Costruzione di un forno a tiraggio ascendente romano per ceramica — Tecnologia di cottura della ceramica

Scavare una fossa circolare o ovale di circa 60-80 cm di diametro e 40-50 cm di profondità in un terreno ben drenato. Rivestire la fossa con mattoni di argilla refrattaria posati con malta refrattaria, costruendo le pareti fino al livello del suolo. Includere un'apertura per l'alimentazione del fuoco (praefurnium) su un lato: un'apertura ad arco di circa 25-30 cm di larghezza e 30 cm di altezza a livello del suolo, attraverso la quale viene immesso il combustibile. Il pavimento della camera del fuoco dovrebbe essere leggermente incavato (concavo) per trattenere la cenere e creare una forma di focolare che concentri il calore verso l'alto. Costruire un pilastro centrale di sostegno o un muro a spina in mattoni fino al livello in cui sarà installato il piano del fuoco: questo piedistallo sostiene il piano del fuoco dal basso, permettendo al contempo ai gas di combustione di fluire attorno ad esso. Le camere di combustione delle fornaci romane presentavano spesso un unico pilastro centrale o un muro a forma di T per ottimizzare la distribuzione del flusso dei gas.

Il piano del fuoco (o griglia del fuoco) è la piattaforma forata che separa la camera del fuoco sottostante dalla camera di cottura sovrastante. Posare barre di ferro attraverso il diametro del forno, appoggiandole sul pilastro centrale e sulle pareti della camera. Su queste barre, costruire una lastra piatta di argilla di circa 5-8 cm di spessore, realizzata con argilla refrattaria mescolata a sabbia grossa (il chamotte — argilla cotta macinata — è ideale). Prima che la lastra si asciughi, praticare fori di circa 5-7 cm di diametro attraverso di essa a intervalli regolari (ogni 10-12 cm) usando un perno di legno. Queste perforazioni permettono ai gas di combustione caldi di salire dal fuoco sottostante nella pila di ceramiche sovrastante, sostenendo al contempo il peso del carico del forno. L'area totale delle perforazioni dovrebbe essere di circa il 20-30 percento dell'area del piano del fuoco, per consentire un adeguato flusso di gas. Lasciare asciugare completamente il piano del fuoco (almeno una settimana) prima della cottura, poiché l'umidità nell'argilla causerebbe crepe sotto il calore.

Sopra il piano del fuoco, costruire le pareti cilindriche della camera di cottura con mattoni di argilla refrattaria, che si elevano di circa 50 a 60 cm sopra il livello del piano del fuoco. Le pareti possono essere a lati dritti o leggermente rastremate verso l'interno in direzione della sommità, il che aiuta a contenere il calore. Non lasciare spazi vuoti nella muratura: tutti i giunti devono essere sigillati con malta refrattaria per evitare fughe d'aria incontrollate che creerebbero punti freddi. La sommità della camera di cottura può essere lasciata aperta (coperta temporaneamente con frammenti di ceramica durante la cottura) oppure dotata di una volta a cupola con un foro centrale per il tiraggio. Molte fornaci romane usavano un tetto temporaneo di cocci di ceramica e argilla, che veniva smontato per caricare e scaricare la fornace. La superficie interna della camera di cottura deve essere liscia per evitare che la ceramica si impigli durante il caricamento.

Impila la ceramica perfettamente asciutta nella camera di cottura, disponendo i pezzi in modo da consentire il passaggio del gas tra di essi. I pezzi più grandi e pesanti vanno sul fondo, vicino al piano del fuoco dove le temperature sono più alte. Non lasciare che i pezzi si tocchino tra loro o tocchino le pareti: usa piccoli tamponi di argilla o supporti per forno (distanziatori di argilla) per mantenere gli spazi vuoti. Per la terra sigillata (la fine stoviglia romana rossa con ingobbio), i pezzi venivano impilati in contenitori di cottura in ceramica (saggar) per proteggere la superficie lucida dell'ingobbio dal contatto diretto con la fiamma e dalla cenere. Una volta caricato, sigilla la parte superiore del forno con una copertura temporanea di frammenti di ceramica sovrapposti come tegole, sigillati con uno strato di argilla bagnata. Lascia un piccolo foro di tiraggio (di circa 10 cm di diametro) nella copertura per controllare il tiraggio e per osservare la cottura. Blocca l'arco di alimentazione con un mattone sciolto che può essere rimosso per l'alimentazione del combustibile.

Iniziare la cottura con un fuoco piccolo e dolce nell'arco di alimentazione per eliminare l'umidità residua dalla struttura della fornace e dalla ceramica — questa fase di preriscaldamento (fumigazione dell'acqua) dovrebbe durare da 2 a 3 ore, con temperature che salgono lentamente fino a circa 200 gradi Celsius. Quindi aumentare gradualmente il combustibile (legno duro o carbone di legna) nelle successive 4-6 ore, fino a raggiungere la temperatura target di 900-1050 gradi Celsius. Alla temperatura massima, l'interno della fornace dovrebbe brillare di un arancio-rosso intenso, visibile attraverso il foro del fumaiolo. Per la cottura in ossidazione (che produce ceramica rossa), mantenere un fuoco pulito con un'adeguata alimentazione d'aria attraverso l'arco di alimentazione. Per la cottura in riduzione (che produce ceramica grigia o nera), limitare l'aria bloccando parzialmente l'arco di alimentazione e il fumaiolo, causando una combustione incompleta che converte l'ossido di ferro rosso presente nell'argilla in ossido di ferro nero. Mantenere la temperatura massima per circa 1-2 ore, quindi lasciare raffreddare lentamente la fornace per 24-48 ore prima di aprirla. Un raffreddamento rapido provoca shock termico e crepe nella ceramica.