فرن كربنة الفحم المكعب

أنواع أفران تفحيم الفحم الحجري

يُعد فرن تفحيم الفحم الحجري جهازًا يُسخن الخشب الخام في غياب الأكسجين لإنتاج الفحم الحجري ومختلف المنتجات الثانوية. هناك العديد من أنواع هذه الأفران.

• فرن الأرض التقليدي (TEK)

  TEKs عبارة عن حفر دائرية مُبطنة بالتربة. يُوضع الخشب بداخلها، ويُغطى بالتربة، ويُشعل. بمجرد تحول الخشب إلى فحم، يُغلق الفرن لتبريده. هذه هي أبسط وأقدم طريقة لإنتاج الفحم الحجري. على الرغم من أن TEKs عبارة عن حلول منخفضة التكلفة، إلا أنها غير فعالة للغاية وتُهدر جزءًا كبيرًا من طاقة الخشب. تستغرق فترة التبريد بعد التفحيم وقتًا أطول بكثير من وقت المعالجة الفعلي.

• فرن الطوب الصناعي

  أفران الطوب الصناعية عبارة عن إصدارات واسعة النطاق وأكثر ديمومة من TEKs. لديها مدخل ومخرج ونظام دوران هواء محدد للتحكم الأفضل في عملية التفحيم. نتيجة لذلك، فهي أكثر استقرارًا وكفاءة وإنتاجية من TEKs. ومع ذلك، لا يزال المشغّلون يواجهون نفس مشكلة التأخيرات الزمنية بين الدُفعات.

• الأنبوب

  الأنبوب عبارة عن وعاء مغلق عالي الضغط يُستخدم لتفحيم الخشب. تُعد واحدة من أكثر الطرق فعالية لإنتاج الفحم الحجري. يمكن التحكم بدقة في درجة حرارة عملية التفحيم. ينتج عن ذلك عوائد أعلى من الفحم الحجري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للأنبوب التقاط واستخدام الغاز المنطلق أثناء عملية التفحيم. يمكن استخدام الغاز لإشعال موقد أو محرك لتشغيل مولد كهربائي. هذا يجعل الأواني خيارًا صديقًا للبيئة. ومع ذلك، فإن التكلفة الأولية للاستثمار والصيانة لوعاء عالية.

• فرن التفحيم المستمر

  في فرن التفحيم المستمر، تُوضع مواد الخشب الخام بطريقة دورية. يُستخدم تدفق معاكس للهواء الساخن لتفحيم الخشب. لا يُعد غاز المنتج جزءًا من تصميم العديد من هذه الأفران. بشكل نموذجي، يُستخدم فقط مخرج للهواء لتهوية الفرن دون إعادة تدوير الغاز. هذه طريقة فعالة للغاية لإنتاج الفحم الحجري. وقت تفحيم الخشب أقصر.

مواصفات وصيانة فرن تفحيم الفحم الحجري

تتضمن بعض المواصفات:

• التحكم في درجة الحرارة: تحتوي أفران التفحيم الحديثة على ضوابط درجة حرارة رقمية تتيح للمشغل ضبط درجة حرارة التفحيم المطلوبة بدقة. يتراوح نطاق درجة حرارة التفحيم عادةً بين 400 درجة مئوية و 800 درجة مئوية. يمكن أن يكون للأفران سعات مختلفة، تُقاس عادةً بأطنان من المواد الخام لكل دُفعة. على سبيل المثال، قد يكون لفرن صغير الحجم سعة 1 طن لكل دُفعة، بينما يمكن لفرن على نطاق صناعي معالجة 10 أطنان لكل دُفعة أو أكثر.
• مصادر الحرارة: سيعتمد مصدر الحرارة المستخدم لعملية التفحيم على نوع الفرن المستخدم. قد يشمل ذلك الكهرباء من فرن التفحيم الكهربائي، أو الغاز الطبيعي، أو البروبان، أو الكتلة الحيوية، أو الحرارة المهدرة، أو حتى الطاقة الشمسية.

