
土窑烧炭时,炭裂纹多的原因通常与烧制过程中的温度控制和时间有关。炭化时间越长,升温及降温的速度越慢,这样烧出的炭密度和硬度通常更好。低温炭从装窑到出窑通常需要7-10天,质量较好,但可能缺少一些金属光泽和钢音。中高温炭的烧制时间更长,大约10-15天。烧制过程分为五个阶段:
1. 干燥阶段:温度在120-150摄氏度,主要是木材中的水分借助外部热量蒸发,木质材料的化学组成基本不变。
2. 预炭化阶段:温度150-275摄氏度,木质材料的热解反应明显,化学组成开始变化,不稳定的成分如半纤维素分解产生二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等。
3. 炭化阶段:温度275-400摄氏度,木质材料急剧热分解,生成大量分解产物,液体产物中有醋酸、醇和木焦油。气体中的二氧化碳含量减少,可燃气体如甲烷、乙烷等增多,此阶段放出大量热,也称放热反应阶段。
4. 锻烧阶段:温度450-500摄氏度,依靠外部热量进行木炭的锻烧,排除残留在木炭中的挥发性物质,提高固定碳含量,此时生成液体产物很少。
5. 炼炭阶段:温度500-1200摄氏度,是炼炭的关键阶段。炼炭温度直接影响固体炭含量,进而决定炭的分类,是高温炭还是低温炭。
在这些阶段中,如果温度控制不当或时间不足,可能导致炭裂纹的产生。适当的温度和足够的时间有助于减少裂纹,提高炭的质量。