أنواع آلات الكربنة.
أولاً: التصنيف حسب استمرارية الإنتاج
1. أفران الكربنة المتقطعة (أفران التقطير الجاف، أفران كربنة الأخشاب الطبيعية)
وتُعرف أيضاً بأفران الكربنة المرفوعة، وأفران الكربنة الأفقية. يعمل النظام بطريقة دفعات متتالية: تعبئة المواد → رفع درجة الحرارة والكربنة في جو مغلق → التبريد → إخراج المنتج. كل دفعة تعمل بشكل منفصل.
- المزايا: التكلفة الاستثمارية منخفضة، تناسب الإنتاج بكميات صغيرة؛ جودة الفحم مستقرة، يمكن معالجة الأخشاب الأصلية، قشور جوز الهند، قشور النخيل، وقشور الفاكهة؛ يمكن استعادة الغازات الناتجة لجمع قطران الخشب وحمض الخشب.
- العيوب: الإنتاج غير مستمر، تستغرق مرحلة التبريد وقتاً طويلاً، تحتاج إلى عدد أكبر من العمال، وكمية الإنتاج لكل فرن محدودة.
- الاستخدام المناسب: مصانع الفحم الصغيرة، إنتاج فحم الأخشاب الطبيعية وفحم قشور الفاكهة.
2. آلات الكربنة المستمرة
تقوم بتغذية المواد وإخراج الفحم بشكل أوتوماتيكي ومستمر. تمر المواد داخل الأنابيب بمراحل التجفيف، التقطير الجاف والكربنة، ويمكن العمل على مدار 24 ساعة دون توقف.
- المزايا: درجة الأتمتة عالية وتقلل من تكلفة العمال؛ تعتمد على إعادة تدوير الحرارة، ويتم حرق الغازات الناتجة ذاتياً، مما يحقق معايير حماية البيئة؛ الإنتاج كبير، وتناسب خطوط الإنتاج الضخمة.
- العيوب: التكلفة الاستثمارية للجهاز أعلى، وتتطلب المواد الخام رطوبة منتظمة وحجم حبيبات متجانس بدقة.
- الاستخدام المناسب: قشور النخيل، قشور جوز الهند، قشور الأرز، نشارة الخشب، سيقان المحاصيل لإنتاج مسحوق الفحم، ويمكن ربطها بآلات تشكيل قضبان الفحم لصنع فحم الماكينات.
ثانياً: التصنيف حسب شكل الهيكل
1. أفران الكربنة الأفقية
الجسم الأسطواني للفرن موضع بشكل أفقي، النوع الأكثر شيوعاً هو النوع المتقطع المرفوع. تتم كربنة المواد في حالة سكون أفقي. سهلة الفك والتركيب، وتتميز بإغلاق محكم، وهي الأكثر انتشاراً في الأسواق.
2. أفران الكربنة العمودية (الأفران المرفوعة)
هيكل أسطواني عمودي، يتم إدخال المواد من الأعلى إلى الأسفل، وتنقسم الفرن إلى ثلاث مناطق حرارية: علوية، متوسطة وسفلية. ترتفع درجة الحرارة بسرعة، وسهولة تعبئة وإخراج المواد، وتستخدم غالباً لكربنة الأخشاب الأصلية وقشور الفاكهة الكبيرة.
3. آلات الكربنة الأسطوانة الدوارة
تدور الأسطوانة لتحريك المواد، وتنتمي إلى فئة آلات الكربنة المستمرة. تتساوى حرارة المواد بشكل جيد، وتناسب المواد الحبيبية المفككة مثل قشور الأرز، نشارة الخشب، وقشور النخيل.
ثالثاً: التصنيف حسب طريقة التسخين
1. آلات الكربنة بالتسخين الداخلي (النوع البيئي السائد)
تعتمد على الغازات القابلة للاحتراق الناتجة عن التقطير الجاف للمواد نفسها لتوفير الحرارة. بعد الإشعال الأولي، لا تحتاج إلى وقود إضافي بشكل أساسي، مما يوفر الطاقة. يتم تنقية الغازات المنبعثة لتتوافق مع معايير التصريف، ويمكن استعادة قطران الخشب. معظم آلات الكربنة المستمرة من هذا النوع.
2. آلات الكربنة بالتسخين الخارجي
يتم تسخين المواد بشكل غير مباشر عبر جدار الفرن عن طريق حرق الوقود الخارجي (الحطب، الفحم، الغاز). لا تتلامس المواد مع اللهب المباشر. الفحم الناتج يحتوي على نسبة منخفضة من الرماد، مناسب كمواد خام لفحم المنشط عالي الجودة؛ لكن استهلاك الطاقة أعلى.
رابعاً: التصنيف حسب نوع المواد الخام
- آلات كربنة قشور الفاكهة: لمعالجة قشور جوز الهند، قشور النخيل، قشور الجوز (تستخدم كمواد خام لفحم المنشط).
- آلات كربنة نشارة الخشب / سيقان المحاصيل: لمعالجة نشارة الخشب، قشور الفول السوداني، وجميع سيقان المحاصيل الزراعية.
- أفران كربنة الأخشاب الطبيعية: لمعالجة الأخشاب الأصلية والأغصان، لإنتاج فحم الأخشاب الطبيعي.
- آلات كربنة مسحوق الفحم المتخصصة المستمرة: تنتج مسحوق الفحم، ثم يتم ضغطه لتكوين قضبان فحم الماكينات.
ملخص مختصر
تنقسم آلات الكربنة بشكل عام إلى فئتين رئيسيتين: أفران الكربنة المتقطعة وآلات الكربنة المستمرة.
- أفران الكربنة المتقطعة: استثمار منخفض، الإنتاج بدفعات، مناسبة لإنتاج فحم الأخشاب وقشور الفاكهة بكميات صغيرة.
- آلات الكربنة المستمرة: إنتاج مستمر أوتوماتيكي، إعادة تدوير الحرارة، كمية إنتاج كبيرة، تناسب الإنتاج الضخم لقشور النخيل، قشور الأرز ونشارة الخشب.
بالإضافة إلى ذلك، حسب طريقة التسخين، تنقسم إلى تسخين داخلي وتسخين خارجي. النوع الداخلي يوفر الطاقة، بينما النوع الخارجي يُستخدم لصنع فحم عالي الجودة منخفض الرماد.