen durchgeführt werden, aber die meisten werden jetzt in elektrischen Öfen durchgeführt. Eine Reduktionsatmosphäre entsteht, wenn zu viel Gas und zu wenig Luft für eine effiziente Befeuerung zur Verfügung stehen. Dies geschieht durch beide 1. aufdrehen des Gasdrucks und 2. eindrücken der Klappen, um den Sauerstofffluss in den Ofen zu begrenzen. Eine Reduktionsfeuerung ist definitionsgemäß das Ergebnis einer unvollständigen oder ineffizienten Verbrennung. Weil es zu viel Gas und zu wenig Luft im Ofen gibt, wird Kohlenmonoxid produziert, das ein anderes Sauerstoffatom sucht, damit es Kohlendioxid werden kann. Die lang anhaltende Flamme, die aus dem Guckloch kommt, zeigt die Gewalt, mit der Kohlenmonoxid dieses andere Sauerstoffatom sucht. Im Ofen dringt Kohlenmonoxid auf der Suche nach Sauerstoffatomen in die porösen Tonkörper ein. Wenn die Tonkörper verglasen, kann CO nicht mehr in den Körper eindringen und die Reduktion des Körpers nimmt ab oder hört ganz auf. Gleichzeitig dringt Kohlenmonoxid in die Glasuren ein, während sie noch auf der Topfoberfläche staubig sind. Wenn die Glasuren zu schmelzen beginnen, nimmt die Reduktion ab oder hört ganz auf. Aus diesem Grund haben Feuerpläne Stellen, auf denen „Körperreduktion“ oder „Glasurreduktion“ steht.“ Diese Temperaturen markieren nicht, wann die Reduktion beginnt, aber wann Sie mit der Reduktion beginnen sollten, bevor es zu spät ist. Beachten Sie auch, dass der Körper zu versiegeln beginnt, bevor die Glasur zu schmelzen beginnt. Die Realität ist, dass sowohl die Körper- als auch die Glasurreduktion lange vor diesen Temperaturen beginnen, die im Brennplan aufgeführt sind. Kupferrote Glasuren wie Ochsenblut benötigen sehr lange, bis eine effektive Reduktion stattfindet. Wenn die Reduktion stattfindet, ändert sich die Farbe der Glasur. Petes Cranberry wird nur dann rötlich violett, wenn das darin enthaltene Kupfer durch den Verlust eines Sauerstoffatoms an Kohlenmonoxid „reduziert“ wurde. Wenn es nicht richtig reduziert wird, ist die Glasur klar oder bräunlich. Oxblood, alle grünen Seladons, CR-17, Nelsons Transparent, Chun, werden alle klar oder bräunlich, wenn nicht effektiv reduziert. Alle diese haben Kupfer- oder Eisenoxide, die eine Reduktionsatmosphäre benötigen, um bestimmte Farben zu erhalten. Kobalt reagiert nicht auf Reduktion. Einige Leute denken, dass eine rauchige Atmosphäre notwendig ist, um eine Reduktionsatmosphäre zu erzeugen, aber bei der Reduktion geht es um Kohlenmonoxid, nicht um freien Kohlenstoff aus Rauch. Nils Lou hat einen großartigen Abschnitt in seinem Buch über Reduktion und er erklärt, dass zu viel freier Kohlenstoff in der Atmosphäre die Reduktion tatsächlich hemmt. Der Schlüssel, den ich gefunden habe, ist, eine Reduktionsatmosphäre nicht später als 1600 Grad zu schaffen und sie über 55 oder so auf der Sauerstoffsonde für fast den Rest des Feuers zu halten. Wie ich bereits geschrieben habe, ist es auch wichtig, Töpfe in den Ofen zu stellen, wo sie am meisten einer reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt sind, wenn ihre Glasuren reduziert werden müssen. Die Temperatur und die Atmosphäre ändern sich in verschiedenen Teilen des Ofens. Sogar die Art und Weise, wie der Ofen beladen ist und die Regale gestapelt sind, beeinflusst den Gasfluss und verändert die Temperatur und Atmosphäre. Es kann auch einen signifikanten Unterschied in Temperatur und Atmosphäre zwischen der Innen- und Außenseite eines Stücks geben. Deshalb verwende ich Glasuren oft effektiv auf der Innenseite von Schalen, wo sie besser reduziert werden, als wenn sie auf der Außenseite desselben Stücks aufgetragen würden. Durch genaue Beobachtung und Ihre eigenen Experimente können Sie am besten lernen, wie Ihr Ofen funktioniert.
