木炭制备技术及应用范围的可行性研究报告

第一节  木炭的简介

木炭(charcoal)是木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解,所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。是保持木材原来构造和孔内残留焦油的不纯的无定形碳。(可行性研究报告

第二节 木炭的应用范围

1. 冶金工业

以前木炭就用来冶炼铁矿石,木炭与焦炭熔炼的生铁,即使化学组成相同,其结构与机械性质仍不相同。木炭冶炼的生铁一般具有细粒结构,铸件紧密,没有裂纹的特点,用木炭生产的生铁含杂质少,适于生产优质钢。

在有色金属生产中,木炭常用作表面助熔剂,当有色金属熔融时,表面助熔剂在熔融金属表面形成保护层,使金属与气体介质分开,既可减少熔融金属的飞溅损失,又可降低熔融物中气体的饱和度。

大量木炭还用于结晶硅生产,生产结晶硅用的木炭不应含有生炭头和过多的灰分。

2. 渗碳剂的制造

凡是要求表面具有较高的硬度和耐磨性,而中心具有良好韧性的所有钢制品都要进行渗碳。用来对钢制品进行渗碳作用的含碳混合物称为渗碳剂。单纯木炭的渗碳效果较差。因此常用木炭作为原料,再加入一定数量的接触剂,制成渗碳剂。

3. 二硫化碳生产

木炭是制造二硫化碳的最好原料,用来制造二硫化碳的木炭,应当是坚硬、容积重大、灰分和水分含量小,固定碳含量高。

生产1吨二硫化碳约需0.5吨的木炭。

4. 木炭砖的压制

碎木炭运输很不方便,而且用途也受到限制,用压制木炭砖的方法能使价值很小的碎木炭变成优质燃料。木炭砖具有吸湿性和吸水性小、比重大和热值高的优点,而且在使用过程有很高的机械强度。煅烧过的木炭砖在燃烧时无烟,不产生炭尘。木炭砖可用于冶金、移动式气化炉等。

第三节 木炭的分类

①硬阔木炭。由硬阔叶材如壳斗科麻栎属、栲属树木为主,次要的还有桦木属等。

②阔叶木炭。由硬、软阔叶材混合烧制的炭。

③松木炭。由松木或其他针叶材烧制的炭。此外还有用竹类烧制的竹炭和用果壳、果核(椰子壳、桃核)等木质原料烧制的果核炭。从家用炉灶中收取的柴炭则俗称桴炭。如将木炭粉碎后拌以适当的粘合剂,再进行压积成型和焙烧则制成压积炭。按烧炭工艺分白炭和黑炭。

第四节 木炭行业的制备方法

制法有两种:

(1)窑烧法,用泥土筑窑,满装木材,从窑门或火门点燃烧,使木材在窑内炭化,挥发物逸出而剩余木炭;

(2)干馏法,即木材干馏。按照出窑的熄火方法,有黑炭和白炭两种。

炭窑简单介绍:窑的形式、构造很多,如浙江窑、鲤鱼窑、木瓢窑、湖南木窑和四川木窑、速度较快的铁窑、机窑等等。通常以闷窑熄火的方法叫做窑内熄火法,所得到的炭称为“黑炭”。当木材在窑内炭化完毕时,趁热从窑内扒出,然后用湿沙土熄火的方法,称为窑外熄火法。在熄火过程中,木炭与空气接触而进行煅烧,炭的外部被氧化,生成的白色灰附在木炭上,称为“白炭”。白炭比黑炭坚硬。

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