CN1903982A - 一种机制木炭设备及其制木炭方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机制木炭设备，特别公开了利用秸秆等废弃资源的机制木炭设备及其制木炭方法。该机制木炭设备包括木炭炭化炉及制棒机，所述木炭炭化炉含有炉体、炉门，炉体的上方设有一烟囱，其特殊之处在于：炉体的外壁设有空腔，空腔上连接有炭化用液体进口和炭化用液体排出口；空腔的上方设有一排气口；所述烟囱与炉体的结合处安装有给控氧开关。本发明原料广阔，易购、价格低，废弃秸杆换钱，老百姓就不会乱堆乱放，消灭火灾，让废弃秸杆成为生产资源，保护森林生态环境。

Description

一种机制木炭设备及其制木炭方法
(一)所属技术领域
本发明涉及一种机制木炭设备，特别涉及一种利用秸秆等废弃资源的机制木炭设备及其制木炭方法。
(二)背景技术
木炭是指含有炭成分的生物制材料，经过一定工艺炭化后得来的可燃性黑色产物。它广泛应用于治金工业、化工工业、农业领域和生活领域的火锅、烧烤等。近年来我国政府把生态环境保护与建设提上议事日程，全民环保意识增强。“九五”期间，国家开始实施天然林保护工程，与此同时，国家财政部、税务总局下文对利废利旧及三剩物再利用的企业实行减免税制度。[见财税(2001)72号文件]，严格限制利用天然林生产木炭。随着国家禁烧令、禁伐令的贯彻执行，全国已有不少省市颁布了地方法规。窑烧树木炭(下称树炭)，已受到了很大限制。传统窑烧树炭三天出一窑，耗时费力；原料5公分直径以上的木料、市场价格高；三吨原料产一吨木炭，国家禁伐林木烧炭，政策不允许。现在市场中也已出现了一些机制木炭技术公司，其炭化炉结构为铁皮骨架里面砌耐火砖，炭化24小时，由于炭化时间长，依靠植物自身能量无法将秸杆炭化成炭；采取如下工艺步骤：原料经过筛选、粉碎、烘干、高压制棒、炭化24小时，然后粉碎得到产品炭粉和炭棒，由于其实际投资大，生产成本高，无实际操作性，市场行情及生产成本大约如下：机制木炭市场零售价2000元/吨，出厂价格1800元/吨，生产成本1400元/吨。传统树炭生产成本800元/吨，市场零售价1400元/吨，由于机制木炭生产成本高，所以根本无法与传统木炭形成有利的市场竞争优势。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种生产成本低、工艺简单的机制木炭设备及其制木炭方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种机制木炭设备，包括木炭炭化炉及制棒机，所述木炭炭化炉含有炉体、炉门，炉体的上方设有一烟囱，其特殊之处在于：炉体的外壁设有空腔，空腔上连接有炭化用液体进口和炭化用液体排出口；空腔的上方设有一排气口；所述烟囱与炉体的结合处安装有给控氧开关。
所述空腔与炉膛之间的炉壁开有若干只能进出气体的微孔。
本发明的机制木炭设备，所述空腔内设有开有缝隙的多孔器，微孔位于多孔器内。
所述制棒机的螺杆后端固定一与其同轴心的防摆轴，防摆轴连接减速机。增加减速机可以把电机的配置功率减少一半，节约电能；防摆轴可以防止螺杆的摆动，延长螺杆及轴壳的使用寿命。
该机制木炭设备的制木炭方法如下：将原材料不做任何处理直接放入炭化炉内燃烧，燃到一定时间后关闭炉门和给控氧开关；然后打开炭化用液体进口使炭化用液体进入炭化炉内腔，起到促进炉内植物快速炭化转换和降低炉温作用；出炉得到木炭，从原材料放入炭化炉到出炉所需时间25-35分钟；然后将炭粉粉碎、用制棒机制棒。
其原材料采用玉米秸秆、大豆秸秆、芝麻秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆、蓖麻秸秆、板材边角、树枝、树皮、树根、毛竹、竹枝、竹根和山区灌木类植物等废弃资源。由于传统木炭采用原料为5公分直径以上木料，其它机制炭采用锯末生产，基本无采用秸秆等废弃原料的技术，所以原材料成本低。四吨原料产一吨木炭，采用本发明，机制木炭成本仅650-700元/吨。
本发明专为秸秆等废弃资源设计，因所选原料比其它制木炭方法所用原料纤维疏松，所以现有技术传统窑烧炭化时间3天、其它炭化炉炭化时间24小时，炭化时间长，根本无法将秸杆等转换成木炭，只能成灰。本发明设计的炭化炉将炭化时间缩短为25-35分钟，就解决了这一问题。
本发明原料广阔，易购、价格低，国家政策支持、省时省力。小学文化两天培训即可掌握全套技术，废弃秸杆换钱，老百姓就不会乱堆乱放，消灭火灾，让废弃秸杆成为生产资源；让大山不再秃头顶，保护森林生态环境。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明炭化炉的结构示意图；
图2为本发明炭化炉炉体的内部结构示意图；
图3为本发明制棒机的结构示意图。
图中，1炉体，2炉门，3烟囱，4空腔，5炭化用液体进口，6炭化用液体排出口，7炉膛，8微孔，9排气口，10给控氧开关，11多孔器，12减速机，13制棒机，14螺杆，15防摆轴。
(五)具体实施方式
实施例1：
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括木炭炭化炉及制棒机，木炭炭化炉含有炉体1、炉门2，炉体1的上方设有一烟囱3，炉体1的外壁设有空腔4，空腔4的上部连接有炭化用液体进5，底部连接有炭化用液体排出口6；空腔4与炉膛7之间的炉壁开有四组只能进出气体的微孔8，每组设有四个微孔8，空腔4内设有开有缝隙的四个多孔器11，每组的四个微孔8位于一个多孔器11内；空腔4的上方设有一排气口9；所述烟囱3与炉体1的结合处安装有给控氧开关10。制棒机13的螺杆14后端固定一与其同轴心的防摆轴15，防摆轴15连接减速机12。
使用时，将原料直接放入炭化炉，20-30分钟后，物理转换得到炭粉，不需要能源消耗。将得到的碳粉进入粉碎机，粉碎成为100目碳粉，粉碎机配套三相动力电机20千瓦，8小时班产5吨，用该机生产碳粉实际耗电35千瓦/吨。制棒机设计采用高耐磨合金材料制成轴及轴壳。全新防轴摆动力设计，使设备寿命增加。
实施例2：
制木炭方法：将秸秆不做任何处理直接放入炭化炉内燃烧，燃到一定时间后关闭炉门和给控氧开关；然后打开炭化用液体进口使水进入炭化炉内腔，起到促进炉内植物快速炭化转换作用和降低炉温；出炉得到木炭，从秸秆放入炭化炉到出炉所需时间25-35分钟；然后将炭粉粉碎、用制棒机制棒。所得木炭与传统木炭比较：以下为山东省燃料检测中心的检测结果：
  检测项目名称          检测结果   检测方法
  传统木炭   本发明木炭
  收到基(全)水分       (Mar)   6.51   10.8   GB/T211-1996
  空干基水分           (Mad  ％)   5.55   5.53 GB/T212-2001
  空干基灰分           (Aad  ％)   3.63   11.8
  空干基挥发分         (Vad  ％)   31.63   21.56
  空干基固定碳         [(FC)ad  ％]   59.19   61.11
  空干基氢含量         (Had  ％)   3.02   2.84   GB/T476-2001
  空干基全硫含量       (St，ad  ％)   0.10   0.22   GB/T214-1996
  发热量   空干基高位发热量(Qgr，ad MJ/Kg)   25.89   25.48   GB/T213-2003
  *换算为(卡/克)   6190   6090
  收到基低位发热量(Qnet，arMJ/Kg) 24.86 23.26
  *换算为(卡/克)   5950   5560

