قوالب الفحم المضغوط

الخصائص الموصوفة للفحم

الخصائص الموصوفة قوالب الفحم المضغوط

الخصائص الموصوفة لقوالب الفحم المضغوط حتى الآن يشار إليها بالخصائص الكيميائية ولكن الخصائص الفيزيائية، وخاصة للفحم المضغوط، ليست أقل أهمية. خاصة في صناعة الحديد والفحم، تتمتع الخصائص الفيزيائية بأهمية كبيرة.

- خصائص الفحم الحيوي لصناعة الصلب

الفحم لصناعة الصلب

الفحم هو المادة الخام الأكثر تكلفة في شحنة فرن الصهر. تؤثر الخصائص الفيزيائية للفحم على إنتاج فرن الصهر بينما ترتبط الخصائص الكيميائية بكمية الفحم اللازمة لكل طن من الحديد وتركيب الحديد أو الفولاذ النهائي.

يجب أن يكون فحم الفرن العالي قويًا في الضغط ليتحمل الحمل الساحق لشحنة الفرن العالي أو "عبءه". هذه القوة الانضغاطية، والتي تكون دائمًا أقل من منافس الفحم، وهو الفحم المعدني، تحدد الارتفاع العملي وبالتالي كفاءة وإنتاجية الفرن العالي. تعد القدرة على مقاومة الكسر عند التعامل معها أمرًا مهمًا للحفاظ على نفاذية ثابتة لشحنة الفرن للهواء، وهو أمر حيوي للحفاظ على إنتاجية الفرن وتوحيد العمليات.

-- الخصائص الفيزيائية قوالب الفحم المضغوط

تم تطوير اختبارات مختلفة لقياس مقاومة الكسر؛ وهي خاصية يصعب تعريفها بمصطلحات موضوعية. تعتمد هذه الاختبارات على قياس مقاومة الفحم للكسر أو الانهيار من خلال السماح لعينة بالسقوط من ارتفاع على أرضية فولاذية صلبة أو من خلال هدير العينة في أسطوانة لتحديد حجم الانهيار بعد وقت محدد. يتم التعبير عن النتيجة كنسبة مئوية تمر وتحتفظ بها على شاشات بأحجام مختلفة. 

سينتج الفحم ذو مقاومة الكسر الضعيفة نسبة أكبر من الجسيمات الدقيقة عند اختبار العينة. الفحم الناعم غير مرغوب فيه في فرن الصهر لأنه يمنع تدفق الهواء إلى الفرن. يمكن أيضًا سحق الفحم الهش بوزن الشحنة ويسبب انسدادات.

- قدرة الامتصاص  لدى الفحم

يُعد الفحم الخشبي مادة خام مهمة للفحم المنشط. هذا المنتج خارج نطاق هذا الدليل ولكن قد تكون بعض البيانات مفيدة حيث يبيع منتجو الفحم الفحم لتحويله إلى فحم نشط بواسطة مصانع متخصصة.

-- استخلاص الفحم المنشط

إن الفحم الخشبي العادي ليس مادة امتصاص نشطة للغاية سواء للسوائل أو الأبخرة لأن بنيته الدقيقة مسدودة ببقايا القطران. ولتحويل الفحم إلى "منشط" يجب فتح هذه البنية بإزالة بقايا القطران. وتتمثل الطريقة الأكثر استخدامًا اليوم في تسخين الفحم الخام المسحوق في فرن إلى حرارة حمراء منخفضة في جو من البخار شديد السخونة. ويمنع البخار الفحم من الاحتراق عن طريق استبعاد الأكسجين.

وفي الوقت نفسه يمكن تقطير القطران المتطاير ونقله مع البخار، مما يترك بنية المسام مفتوحة. ثم يتم تصريف الفحم المعالج في حاويات مغلقة ويُترك ليبرد. وعادة ما تكون أفران التنشيط مستمرة، أي أن الفحم المسحوق يمر بشكل متتالي مستمر عبر الفرن الساخن في جو البخار.

-- خاصية الامتصاص لدى الفحم المنشط

بعد التنشيط، يتم اختبار الفحم وفقًا لمواصفات الجودة لتحديد قدرته على إزالة اللون، عن طريق الامتصاص، للمحاليل المائية مثل عصير السكر الخام، ونبيذ الروم، وما إلى ذلك؛ والزيوت مثل الزيوت النباتية وامتصاص المذيبات مثل أسيتات الإيثيل في الهواء. تميل القدرة على الامتصاص إلى أن تكون محددة. يتم صنع درجات للمحاليل المائية، ودرجات أخرى للزيوت ودرجات أخرى للأبخرة.

تقيس الاختبارات القدرة على الامتصاص. هناك اختلافات صغيرة في المنتج النهائي المصنوع من الفحم الخام من أصول مختلفة ولكن بشكل عام يمكن استخدامه جميعًا إذا تم حرقه بشكل صحيح. يمكن صنع فحم أساسي جيد لصنع الفحم المنشط من خشب الأوكالبتوس جرانديس في أفران من نوع الطوب.