Die Zeit ist der dritte Teil der Triade und am schwierigsten zu verstehen. Temperatur und Atmosphäre benötigen ausreichend Zeit, um ihre Arbeit im Ofen zu erledigen. Wir haben Sonden, um Temperatur und Atmosphäre im Ofen zu messen, aber wir brauchen pyrometrische Kegel, um ihre Auswirkungen im Laufe der Zeit zu messen. Kegel sagen uns nicht, wie hoch die Temperatur im Ofen ist, sondern wie viel von dieser Wärmeenergie von unseren Töpfen absorbiert wurde. Zeit plus Temperatur wird oft als „Wärmearbeit“ bezeichnet, die Zeit, die die Wärmeenergie im Ofen benötigt, um sowohl Ton als auch Glasuren zu reifen. Ich erkläre es gerne so. Wenn Sie Ihren Ofen zu Hause auf 350 Grad erhitzen und dann ein Huhn zum Braten hineinlegen, erwarten Sie nicht, dass das Huhn die gesamte Wärme sofort aufnimmt; sie erwarten nicht, dass Ihr Huhn in fünf Minuten eine Innentemperatur von 350 hat. Tatsächlich hat Ihr Huhn nach einer Stunde im Ofen wahrscheinlich eine Innentemperatur von etwa 170 oder so. Hühner sind keine guten Wärmeleiter und Töpfe auch nicht. Es dauert lange, bis sie die Wärmeenergie absorbieren, die sie im Ofen oder im Ofen umgibt. Tatsächlich macht Orton in seinem schriftlichen Material deutlich, dass je schneller die Temperatur eines Ofens steigt, desto höher muss die Temperatur im Ofen sein, um Kegel 10 zu erreichen. Es braucht Zeit, viel Zeit für den Ton und die Glasuren, um all diese Energie effektiv zu absorbieren.
Ich habe an drei verschiedenen Orten an den Keramikprogrammen teilgenommen und den älteren und ineffizienteren Ofen bei HPG zu schätzen gelernt. Warum ist es so wichtig, dass unser Ofen nicht zu effizient ist? Erstens dauert es ziemlich lange, Ton zu verglasen und Glasuren zu schmelzen. Zeit ist besonders wichtig für die Entwicklung komplexer Glasureffekte. Ich habe die Reduzierung bereits erwähnt und möchte wiederholen, dass die Reduzierung nicht in wenigen Minuten oder sogar in wenigen Stunden erreicht werden kann. Es braucht Zeit und das bedeutet, dass die Temperatur nicht zu schnell steigen sollte. Es braucht auch Zeit für Glasuren, um eine größere Schmelze zu erreichen. Wenn Glasuren eine größere Schmelze erreichen, steht mehr Material in der Glasmatrix zur Verfügung, um Kristalle zu bilden, wenn die Glasur abkühlt. Ich sollte hinzufügen, dass es keinen Unterschied zu machen scheint, wenn Sie sich langsam oder schnell auf etwa 1800 Grad Fahrenheit bewegen, aber die Temperaturanstiegsrate von dort scheint einen signifikanten Einfluss auf die Glasuren zu haben. Der zweite Grund, warum ich es gut finde, dass unser Ofen ineffizient ist, liegt darin, dass das Abkühlen so lange dauert. Langsames Abkühlen ist so wichtig, besonders wenn Sie den Temperaturabfall für die ersten paar hundert Grad verlangsamen können. Dies ist, wenn sich Kristalle in Ihren Glasuren bilden. Deshalb ist Glas in Fenstern klar. Es ist so schnell abgekühlt, dass Kristalle keine Zeit haben, sich zu bilden. Wenn Sie sehen möchten, wie langsam oder schnell Ihr Ofen abkühlt, überprüfen Sie die Sonde alle 15 Minuten für ein oder zwei Stunden, nachdem Sie den Ofen ausgeschaltet haben. Überprüfen Sie es erneut nach 12 Stunden und 24 Stunden. Ich habe das mit dem Temperaturabfall nach dem Ausschalten eines Elektroofens verglichen, und der Gasofen kühlt viel langsamer ab, weil seine Wände so viel dicker sind.