Claims (5)

1.一种机制木炭设备，包括木炭炭化炉及制棒机，所述木炭炭化炉含有炉体(1)、炉门(2)，炉体(1)的上方设有一烟囱(3)，其特征在于：炉体(1)的外壁设有空腔(4)，空腔(4)上连接有炭化用液体进口(5)和炭化用液体排出口(6)；空腔(4)的上方设有一排气口(9)；所述烟囱(3)与炉体(1)的结合处安装有给控氧开关(10)。
2.根据权利要求1所述的机制木炭设备，其特征在于：所述空腔(4)与炉膛(7)之间的炉壁开有若干只能进出气体的微孔(8)。
3.根据权利要求1所述的机制木炭设备，其特征在于：所述空腔(4)内设有开有缝隙的多孔器(11)，微孔(8)位于多孔器(11)内。
4.根据权利要求1所述的机制木炭设备，其特征在于：所述制棒机(13)的螺杆(14)后端固定一与其同轴心的防摆轴(15)，防摆轴(15)连接减速机(12)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的制木炭方法，其特征在于：将原材料不做任何处理直接放入炭化炉内燃烧，燃到一定时间后关闭炉门和给控氧开关；然后打开炭化用液体进口使炭化用液体进入炭化炉内腔，起到促进炉内植物快速炭化转换作用和降低炉温；出炉得到木炭，从原材料放入炭化炉到出炉所需时间25-35分钟；然后将炭粉粉碎、用制棒机制棒。
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