เชื้อเพลิงที่ใช้ในการเผาเซรามิค

เชื้อเพลิงที่ใช้กับเตาเผาเซรามิค เพื่อให้เตาเผาสามารถทำการเผาได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทำให้ผลิตภัณฑ์เซรามิคเกิดการสุกตัวและเคลือบ สามารถเกิดการหลอมเป็นแก้วได้

1.      เตาไฟฟ้า คือ เตาเผาที่ออกแบบขึ้นเพื่อให้เหมาะกับการใช้ระบบไฟฟ้าที่มีใช้อยู่ในปัจจุบัน เช่นไฟฟ้าที่ใช้อยู่ตามอาคารบ้านเรือนทั่วไป จะเป็นการใช้ไฟแบบ Single Phase ส่วนไฟที่ใช้ในระบบโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ จะใช้ระบบไฟแบบ Three Phase ซึ่งเตาเผาไฟฟ้าในปัจจุบันที่ใช้กันอยู่ตามสถานศึกษาหรือตามโรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญ่จะใช้ระบบไฟ Three Phase เพราะเตาเผาจะใช้กระแสไฟฟ้ามากกว่าปกติของเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านทั่วไป

            เตาเผาไฟฟ้าเป็นเตาที่นิยมใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน เพราะใช้สะดวก ควบคุมง่าย ไม่มีเสียงรบกวน และมีความปลอดภัยสูง เตาเผาไฟฟ้าที่ใช้จะมีขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญ่ โดยใช้ขดลวดความร้อนเป็นตัวแผ่รังสี ความร้อนอยู่ภายในเตาที่มีผนังอิฐทนไฟเป็นตัวรองรับอยู่โดยรอบเตา ดังนั้นการให้ความร้อนของเตาไฟฟ้าจึงไม่มีปลวกไฟ เขม่า ควัน หรือก๊าซ CO เกิดขึ้น จึงทำให้บรรยากาศการเผาของเตาไฟฟ้าเป็นแบบ Oxidation โดยสมบูรณ์

            เตาเผาไฟฟ้าสามารถเผาได้ทั้งอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิสูง ขึ้นอยู่กับการควบคุมการเผาตามอุณหภูมิที่ต้องการโดยไม่เกินจากอุณหภูมิที่กำหนดไว้ตามข้อจำกัดประสิทธิภาพของเตาที่มีอยู่

2.      เตาแก๊ส ในปัจจุบันเตาแก๊สเป็นที่นิยมใช้กันแพร่หลาย ทั้งในสถานศึกษาและโรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญ่ เพราะเป็นเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ค่อนข้างสะอาด สามารถปรับบรรยากาศการเผาได้ทั้งแบบออกซิเดชันและรีดักชัน เผาได้ทั้งอุณหภูมิต่ำและสูง มีความสะดวก ประหยัด เพราะในปัจจุบันแก๊สเป็นเชื้อเพลิงที่หาซื้อได้ง่าย มีขายอยู่ทั่วไป

            เตาแก๊สจะมีการสร้างขึ้นทั้งขนาดเล็กไปจนขนาดใหญ่ ซึ่งขึ้นอยู่กับความต้องการที่จะนำไปใช้รูปแบบโครงสร้างส่วนประกอบของตัวเตา จะต้องมีการคิดคำนวณและวัสดุต่างๆ ที่ใช้เป็นส่วนประกอบการสร้างเตาจะต้องมีคุณภาพที่ดีด้วย

3.      เตาฟืน เป็นเตาเผาที่ออกแบบก่อขึ้นโดยใช้ฟืนเป็นเชื้อเพลิงในการเผา โดยรูปแบบของเตาที่ก่อขึ้นจะมีหลายลักษณะ เช่น เตาแมงป่อง เตาขั้นบันได เตามังกร เตาทรงกระโจม เป็นต้น

            เตาฟืนนี้สามารถเผาได้ทั้งอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิสูง ขึ้นอยู่กับการออกแบบทางเดินลมร้อนภายในเตาเป็นสำคัญ เตาฟืนที่เผาได้ในอุณหภูมิต่ำ ได้แก่ เตาเผาแบบระบายความร้อนขึ้น ส่วนเตาเผาแบบระบายความร้อนลง จะเผาได้อุณหภูมิที่สูงกว่า

            การเผาเตาฟืนจะต้องอาศัยผู้ชำนาญการ เพราะการควบคุมการเผาจะต้องอาศัยประสบการณ์จากการสังเกตในเรื่องของอุณหภูมิความร้อนภายในเตาเผาว่าถึงตามที่กำหนดไว้หรือไม่ จะต้องมีวิธีการเร่งโหมไฟโดยวิธีการใส่ฟืนอย่างไร ตลอดจนเรื่องของการดูไฟว่าอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่เท่าไร เป็นต้น

            บรรยากาศการเผาเตาฟืนจะเป็นแบบรีดักชัน คือ การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ จะมีเปลวไฟ เขม่า และควันในการเผา ทำให้เกิดปฏิกิริยากับน้ำเคลือบและเนื้อดินปั้น ดังนั้นจึงทำให้ผลิตภัณฑ์มีการสูญเสียค่อนข้างมากในการเผาแต่ละครั้ง ประกอบกับต้องใช้ระยะเวลาการเผาที่ยาวนาน คือ ประมาณ 12-36 ชั่วโมง

            ปัจจุบันการใช้เตาฟืนมีแต่จะลดน้อยลง เนื่องจากปัญหาการขาดแคลนฟืนที่จะนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิง เพราะมีกฎหมายบังคับใช้ห้ามตัดไม้ทำลายป่า

4.      เตาน้ำมัน เป็นเตาเผาที่ออกแบบก่อขึ้น โดยใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง น้ำมันที่ใช้ได้แก่ น้ำมันเตา หรือน้ำมันโซลา รูปแบบของเตาเผาส่วนมากจะนิยมสร้างเตาเผาแบบระบายความร้อนลง โดยจะต้องออกแบบสร้างห้องเผาใหม่ให้มีความกว้างหรือยาวพอเหมาะ เพื่อให้น้ำมันเกิดการเผาไหม้ได้หมด ถ้าห้องเผาไหม้แคบจะทำให้เปลวไฟไปกระทบอิฐผนังเตา เป็นเหตุให้ชำรุดเสียหายได้ง่าย

            การเผาที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงสามารถปรับหรือเร่งความร้อนภายในเตาเผาให้สูงขึ้นง่ายและเร็ว แต่ถ้าเร็วเกินไปความร้อนที่กระจายออกไปในเตาจะไม่สม่ำเสมอกัน จะทำให้ผลิตภัณฑ์เซรามิคเกิดการเสียหายได้ โดยจะมีผลิตภัณฑ์บางส่วนที่เคลือบยังไม่เกิดการหลอมตัว ดังนั้นการเผาจะต้องมีการปรับอุณหภูมิความร้อนภายในเตาให้สูงขึ้นอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอกันโดยตลอด

โดย...ผศ. สมศักดิ์ ชวาลาวัณย์

>> ขอบคุณรูปภาพจากอินเตอร์เนต