Meiner Erfahrung nach sehen die gleichen Lasuren von Studio zu Studio oft sehr unterschiedlich aus, da sich der Brennplan unterscheidet. Zwei andere Studios, in denen ich Töpfe gemacht habe, scheinen sich am meisten darum zu kümmern, ein Feuer so schnell wie möglich zu beginnen und zu beenden, normalerweise innerhalb von drei Tagen. Sie sind stolz darauf, in Rekordzeit „auf Temperatur zu kommen“, um Geld für Gas zu sparen und dann den Ofen schnell abzukühlen, damit sie die Töpfe so schnell wie möglich an die Schüler zurückgeben können. Bei HPG starten wir den Ofen nachts, kommen 8 1/2 Stunden später zurück und verbringen dann 10 bis 12 Stunden damit, den Brand zu beenden. Der Ofen kühlt 4 Tage lang ab, bevor er entladen wird. Wir geben also mehr Geld für unsere Zündungen aus und verbringen mehr Zeit damit, auf unsere Töpfe zu warten, aber es scheint sich zu lohnen. Ich habe einige der gleichen Glasuren in verschiedenen Studios gesehen und sie könnten in diesen Studios einfarbig sein, hätten aber aufgrund der Kristallentwicklung nach einem Brennen bei HPG variablere Effekte. Ich verstehe, dass einige Leute insgesamt eine einheitliche Farbe wünschen, aber das finde ich nicht attraktiv. Wenn Sie mehr Abwechslung in Ihren Glasuren wünschen, braucht es Zeit, um eine gute Reduktion, eine gute Schmelze und eine gute Kristallbildung zu erreichen.
Übrigens haben Sie sich vielleicht gefragt, warum Kegel ein Nummerierungssystem haben, das mit Kegel 1 beginnt und bis zum Kegel 42 reicht und dann von 01 bis 022 reicht. Die Orton-Website (der größte amerikanische Hersteller von pyrometrischen Kegeln; www.ortonceramic.com ) erklärt, dass Kegel zuerst in den späten 1800er Jahren für den Einsatz in Fabriken entwickelt wurden, die Keramik produzierten, nicht für Studiotöpfer. Keramik wurde in Fabriken auf mindestens 2000 Grad gebrannt, so dass Kegel 1 bei etwa 2000 beginnt und Kegel von dort in Abständen von etwa 35 bis 40 Grad aufsteigen. Als die Menschen begannen, in Fabriken bessere Techniken mit niedrigem Feuer zu entwickeln, Orton beschloss, eher ein Null- als ein Minuszeichen zu verwenden, um Wärmearbeitsintervalle unter diesem Kegel zu messen 1. Die niedrigeren Temperaturen beginnen also bei 01 und gehen auf 022 zurück.
Jetzt werde ich ein paar Fragen über Brennöfen ansprechen, die mir wichtig sind. Diese sind in keiner bestimmten Reihenfolge. Finden Sie zunächst mindestens zwei Personen, die Teil Ihrer Lademannschaft werden möchten und Ihnen beim Laden des Ofens konsequent helfen. Ein Mann aus meiner Ladecrew, Hitoshi, hat sogar eine neue Art eingeführt, Töpfe je nach Höhe in die Glost-Regale zu stellen, damit wir sofort wissen, welche Töpfe eine 5-Zoll-Stelze benötigen und welche eine 2-Zoll-Stelze. Die Crew behält auch die Dinge im Auge, damit ich keine großen Fehler mache. Jedes Mal, wenn ich zum Beispiel ein neues Regal aufstelle, prüft einer von ihnen, ob wir genügend Freiraum für die Stücke in den Regalen darunter haben. Ofenregale verziehen sich und können Teile berühren, von denen Sie dachten, dass sie die richtige Höhe haben. Manchmal erinnern sie mich daran, dass wir eine Kegelpackung in das nächste Regal stellen müssen, damit ich keine zu kurzen Pfosten verwende.
Zweitens, entscheiden Sie, ob Sie Kiln Wash verwenden möchten oder nicht. Jedes Mal, wenn wir den Ofen entladen, untersuchen wir jedes Regal, um festzustellen, ob es abgeschliffen und neu gestrichen werden muss. Wir stellen einen Tisch auf und mindestens zwei Leute sind damit beschäftigt, Ton- und Glasurstücke, die auf dem Regal liegen, abzuschleifen und neue Ofenwäsche aufzutragen. Das einzige Problem bei der Verwendung von Kiln Wash in Regalen ist, dass Sie sie nicht für den nächsten Brand umdrehen können oder Teile der Ofenwäsche in Töpfe im Regal darunter fallen können. Wenn Ihre Regale zu stark verzogen sind, müssen sie ersetzt werden. Wenn Sie keine Ofenwäsche verwenden, können Sie sie jedes Mal umdrehen und sie bleiben relativ gleichmäßig. Der Nachteil bei diesem Ansatz ist, dass Sie sicherstellen müssen, dass sie sorgfältig sauber gehalten werden. Selbst der kleinste Glasurpunkt, der auf einem Ofenregal verbleibt, haftet am Fuß eines Topfes und kann ihn abplatzen lassen, wenn er entfernt wird, insbesondere bei Porzellan, das zum Brechen neigt. In einem Studio in Honolulu, das keine Ofenwäsche verwendet, kommt praktisch jeder meiner Töpfe mit Chips an den Füßen heraus, da die Regale nicht sauber gehalten werden.
