تؤثر معدات فرن الكربنة، كحلقة مهمة في إنتاج الفحم، على جودة الفحم بشكل مباشر من خلال التحكم في درجة حرارة الكربنة. لذلك، يحتاج المستخدمون إلى اكتساب التكنولوجيا والتحكم في درجة حرارة إنتاج معدات فرن الكربنة، من أجل إنتاج فحم عالي الجودة، وبالتالي ضمان معدل إنتاج مرتفع للفحم. مقارنةً بفرن الكربنة التقليدي، فإن التصميم الجديد فرن الكربنة في السوق هو أكثر تفضيلاً من قبل العملاء.
من المواد الخام إلى الكربون النهائي، يتطلب ثلاث عمليات بدرجات حرارة مختلفة.
1. مرحلة التجفيف
بدءًا من الإشعال، ترتفع درجة الحرارة داخل الفرن إلى 160 درجة مئوية، ويتم تبخر الماء المحتوى تحت تأثير الحرارة الناتجة عن الاحتراق. تظل التركيبة الكيميائية لكتل الفحم تقريبًا دون تغيير.
2. المرحلة الأولية من الكربنة
تستند هذه المرحلة بشكل رئيسي إلى الحرارة الناتجة عن الاحتراق، حيث ترتفع درجة الحرارة إلى 160 ~ 280 درجة مئوية. في هذه المرحلة، ستخضع المادة الخام لتفاعل التحلل الحراري عندما يبدأ تركيبها في التغير. ومن بين هذه المواد، يتم تحلل المواد غير المستقرة، مثل الهيمسيلولوز، إلى ثاني أكسيد الكربون، وأول أكسيد الكربون، وكمية صغيرة من حمض الأسيتيك ومواد أخرى.
3. مرحلة الكربنة الشاملة للفحم
خلال هذه المرحلة، تكون درجة الحرارة داخل الفرن من 280 إلى 400 درجة مئوية، وفي هذه المرحلة، يتم التحلل الحراري لمادة الخشب الخام بسرعة، ويتم إنتاج كمية كبيرة من حمض الأسيتيك، والميثانول، وقطران الخشب وغيرها من السوائل. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنشاء غازات قابلة للاشتعال مثل الميثان والإيثيلين، وتحترق في الفرن. ينتج عن التحلل الحراري واحتراق الغاز كمية كبيرة من الحرارة، مما يرفع درجة حرارة الفرن. يتم في النهاية كربنة مادة الخشب عن طريق التقطير تحت تأثير التسخين بدرجة حرارة عالية.
لتحميص الفحم عند درجات حرارة عالية، بالإضافة إلى المواد الخام التي تمر بالمراحل الثلاث المذكورة أعلاه، يجب زيادة كمية الحرارة لجعل درجة حرارة الفرن تستمر في الارتفاع لتتجاوز 700 درجة مئوية. فقط بهذه الطريقة، يمكن التخلص من المواد المتطايرة المتبقية في الفحم مع تحسين محتوى الكربون في الفحم، مما يعزز هيكل الكربون الجرافيتي، وبالتالي يعزز الموصلية الكهربائية.
في تشغيل فرن الكربنة، يمكن أن يعمل وفقًا لمتطلبات مراحل درجات الحرارة الثلاثة المذكورة أعلاه لضمان كربنة معقولة وإنتاج فرن الكربنة. التحكم في درجة حرارة فرن الكربنة لضمان جودة فرن الكربنة لإنتاج فحم عالي الجودة في السوق، ثم زيادة حجم المبيعات وكسب المزيد من الفوائد الاقتصادية.