[发明专利]一种木材碳化处理方法及设备

权利要求书

1.一种木材碳化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将木材码垛在碳化处理装置的碳化箱内进行平衡含水率处理，利用碳化处理装置的反烧式燃烧装置提供热风和蒸汽，保证碳化箱内的温度60-120℃、湿度100%RH，作业时间96小时，0-24小时60℃，24-48小时80℃，48-72小时100℃，72-96小时120℃；

2）对平衡含水率处理后的木材进行干燥处理，利用碳化处理装置的反烧式燃烧装置提供热风和蒸汽，保证碳化箱内的温度100-120℃、湿度100-20%RH，湿度梯度递减，作业时间72小时；

3）将干燥处理后的木材进行碳化处理，干燥阶段结束后，将碳化箱内温度从120℃提升至碳化温度190-220℃，每2小时提升10℃；进入碳化温度时，严格控制碳化时间，按板材厚度计算，碳化速度10mm/小时；

4）碳化处理完成后，将碳化处理装置的热风炉引风机停机，热风炉停止加热，碳化箱的循环风机持续工作，通过加入蒸汽增湿使碳化箱内环境温度从150℃以上，逐渐下降至60℃；此时关闭碳化箱循环风机，待碳化箱温度接近室外温度时，将碳化箱打开，将木材取出，即可完成木材碳化；

所述的碳化处理装置包括反烧式燃烧装置（1）和碳化箱（12），反烧式燃烧装置（1）为碳化箱（12）提供热风和蒸汽，保证碳化箱（12）内的温度和湿度在设定范围内；

所述的反烧式燃烧装置（1），包括炉体和炉排（38），炉排（38）设置在炉体的内下部，将炉体的内部分为炉膛（39）和集灰室（36）；炉体上设置有炉门（29）和清渣口（37）；炉体的内上部设置有隔板（40），隔板（40）将炉体的内顶部隔成换热室（30）；反烧式燃烧装置（1）还包括二次燃烧室（25），二次燃烧室（25）的下部通过过火口（35）与集灰室（36）连通，二次燃烧室（25）的上部通过过烟口与分烟室（31）连通；炉膛（39）的上部设置有一次进氧口（2），二次燃烧室（25）的下部设置有二次进氧口（26）；分烟室（31）的下部设置有热交换腔（22），热交换腔（22）下部设置有下烟室（33），热交换腔（22）的上部一侧还设置有集烟室（32），分烟室（31）和集烟室（32）分别通过热交换腔（22）内的多根热交换管（34）与下烟室（33）连通；集烟室（32）设置有排烟口（21）；热交换腔（22）靠近排烟口（21）一端设置有出风口管（16），另一端通过气道（23）与换热室（30）连通，换热室（30）设置有进风口管（6）；所述的炉体的外周设置有水箱夹层，后侧设置有蒸汽收集箱（4），蒸汽收集箱（4）设置有蒸汽出口管（5）；所述的炉排（38）为能通入水的管制炉排，炉排（38）与蒸汽收集箱（4）连通；所述的蒸汽收集箱（4）通过蒸汽调节阀（28）和进气歧管（27）与气道（23）连通，且进气歧管（27）的出汽口朝向热交换腔（22）；出风口管（16）为碳化箱（12）提供蒸汽和热风；

所述的碳化箱（12）包括碳化箱体（41），所述的碳化箱体（41）的后侧上设置有能取放木材的密封门（42）；碳化箱体（41）内左右两侧都均布安装有风管组，风管组由多根相互连通的横回风支管（44）和竖回风支管（45）组成；横回风支管（44）和竖回风支管（45）上都均布设置有风孔（43）；左风管组连通有回风管（11），右风管组连通有导风管（13）；回风管（11）和导风管（13）上都安装有三通管（10）；回风管（11）上的三通管（10）和导风管（13）上的三通管（10）分别连接回风三通管（9），回风管（11）上的三通管（10）和导风管（13）上的三通管（10）还分别连接进风三通管（14）；回风三通管（9）通过循环风机（8）连接有挥发性有机物收集装置（7），挥发性有机物收集装置（7）与进风口管（6）连通；进风三通管（14）与出风口管（16）连通；回风三通管（9）和进风三通管（14）管上安装有相应的阀门；碳化箱体（41）的左右两侧分别安装有排潮风扇（46）；碳化箱体（41）内还安装有温湿度传感器（47）。