Drittens mache ich gerne das, was andere Töpfer bei HPG am Ende des Brennens als „Einweichen“ bezeichnen. Eigentlich ist es kein Einweichen, da wir nicht die gleiche Temperatur für eine Stunde halten, sondern stattdessen den Gasdruck verringern, was zu einem langsamen Temperaturabfall führt. Ich habe nicht angefangen, ein Bad zu machen, weil mir nicht beigebracht wurde, dass es wichtig ist. Mit der Zeit traf ich auf ein paar Töpfer, die mir sagten, dass sie am Ende des Brennens ein einstündiges Einweichen verwendeten, damit Glasuren bessere Kristalle entwickeln und Blasen heilen konnten. Was ich in den letzten paar Zündungen gefunden habe, ist, dass ich, wenn ich den Gasdruck für 30 Minuten auf 5 und dann für 30 Minuten auf 3 stelle, keine Blasen im Boden meiner großen Schalen habe. Glasuren wie Ochsenblut sprudeln viel und dieses längere Einweichen hilft diesen Blasen, sich niederzulassen und die Glasur auszugleichen. Es macht auch Sinn, dass es eine größere Kristallentwicklung begünstigen würde, und ich habe bemerkt, dass einige unserer matten Glasuren zuckerhaltig werden, wobei sich Mikrokristalle während des langsamen Abkühlens nahe der Spitzentemperatur bilden.
Viertens: Achten Sie beim Laden bestimmter Stücke darauf, dass sie nicht über den Rand des Regals hängen, auch nicht an der Innenseite des Regals. Dünn geworfene Schüsseln, die sich vom Fuß aus erstrecken, Teekannen mit Griffen und Tüllen, skulpturale Stücke mit herausstehenden Anhängseln und Tassen mit Griffen sind all die Dinge, die ich sicherstelle, dass ich nicht über den Rand hänge. Wenn Sie Teile eines Topfes über den Rand des Ofenregals hängen, insbesondere an der Außenseite des Stapels neben der Ofenwand, wird dieser Teil des Topfes etwas heißer als der Rest des Topfes, was zu einem Schrumpfen führt. Wenn meine großen Schalen zum Beispiel über den Rand gehängt werden, neigen sie dazu, sich in diesem einen Bereich zusammenzurollen. Stücke, die stabiler gemacht sind, besonders solche, die dicker geworfen werden, scheinen überhaupt nicht durch Hängen über den Rand bewirkt zu werden. Trotzdem halte ich alles, wenn möglich, vom Rand fern.
Fünftens, führen Sie ein Notizbuch nur für den Ofen, das Beobachtungen enthält, die Sie über jeden Brand machen möchten. Ich lese diese regelmäßig oder überfliege sie zumindest, um mich an das zu erinnern, was ich bisher gesehen habe. Am Anfang half mir Matt Kriegler, eine Liste mit Dingen zu schreiben, die ich tun musste, um den Ofen anzuzünden, und ich gehe dieses Protokoll jedes Mal, wenn ich den Ofen starte, Schritt für Schritt durch. Ich habe Ratschläge von erfahreneren Feuerwehrleuten erhalten und schreibe diese Dinge auf und probiere sie aus, wenn sie Sinn machen. Ich könnte eine andere Konfiguration für meine Beiträge versuchen, oder drehen Sie das Gas zu bestimmten Zeiten oder schließen Sie die Dämpfer ein wenig auf der Grundlage ihrer Beratung. Ich studiere auch die Protokolle, die andere Feuerwehrleute aufbewahrt haben, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie sie ihre Schüsse gemacht haben. Alles, was ich sehe, könnte mir helfen, meine eigene Technik zu verbessern.
