طرق تفحيم الفحم في أفران الكربنة
تُقسَّم طرق تفحيم الفحم في أفران الكربنة إلى نوعين رئيسيين:
- التفحيم بالتقطير الجاف
- التفحيم بالاحتراق الداخلي
فرن الكربنة هو جهاز يتم فيه إدخال قوالب الفحم الجاهزة أو الخشب أو الجذوع أو الخشب الرطب، ثم يُغلق باب الفرن بإحكام ويُبدأ بالتسخين.
تمر عملية التفحيم بثلاث مراحل رئيسية:
- مرحلة إزالة الرطوبة بدرجة حرارة منخفضة
- مرحلة التكليس بدرجة حرارة عالية
- مرحلة التبريد وخفض درجة الحرارة
من المعروف أن جميع قوالب الفحم أو الأخشاب تحتوي بطبيعتها على حوالي 8٪ من الرطوبة أو أكثر، وهذه الرطوبة تُعد عائقًا أمام عملية التفحيم. لذلك يجب أولًا التخلص من هذه الرطوبة، وهو ما يتم في مرحلة إزالة الرطوبة عند درجات الحرارة المنخفضة.
بعد انتهاء عملية التجفيف وارتفاع درجة الحرارة، تبدأ مرحلة التكليس بدرجة حرارة عالية، حيث يتم إنتاج كميات كبيرة من الغازات القابلة للاشتعال. ويمكن استخدام هذه الغازات لرفع درجة حرارة الفرن، أو كبديل للوقود، أو كمصدر حراري لعمليات التجفيف.
عند انتهاء استهلاك الغازات القابلة للاشتعال، تكون عملية التفحيم قد اكتملت. ويكون الفرن في هذه المرحلة مغلقًا بإحكام وخاليًا من الأكسجين (احتراق بدون لهب).
بعد ذلك، يمكن ترك الفرن ليبرد طبيعيًا، أو استخدام نظام تبريد بالرش.
عند إخراج الفحم من الفرن، يجب الانتباه إلى ضرورة تهويته أولًا قبل التفريغ. كما ينبغي ترك الفحم في الخارج لمدة لا تقل عن 8 ساعات، وذلك لتجنب إعادة الاشتعال ومنع حدوث حرائق غير ضرورية.