ما هو الفرن الأفقي لصناعة الفحم الخشبي وكيف يعمل؟

فرن الفحم الأفقي هو جهاز يحوّل الخشب أو الخيزران أو مخلفات الزراعة والغابات إلى فحم. من بين العديد من آلات الكربنة، يُستخدم على نحو واسع في إنتاج الفحم الصناعي والمنزلي بسبب هيكله المعقول وسهولة تشغيله وتأثيره المستقر للكربنة.

ما هو الفرن الأفقي لصناعة الفحم الخشبي؟

الفـرن الأفقي لصناعة الفحم الخشبي هو جهاز للتكوّن بالكربنة يوضع أفقيًا. يمتلك الفرن بنية أفقية: يتم تحميل المواد الخام في chamber من الأمام، ويتم تفريغ الفحم النهائي من الطرف الآخر. مقارنةً بفرن الفحم الرأسي، فإن مميزاته هي:

• غرفة فرن مستوية مع منطقة انتشار مواد واسعة
• توزيع الحرارة بالتساوي، ضمان كربنة جيدة
• سهولة التحميل والتفريغ، توفير الجهد البشري
• تركيب مضغوط وتشغيل آمن

مبدأ العمل لفرن الفحم الأفقي

المبدأ الأساسي لعمل الفرن الأفقي للفحم هو التحويل الحراري بالتفكك الكيميائي.

تحميل

وزّع المواد الخام بالتساوي في غرفة الفرن. احتفظ بسُمك الطبقة متوسطًا لتجنب النقاط الكثيفة التي تؤثر على نقل الحرارة.

التحمية والإشعال الخارجي

يحتوي الفرن على غرفة احتراق خارجية، والتي يمكن أن تستخدم الحطب أو الغاز أوغاز الكربنة المستعاد كمصدر للحرارة. بعد الإشعال، ترتفع درجة حرارة الفرن تدريجيًا وتبدأ المواد الخام في التحلل.

عملية الكربنة

تحت ظروف منخفضة الأكسجين، تدفع درجات الحرارة العالية الرطوبة والراتنجات والمواد المتطايرة من الخشب.
يتم إعادة احتراق الغازات مثل أول أكسيد الكربون والميثان التي تتكون في المرحلة المبكرة، مما يوفر حرارة داخلية ويوفر الطاقة مع الحفاظ على البيئة.

التبريد والتفريغ

بعد الكربنة، يتم التحكم في درجة حرارة الفرن لترك الفحم يبرد ببطء، مما يمنع الاشتعال الذاتي.
أخيرًا، يتم إخراج الفحم من منفذ التفريغ للحصول على فحم عالي الجودة.

ضبط درجة الحرارة – مثال فحم قشر جوز الهند

قشر جوز الهند هو مادة عالية الكثافة من الكتلة الحيوية، وتتطلب الفحمization تحكما دقيقا في درجة الحرارة. يمكن لفرن أفقي لصناعة الفحم الخشبي ضمان فحم عالي الجودة وعالِ الإنتاج من قشر جوز الهند من خلال إدارة درجة الحرارة بشكل مناسب.

مراحل درجة حرارة الكربنة

1. مرحلة إزالة الرطوبة (100℃–200℃)

• الغرض: إزالة الرطوبة من قشور جوز الهند لمنع الدخان أو التشققات أثناء الكربنة.
• طريقة التحكم: رفع درجة الحرارة ببطء لتجنب احتراق السطح أو الكربنة غير المتساوية.

2. مرحلة الانحلال الحراري (250℃–450℃)

• الغرض: تتحلل المواد المتطايرة في قشرة جوز الهند، منتجة غازات قابلة للاشتعال وتشكيل إطار الفحم.
• طريقة التحكم: الحفاظ على تسخين مستمر وبيئة منخفضة الأكسجين لمنع الاحتراق بدلاً من الكربنة.

3. مرحلة الكربنة (450℃–600℃)

• الغرض: كربنة كاملة، تنتج فحمًا عالي الصلابة، منخفض الرماد، واحتراق مستقر.
• طريقة التحكم: الحفاظ على درجة حرارة عالية لمدة زمنية محددة، ثم التبريد تدريجيًا لجعل الفحم كثيفًا ومنع الاشتعال الذاتي.

نتائج الكربنة لفحم قشر جوز الهند

مع التحكم الدقيق في درجات الحرارة، يتميز فحم قشر جوز الهند بالخصائص التالية:

• كثافة عالية: يحترق لفترة أطول، مناسب للاستخدام الصناعي، والشواء
• محتوى رماد منخفض: يحترق بشكل نظيف، يقلل التلوث
• الاحتراق المستقر: توزيع متساوٍ للحرارة، أدخنة قليلة
• فحم كثيف: صلب عند اللمس، ليس من السهل كسره

طرق التحكم في درجة الحرارة لفرن الفحم الأفقي

• تعديل غرفة الاحتراق الخارجية: استخدام الحطب أو الغاز أو غاز الكربنة كوقود. التحكم في درجة حرارة الفرن عن طريق تعديل كمية الوقود وفتحات الهواء.
• تهوية غرفة الفرن: ضبط الفتحات أو مداخل الهواء للتحكم في كمية الهواء الداخلة، لضمان بيئة منخفضة الأكسجين ودرجة حرارة مستقرة.
• نظام مراقبة درجة الحرارة: يمكن تجهيز أفران صنع الفحم الأفقي المتقدمة بأجهزة استشعار درجة الحرارة ونظام تحكم PLC لتنظيم درجة الحرارة تلقائيًا، مما يحسن تجانس وكفاءة الكربنة.

التطبيقات

• إنتاج الفحم الصناعي: مستخدم في التصنيع، الشواء، وإنتاج خام الفحم الكيميائي.
• الكربنة المنزلية: الأفران الأفقية الصغيرة مناسبة للمزارعين أو للاستخدام المنزلي.
• معالجة المخلفات الزراعية: تحويل قش المحاصيل والقشور إلى فحم عالي القيمة، reducing التلوث البيئي.

توصية بنموذج فرن الفحم الأفقي

نموذجلا شيء	لا شيءسعةلا شيء	لا شيءوزن الآلةلا شيء	الأبعاد (L × W × H)
لا شيءإس إل-1300لا شيء	900-1200 كجم/12-14 ساعة	2500 كجم	3 × 1.7 × 2.2 متر
لا شيءSL-1500لا شيء	1500-2000 كجم/12-14 ساعة	4000 كجم	4.5 × 1.9 × 2.3 متر
لا شيءSL-1900لا شيء	2500-3000 كجم/12-14 ساعة	5500 كجم	5 × 2.3 × 2.5 متر

في أي عمليات يمكن استخدام فرن الفحم الأفقي؟

المشاركات التالية ستساعدك على فهم دور الفرن الأفقي لصناعة الفحم في عملية الإنتاج.