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木炭在金屬冶煉中作為還原劑是如何起作用的還原劑用木炭如何生產(chǎn)

作者：BESTON 發(fā)布時(shí)間：2023-10-20 17:53:35

冶金用木炭是一種特殊制備的木炭，用于冶金過程中的熔煉和熱處理。它通常由天然木材經(jīng)過高溫炭化而成，具有較高的純度和熱值。冶金用木炭的主要特點(diǎn)是不含硫、灰分低、燃燒性能好和熱傳導(dǎo)性能高。它在冶金行業(yè)中廣泛應(yīng)用于金屬熔煉、鑄造、焊接和熱處理等工序中，提供高溫燃料或作為還原劑來幫助金屬的提純和合金的制備。

木炭作為還原劑在冶金過程中起到還原金屬氧化物的作用。其主要作用原理如下：

1.碳還原：木炭中的碳是一種良好的還原劑，當(dāng)木炭與金屬氧化物接觸時(shí)，在高溫條件下發(fā)生碳還原反應(yīng)。碳會(huì)與氧化物中的氧結(jié)合，生成二氧化碳并釋放出金屬。

2.生成CO和H2：在高溫下，木炭的燃燒會(huì)產(chǎn)生一定量的一氧化碳（CO）和水蒸氣（H2O）。這些氣體在還原反應(yīng)中起到重要的作用。一氧化碳可以與金屬氧化物反應(yīng)，生成金屬和二氧化碳；水蒸氣則可以通過水氣變換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氣，進(jìn)一步參與還原反應(yīng)。

3.溫度和時(shí)間控制：還原反應(yīng)通常要求較高的溫度和一定的反應(yīng)時(shí)間。木炭作為還原劑提供了高溫環(huán)境，并可以通過控制木炭的加入量和保持時(shí)間來調(diào)節(jié)還原程度和速率。
<a href=http://gccnu.cn/product/tanhua/50.html target=_blank class=infotextkey>連續(xù)式炭化爐</a>

傳統(tǒng)的木炭生產(chǎn)工藝包括以下步驟：

1.原料準(zhǔn)備：選擇優(yōu)質(zhì)的木材作為原料，如橡木、樺木等，去除樹皮和雜質(zhì)。
2.砍伐與切割：將木材砍伐并切割成適當(dāng)大小的塊或棒狀。
3.炭化過程：將木材放入封閉的炭化爐中，然后在低氧條件下加熱。這可以通過燃燒其他燃料（如木柴、天然氣等）來提供熱量。在這個(gè)過程中，木材中的揮發(fā)性物質(zhì)和水分會(huì)被釋放出來，留下木炭。
4.冷卻與處理：待木炭炭化完畢后，炭化爐停止加熱，讓木炭自然冷卻。然后取出木炭，對(duì)其進(jìn)行篩選、分類和包裝。

傳統(tǒng)的木炭生產(chǎn)工藝缺點(diǎn)是能耗高，生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)效率低下。我們?yōu)榱私鉀Q這種情況，推出了大顆粒原料連續(xù)碳化的連續(xù)式炭化爐方案，可以實(shí)現(xiàn)5-15厘米的木塊連續(xù)碳化，解決了傳統(tǒng)的連續(xù)式炭化爐無法處理大顆粒原料的進(jìn)出料問題。
連續(xù)式炭化爐的生產(chǎn)工藝流程如下：
1.原料準(zhǔn)備：這一步與傳統(tǒng)工藝一樣，需要選擇優(yōu)質(zhì)的木材原料。
2.砍伐與切割、切片：將木材砍伐并切割成適當(dāng)大小的塊或棒狀。需要進(jìn)行切塊或者切片，尺寸在5-15厘米范圍內(nèi)。
3.碳化過程：?jiǎn)?dòng)連續(xù)式炭化爐，進(jìn)行預(yù)熱升溫到碳化溫度，然后開始進(jìn)料，碳化開始，大約經(jīng)過幾十分鐘，碳化后的木材直接出碳，整個(gè)過程連續(xù)進(jìn)行，出碳位置有冷卻裝置，給高溫的木炭迅速降溫。
4.包裝篩分：對(duì)木炭進(jìn)行篩選、分類和包裝。

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