木材碳化所需的温度 - 竖式碳化炉

竖式碳化炉，也称悬挂式碳化炉，是一种广泛使用的高效碳化设备。它能在不同阶段精确控制温度，实现高产量和稳定碳化。在炭的生产中，温度控制是碳化效率和炭质量的关键因素。

合理管理温度变化不仅能提高木材转化率，还能降低能耗，优化碳化时间。

碳化过程与温度阶段

炉温范围	操作要点	描述
≤ 90 °C	用废料点火， 大火焰	提供初始热源， 准备除湿阶段
90–150 °C	减小火焰	进入除湿阶段 阶段， 蒸发木材内部水分
150–230 °C	增加火焰	继续除湿 大约6小时， 确保均匀干燥
230–280 °C	保持稳定燃烧	开始燃烧 辅助，产生气体混合物
≥ 280 °C	关闭底部门， 自燃阶段	一氧化碳循环流动， 内部燃烧，无需外部热源
高达~500 °C	碳化完成	碳化后， 冷却超过10小时以获得最佳效果

在竖式碳化炉中，整个过程通常分为五个阶段：加热、除湿、燃烧辅助、自燃和冷却。下表显示了温度与燃烧控制的关系。

在碳化过程中，木材内部的水分逐渐蒸发，挥发性气体释放，木结构转变为稳定的碳。尤其当温度达到约280 °C时，炉内产生的可燃气体可以自燃，极大地降低能耗，实现节能、环保的连续生产。

含水率如何影响碳化温度？

含水量越高，升温越慢

• 木材中的水分在加热过程中吸收大量热量进行蒸发，减缓炉温上升速度。
• 含水率10–15%：炉温快速上升，可在短时间内进入碳化阶段。
• 含水率25–30%：除湿时间较长，碳化过程延迟。

除湿阶段的温度受水分含量影响

• 在竖式碳化炉中，木材脱水阶段为90–150 °C。
• 高水分含量 → 除湿需6–8小时；
• 低水分含量 → 仅需3–4小时即可完成

升温过快会导致碳化不均

如果木材直接加热到230 °C以上而未充分除湿，容易出现炭不均、颜色不纯甚至木材开裂。

不同阶段温度与水分的协调表

阶段温度	所需水分含量	操作要点
低于 90 °C	任何	用废料点火， 开始准备除湿
90–150 °C	含水率 ≤ 30%	保持低火焰， 缓慢蒸发水分
150–230 °C	含水率 ≤ 20%	增加火焰， 完全脱水， 木材开始轻微分解
230–280 °C	含水率 ≤ 15%	进入燃烧辅助阶段， 产生气体混合物
280–500 °C	含水率 ≤ 10%	自燃碳化， 形成高质量的炭

竖式炭窑温控的优势

1. 竖式炭窑配备自动温控系统和气体循环装置，实现精确节能的碳化：
2. 当炉温低于设定值时，系统会自动点火补充热量。
3. 当温度达到280 °C时，炉内产生的一氧化碳自燃，提供热量，实现自循环碳化。
4. 炉体密封性强，有效防止空气倒流，减少热量损失。
5. 该设计使整个碳化过程更安全、更节能，特别适用于高含水率或多样原料的材料。

推荐木材含水率

木材含水率与碳化温度之间存在动态平衡。

• 过高的水分延长除湿时间并增加能耗。
• 含水率过低可能导致碳化过快，使炭结构变脆。

在竖式碳化炉中，将原料干燥至10–15%的含水率是理想的。这不仅缩短碳化时间（约14小时燃烧 10小时冷却），还能生产高密度、低灰分、高品质的炭。

为什么选择竖式碳化炉？

与传统土窑或简易炉相比，竖式碳化炉具有以下优势：

• 精确的温度控制：确保碳化均匀，炭的质量更稳定。
• 高效：每24小时可碳化2500–3000 kg原料
• 节能环保：利用自生成的可燃气体循环，无需额外燃料。
• 清洁低排放：产生的烟雾少，更环保。
• 原料范围广：适用于木材、竹子、椰壳、棕榈壳、坚果壳等生物质材料。

碳化性能

在合理的温度控制下，竖式炭窑可以生产高密度、燃烧性能良好、形状均匀的优质炭。多批次在一天内完成，大大提高生产效率。

木材碳化所需的温度？

木材碳化的核心温度范围是 150 °C–500 °C。 借助竖式碳化炉的精确温控系统，可以轻松实现高品质、稳定的炭产出。