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炭化炉通过高温缺氧热解将木材转化为木炭，其工艺流程可分为以下步骤：
1. 原料预处理：选择含水量低于20%的硬木（如橡木、榆木），劈成3 5cm厚、15 20cm长的木块，确保受热均匀。软木或潮湿木材易导致炭化不充分（参考《林业科学》2021年研究数据）。
2. 装炉密封：将木块竖直紧密排列于炭化炉内，保留5 10cm空隙助气体流通，炉口用耐火泥密封，漏气率需低于0.5%（ASTM D1765标准）。
3. 控温炭化：
- 干燥阶段：以100 150℃预热2 3小时，蒸发剩余水分。
- 热解阶段：升温至300 450℃维持8 12小时，木材分解为焦油、可燃气体和固体炭。
- 精炼阶段：600℃高温处理1 2小时，提升炭品质（日本木炭协会实验表明，600℃炭固定碳含量达85%以上）。
4. 冷却出炭：封闭炉体自然冷却24 36小时至50℃以下，避免复燃。
1. 效率差异：土窑炭化需5 7天，现代化连续式炭化炉仅8 15小时（ FAO 2022年报告数据）。
2. 环保性能：土窑烟气直排污染大，炭化炉可配备冷凝塔回收焦油，废气排放符合GB 16297-1996标准。
3. 安全控制：土窑易塌窑，炭化炉内置压力传感器，超压自动泄气（安全阈值0.3MPa，见《工业炉设计手册》）。
1. 温度监控：热电偶探头需插入炉心，温差波动不超过±20℃（参考NY/T 2876-2016）。
2. 气体检测：CO浓度超过50ppm需启动通风（OSHA标准）。
3. 成品检验：优质木炭断面有金属光泽，密度0.8 1.2g/cm³，敲击声清脆。
扩展说明：
- 炭化终点判断：当排烟口气体由黄转淡蓝即完成炭化（《生物质热解技术》推荐方法）。
- 能源利用：可燃气体可回烧供热，降低30%燃料成本（中国林科院2020年实验数据）。
- 规模适配：家用小型炉容积0.5 1m³，工业级连续炉可达10m³以上。