Sechstens, lies so viel du kannst über Öfen und wie man sie feuert. Die Kunst des Brennens hat mich am meisten über das Brennen eines Gasofens gelehrt, aber es ist schwer zu finden und teuer, wenn Sie es tun. Ich habe einige gute Ressourcen im Internet gefunden, besonders an Orten wie dem Big Ceramic Store (www.bigceramicstore.com). Sie haben hilfreiche technische Artikel über die gesamte Website verstreut. Bücher über Glasuren enthalten oft gute Informationen über Brennöfen, und ich habe viel aus John Britts Buch The Complete Guide to High-Fire Glazes gelernt. Er hat zwei Kapitel, insbesondere „Wärmemessung“ und „Öfen, Brennen und Sicherheit“, die mit wichtigen Informationen gefüllt sind. Ich lese diese Abschnitte jedes Mal, wenn ich feuere, da ich dann fokussierter bin und da die Ideen sinnvoller sind, je mehr ich den Ofen feuere.
Studieren Sie Siebtens die Töpfe, die auf den Regalen der fertigen Ware stehen. Es gibt so viel zu lernen von jedem Stapel Töpfe, die frisch gefeuert wurde. Ich nehme mir Zeit damit, untersuche die Glasuren, sehe, wie verschiedene Kombinationen funktionierten oder nicht funktionierten, wie Kristalle entstanden sind, wie Dicke und Dünnheit die Glasuren beeinflussen und wie Glasuren mit verschiedenen Tonkörpern interagieren, Am Tag, an dem wir den Ofen entladen, öffne ich immer morgens die Ofentür und verbringe mindestens 30 Minuten damit, den kleinen Stapel Regale ganz vorne auszupacken. Wenn der erste Stapel entladen ist, werde ich Töpfe an der Vorderseite des ersten großen Stapels untersuchen und den gleichen Prozess durchlaufen, um mentale und schriftliche Notizen von dem zu machen, was ich sehe. Einige Stunden später, wenn der Rest des Ofens entladen ist, brauche ich ungefähr 45 Minuten, um Hunderte von Töpfen zu entladen. Töpfe fliegen so schnell aus dem Ofen, dass keine Zeit bleibt, jedes Stück zu untersuchen. Ich werde ein wenig langsamer, wenn ich etwas Außergewöhnliches sehe, aber ich kann nicht so viel mit 7 oder 8 Leuten machen, die darauf warten, dass ich ihnen Dinge gebe.
Lassen Sie mich abschließend über Fehler sprechen. Ich habe viele davon gemacht und hatte das Glück, dass einige sehr geduldige Leute mit mir gearbeitet haben. Hier sind ein paar Fehler, die ich gemacht habe, die aus einer viel längeren Liste ausgewählt werden. Ich war gerade dabei, den Ofen zu laden und war etwa sechs Regale hochgefahren, als ich bemerkte, dass die von mir verwendete Konfiguration des Ofenpfostens anders war als die Konfiguration am unteren Rand des Ofens. Ich musste alle diese Regale entladen und von vorne beginnen. Ich war dankbar für eine geduldige Ladecrew! Ein anderes Mal war meine Pfostenkonfiguration an der Vorderseite des Ofens falsch, so dass es unmöglich gewesen wäre, meine Kegelpakete richtig vor den Gucklöchern zu positionieren. Zum Glück habe ich diesen erwischt, nachdem nur ein paar Regale gestapelt worden waren. Einmal habe ich eine Kegelpackung eingelegt, als ich 3-Zoll-Pfosten verwendete. Als ich das Regal aufstellte, brach es die Kegel! Ein anderes Mal beschloss ich, den Ofen eine Stunde lang zu durchleuchten und die Ziegelsteine während dieser Stunde aus den Gucklöchern zu halten. Nach einer Stunde drehte ich den Gasdruck auf und ging nach Hause, um etwas zu schlafen. Als ich am nächsten Morgen zurückkam, waren die Gucklöcher noch weit offen und die Temperatur war nicht annähernd so hoch wie normalerweise, also war ich bis spät in die Nacht bei HPG. Nun, das sind einige der größten Fehler, die ich gemacht habe, als ich gelernt habe, den Gasofen anzuzünden. Sie werden auch Ihre Fehler machen, aber ich hoffe, Sie werden Sie nicht zu sehr entmutigen lassen. Sie werden so vorsichtig wie möglich sein, aber Sie werden beim Laden immer noch die Töpfe einiger Leute zerbrechen, und Sie werden Töpfe zu nahe beieinander platzieren, damit sie miteinander verschmelzen. Einige Leute werden sich über dich aufregen, weil du ihre Töpfe nicht in dein Feuer geladen hast oder ihre Töpfe nicht so geworden sind, wie sie es wollten. Es ist alles Teil des Prozesses! Tun Sie also Ihr Bestes und mit der Zeit werden Sie in der Lage sein, Ihren Gasofen zu feuern.

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