لكي يعمل فرن تفحيم الفحم الحجري بشكل مناسب لفترة طويلة، من الضروري إجراء صيانة دورية. فيما يلي بعض نصائح الصيانة لفرن التفحيم:

• تنظيف الفرن: من الضروري تنظيف فرن التفحيم بانتظام لإزالة أي تراكم للرماد أو السخام أو المخلفات داخل وخارج الفرن. سيمنع ذلك حدوث انسداد ويضمن تدفق الهواء ونقل الحرارة الأمثل. يمكن للمشغّلين استخدام الفرش أو المكانس الكهربائية أو نفاثات المياه عالية الضغط لتنظيف الفرن تمامًا.
• فحص غرفة التفحيم: فحص غرفة التفحيم أو الفرن بانتظام بحثًا عن التسريبات أو الشقوق أو التلف. يشمل ذلك أيضًا فحص بنية غرفة التفحيم وبطانة المقاومة للحرارة. يجب معالجة أي مشكلات قد تؤثر على جودة الفحم أو تؤدي إلى مخاطر السلامة على الفور.
• فحص نظام إمداد الهواء: لكي تعمل منفاخات الهواء المستخدمة في عملية التفحيم بشكل جيد، يحتاج المشغّلون إلى التأكد من أن نظام إمداد الهواء خالٍ من الانسدادات والتسريبات. يجب فحص أداء المنفاخ وصيانته بانتظام لضمان إمداد الهواء الكافي. يحسّن هذا أيضًا كفاءة احتراق فرن التفحيم.
• التخلص من النفايات: سيُنتج فرن التفحيم عادةً نفايات مثل الرماد أو القطران. يجب التخلص منها بشكل صحيح بما يتوافق مع اللوائح البيئية. يشمل ذلك اتخاذ التدابير المناسبة لتقليل التأثير على البيئة والصحة العامة.
• صيانة المعدات: يجب صيانة أجزاء الفرن وأفران التفحيم الأخرى ذات الصلة مثل مبادلات الحرارة والمرطبات والغازات بانتظام.

سيناريوهات استخدام فرن تفحيم الفحم الحجري

• شركات إنتاج الفحم

  عادةً ما يكون لدى منتجي الفحم فرن تفحيم كبير الحجم أو صغير الحجم. يستخدمونه لتفحيم الخشب إلى فحم للبيع كنشاط تجاري رئيسي.

• تصنيع الألعاب النارية والبارود

  عادةً ما تُطبق أفران التفحيم ذات السعة الكبيرة والتكنولوجيا المتقدمة في الإنتاج الصناعي للألعاب النارية والبارود. يمكن لهذه الأفران توفير مادة خشبية مُفحّمة مستقرة لضمان جودة المنتجات النهائية.

• صناعات الأغذية

  قد تستخدم بعض صناعات الأغذية المحددة فرن التفحيم لإنتاج مكونات النكهة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الفحم الحجري لإضفاء نكهة دخانية على أنواع معينة من اللحوم أو الخضار أو صلصات الشواء.

• قطاعات الصحة البيطرية أو البشرية

  تُستخدم أفران تفحيم الفحم الحجري ذات الأحجام والتقنيات المتوسطة بشكل متكرر في قطاعات الصحة والطب. غالبًا ما يُستخدم هذا الفحم الحجري للتنقية والتطهير وامتصاص المواد غير المرغوب فيها في الجسم.

• مصانع استرداد الطاقة

  عندما تُعالَج النفايات العضوية، مثل بقايا الطعام أو نفايات الحدائق، من خلال عملية التفحيم، يمكن الحصول على منتجات ثانوية قيمة بما في ذلك الفحم الحجري. يمكن استخدام المنتجات الثانوية كتعديلات للتربة أو كمصدر للطاقة لمرافق الإنتاج.

كيفية اختيار فرن تفحيم الفحم الحجري

• معدل الإنتاج:

  يجب على المشترين مراعاة كمية الفحم التي يحتاجون إلى إنتاجها لكل دُفعة وتكرار الإنتاج. يجب عليهم اختيار فرن بمعدل تفحيم يتناسب مع الإنتاج المطلوب لتجنب أي ضيق في عملية الإنتاج.

