在机制木炭的生产过程中,炭化阶段虽然不是最耗费成本的环节,但其对整个生产流程却具有决定性作用。如果这一阶段的操作不够有效,整条生产链条的效率都会受到影响,造成薪棒的消耗和成本增加。因此,在炭厂之间的竞争中,炭化技术的优劣成为了核心所在。
相同数量的薪棒在不同的炭厂炭化,最终所得到的成品炭质量和数量必然会有所不同,这主要源于炭化技术水平的差异。科学合理的窑体设计和优秀的烧窑手法是提升炭产量和炭质量的关键,从而直接影响炭厂的利润水平。
机制木炭的半成品——薪棒,其主要成分包括纤维素、木纤维和水分。纤维素与木纤维等成分紧密结合,使薪棒具备一定的机械强度。在薪棒的结构中,水分子被吸附,含水量通常在9%以下。在有效的炭化过程中,水分首先以蒸气的形式被驱散,这个阶段被称为干燥阶段。由于薪棒在成型前经过了严格的烘干处理,干燥阶段通常耗时较短,热量需求也相对较少。
当薪棒的含水量接近零时,需要继续提升窑内温度,这部分热量来自于窑内一部分薪棒的燃烧。当温度达到280℃时,薪棒会自发分解,生成木炭以及其他化学物质,如甲醇和醋酸。复杂的化学反应生成的气体中,常含有焦油、氢气、一氧化碳和二氧化碳,对于该过程的顺利进行来说,保持合适的空气流入也是至关重要的。
只有当炭化残留物被称为木炭时,炭化与自发分解的过程才会结束。此时温度达到了其最大值400℃。然而,这种木炭仍含有可估测的柏油残留物与原生木灰烬。炭的灰分大约在3%至5%之间,而柏油残留物约占30%,其余则为固态碳,占比约为65%至70%。继续加热可以通过驱除和分解更多的焦油,从而提高固态碳的含量。
综上所述,炭化阶段对机制木炭的生产至关重要,掌握科学的炭化技术不仅能提高炭的产量和质量,确保炭厂的经济效益,更能在激烈的市场竞争中立于不败之地。