[发明专利]一种秸秆机制木炭设备及其制木炭方法

说明书

(一)  所属技术领域

本发明涉及一种机制木炭设备，特别涉及一种利用秸秆等废弃资源的秸秆机制木炭设备及其制木炭方法。

(二)  背景技术

木炭是指含有炭成分的生物制材料，经过一定工艺炭化后得来的可燃性黑色产物。它广泛应用于治金工业、化工工业、农业领域和生活领域的火锅、烧烤等。近年来我国政府把生态环境保护与建设提上议事日程，全民环保意识增强。“九五”期间，国家开始实施天然林保护工程，与此同时，国家财政部、税务总局下文对利废利旧及三剩物再利用的企业实行减免税制度。[见财税(2001)72号文件]，严格限制利用天然林生产木炭。随着国家禁烧令、禁伐令的贯彻执行，全国已有不少省市颁布了地方法规。窑烧树木炭(下称树炭)，已受到了很大限制。传统窑烧树炭三天出一窑，耗时费力；原料5公分直径以上的木料、市场价格高；三吨原料产一吨木炭，国家禁伐林木烧炭，政策不允许。现在市场中也已出现了一些机制木炭技术公司，其炭化炉结构为铁皮骨架里面砌耐火砖，炭化24小时，由于炭化时间长，依靠植物自身能量无法将秸杆炭化成炭；采取如下工艺步骤：原料经过筛选、粉碎、烘干、高压制棒、炭化24小时，然后粉碎得到产品炭粉和炭棒，由于其实际投资大，生产成本高，无实际操作性，市场行情及生产成本大约如下：机制木炭市场零售价2000元/吨，出厂价格1800元/吨，生产成本1400元/吨。传统树炭生产成本800元/吨，市场零售价1400元/吨，由于机制木炭生产成本高，所以根本无法与传统木炭形成有利的市场竞争优势。

(三)  发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种生产成本低、工艺简单的秸秆机制木炭设备及其制木炭方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种秸秆机制木炭设备，包括木炭炭化炉及制棒机，所述木炭炭化炉含有炉体、炉门，炉体的上方设有一烟囱，其特殊之处在于：所述炉体的两侧内外层钢板之间设有空腔，空腔的中部有把空腔分为上部空腔和下部空腔的隔板，下部空腔上连接有炭化用液体进口和炭化用液体排出口；下部空腔的上方设有气压排出口；所述烟囱与炉体的结合处安装有给控氧开关。

本发明的秸秆机制木炭设备，所述整个炉体及炉门的内外层钢板之间全部设有空腔；所述上部空腔、炉门顶部、炉体底部空腔分别设有液体进出口和出气口，起到散热作用。所述上部空腔与门口框空腔相连通，下部空腔与门口框空腔不相连通。

本发明的秸秆机制木炭设备，所述炉体四周、底部的双层钢板表面设有隆起折弯，起到加强筋作用和冷热伸缩弹性应力作用。

所述隔板的下方安装有防止热胀冷缩伤害隔板焊口的加强拉板；炉门双层空腔内设有加强筋，防止炉门的变形。

所述炉体的顶部设有两个上部压力排出口。主要使空腔上半部分的压力随有随排，使整个设备非常安全，另外这两个排出口如设计上阀门通上管道，排出的能量完全可以带动一个中小型浴池或多个暖气片，节约资源，达到造炭的同时可以免费获得能量，开一个农村澡堂，增加效益。

所述制棒机的螺杆后端固定一与其同轴心的防摆轴，防摆轴连接减速机。增加减速机可以把电机的配置功率减少一半，节约电能；防摆轴可以防止螺杆的摆动，延长螺杆及轴壳的使用寿命。制棒机的制棒螺杆后半部分采用双刀头挤出花头设计，以提高制棒效能。

该秸秆机制木炭设备的制木炭方法如下：将原材料不做任何处理直接放入炭化炉内燃烧，燃到一定时间后关闭炉门和给控氧开关；然后打开炭化用液体进口使炭化用液体进入炭化炉下部空腔内，起到促进炉内植物快速炭化转换作用和降低炉温；出炉得到木炭，从原材料放入炭化炉到出炉所需时间40-80分钟；然后将炭粉粉碎、用制棒机制棒。

其原材料采用玉米秸秆、大豆秸秆、芝麻秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆、蓖麻秸秆、板材边角、树枝、树皮、树根、毛竹、竹枝、竹根和山区灌木类植物等废弃资源。由于传统木炭采用原料为5公分直径以上木料，其它机制炭采用锯末生产，基本无采用秸秆等废弃原料的技术，所以原材料成本低。四吨原料产一吨木炭，采用本发明，机制木炭成本仅650-700元/吨。

本发明专为秸秆等废弃资源设计，因所选原料比其它制木炭方法所用原料纤维疏松，所以现有技术传统窑烧炭化时间3天、其它炭化炉炭化时间24小时，炭化时间长，根本无法将秸杆等转换成木炭，只能成灰。本发明设计的炭化炉将炭化时间缩短为40-80分钟，就解决了这一问题。