• حجم الفرن:

  من الضروري أن يراعي المشترون الأبعاد الفعلية للفرن. يجب عليهم التأكد من أن الفرن يمكن أن يتناسب مع المساحة المتاحة وأن يمكنه استيعاب كمية المواد الخام التي يخططون لاستخدامها لإنتاج الفحم.

• مصدر الطاقة:

  يحتاج المشترون إلى التأكد من أن مصدر طاقة الفرن يتكامل جيدًا مع البنية التحتية للنظام الحالي. كما يحتاجون إلى مراعاة تكلفة وتوفر مصادر الطاقة.

• التحكم في درجة الحرارة:

  يُعد إدارة درجة الحرارة جانبًا حيويًا من جوانب عملية التفحيم، لذلك يجب على المشترين البحث عن فرن يوفر تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة. يحتاجون إلى الحصول على فرن يسمح لهم بضبط درجة حرارة التفحيم ومراقبتها في الوقت الفعلي لضمان إنتاج فحم ذي جودة ثابتة.

• تكنولوجيا التفحيم:

  يجب على المشترين أن يكونوا على دراية بأنواع تقنية التفحيم المتاحة، مثل التفحيم في الأنبوب أو الحفرة أو الفرن. لكل تقنية مزاياها وعيوبها. يحتاج المشترون إلى اختيار واحد يلبي احتياجاتهم المحددة.

• مادة الفرن:

  تُحدد مادة الفرن المتانة ومقاومة درجات الحرارة العالية. يجب على المشترين اختيار فرن مصنوع من مادة عالية الجودة ومقاومة للحرارة لضمان الاستخدام على المدى الطويل وانخفاض تكلفة الصيانة.

• حماية البيئة:

  يجب على المشترين اختيار فرن تفحيم مجهز بنظام معالجة الغاز لتقليل التلوث الهوائي الناجم عن عملية التفحيم.

• التكلفة:

  يجب على المشترين موازنة تكلفة الشراء ونفقات التشغيل ونفقات الصيانة المحتملة. يجب عليهم تقييم نسبة السعر إلى الأداء لأنواع مختلفة من الأفران واختيار الأنسب لميزانيتهم ​​ واحتياجاتهم.

• خدمة المورد:

  يجب على المشترين الانتباه إلى الدعم الفني للمورد وخدمة ما بعد البيع. يجب عليهم اختيار مورد قادر على تقديم المساعدة الفنية وخدمات الصيانة في الوقت المناسب لضمان التشغيل الطبيعي للفرن.

أسئلة وأجوبة

س: كيف يعمل فرن تفحيم الفحم الحجري؟

ج: يعمل فرن تفحيم الفحم الحجري عن طريق تعريض المواد الخام لبيئة عالية الحرارة مع قليل من الأكسجين. تؤدي هذه العملية إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية، مما يحول المواد الخام إلى فحم.

س: ما الفرق بين فرن التفحيم وفرن التفحيم؟

ج: فرن التفحيم هو معدات تفحيم صغيرة أو متوسطة الحجم. عادةً ما يتبنى نوعًا رأسيًا أو أفقيًا. لكن فرن التفحيم كبير الحجم عادةً. إنه مناسب للمواد الخام المُفحّمة على نطاق واسع. الأنواع الشائعة من أفران التفحيم هي شكل الدونات تحت الأرض، ومقطع عرضي لمربع، إلخ.

س: ما هي خطوات المعالجة المسبقة المطلوبة قبل استخدام فرن التفحيم للفحم؟

ج: خطوات المعالجة المسبقة هي التنظيف والتجفيف والطحن وإزالة الأوردة.

س: ما هي مزايا استخدام فرن التفحيم لإنتاج الفحم؟

ج: فرن تفحيم الفحم له العديد من المزايا. يمكن أن يحول النفايات إلى ثروة. ستُستغل المواد الخام بالكامل. علاوة على ذلك، فإن معدل توليد الطاقة مرتفع.