 

عادة ما يتم تصنيع الفحم المستخدم في امتصاص الغازات والأبخرة من فحم قشر جوز الهند. يتمتع هذا الفحم بقوة امتصاص عالية ويقاوم التفتت في معدات الامتصاص - وهو عامل مهم للغاية..

 

حرق قوالب الفحم المضغوط بكفاءة

- كيف تستعمل لهب الفحم المضغوط بكفاءة

إن الفحم الجيد الجودة لابد وأن يحترق بكفاءة حتى ينتج أفضل النتائج. وهذا ينطبق بشكل خاص على الاستخدام المنزلي حيث يتم حرق معظم الفحم. وعادة ما يتم تصميم وتشغيل الأفران الصناعية لحرق الفحم مثل أفران الصهر والقباب وأفران التلبيد وما إلى ذلك بكفاءة. ولن نناقشها هنا. والاستخدام الرئيسي للفحم في منازل العالم النامي هو تسخين الماء إما لطهي الطعام أو توفير الماء الساخن للغسيل، إلخ.

ويتم طهي بعض الأطعمة بالتسخين المباشر دون غمرها في الماء، كما هو الحال عند تحميص الذرة أو اللحوم. وسوف يكون نظام الطهي فعالاً بنسبة 100% إذا تم امتصاص كل الحرارة المنبعثة من حرق الوقود بواسطة الطعام الذي يتم طهيه. ولكن هذا بعيد كل البعد عن الواقع عمليًا، فالنتيجة النموذجية للمعدات المصممة والمشغَّلة جيدًا هي كفاءة تبلغ حوالي 30%، أي أن 70% من الحرارة تهرب بلا فائدة. وفي المناخ البارد، قد يتم التقاط بعض هذه الحرارة المهدرة واستخدامها لتسخين هواء الغرفة، وبالتالي أداء وظيفة مفيدة ترفع الكفاءة الإجمالية.

-- آلية انتقال حرارة الفحم المضغوط

انتقال حرارة الفحم

من الناحية النظرية، من الممكن زيادة كفاءة نقل الحرارة من الفحم المحترق إلى الطعام الذي يتم طهيه من خلال زيادة تكلفة وتعقيد الموقد. نادرًا ما يكون هذا عمليًا. أولئك الذين يستطيعون تحمل مثل هذه التعقيدات لن يجدوا عادةً الفحم يحرقون ولكن نوعًا آخر من الوقود ذي المكانة الاجتماعية أو الراحة الأعلى. من الضروري التوصل إلى حل وسط لتحقيق أفضل كفاءة ممكنة، بما يتفق مع معدات الموقد البسيطة والمنخفضة التكلفة والتي يمكن استخدامها من قبل غالبية مستخدمي الفحم.

الفحم، على عكس الحطب، ينقل قدرًا كبيرًا من حرارته إلى وعاء الطهي عن طريق الإشعاع من فراش الوقود المتوهج. يجب أن ينقل حرق الحطب، حيث يتم إنتاج الغازات الساخنة بواسطة لهب طويل كسول، قدرًا كبيرًا من الحرارة إلى أواني الطهي عن طريق الحمل الحراري.

لنقل الحرارة عن طريق الحمل الحراري، يجب أن يلامس الغاز الساخن القدر بالفعل ولكن الحرارة المشعة تنتقل عن طريق الأشعة تحت الحمراء المنبعثة مباشرة من فراش الفحم وتمتصها سطح القدر أو أي جسم آخر. وبالتالي يجب أن يكون القدر قادرًا على "تماس" فراش الفحم ليكون قادرًا على جمع وامتصاص طاقة الحرارة المشعة. يلعب سطح الإناء دوراً هاماً. يجب أن يكون لونه أسود باهتاً. يجب أن يكون الإناء نفسه موصلاً جيداً للحرارة أيضاً.

ربما يكون الألمنيوم الرقيق المسود بالنار هو الخيار الأمثل. ربما يكون الفخار السميك منخفض الكثافة هو الأسوأ.

 

لا ينبغي تلميع الأواني المسود بالنار من الخارج، ولكن يجب إزالة الطبقات السطحية من السخام السائب والقطران الناعم.

-- كيف يحترق الفحم

يتفاعل الفحم مع الأكسجين في الهواء عند درجة حرارة حمراء متوهجة لتكوين غاز أول أكسيد الكربون عديم اللون، والذي يحترق بعد ذلك بلهب أزرق مع المزيد من الأكسجين من الهواء لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون. وبسبب الحرارة المحررة من كلا التفاعلين، يصل الفحم إلى اللون الأحمر المتوهج ويشع طاقة حرارية ويترك غاز ثاني أكسيد الكربون الساخن منطقة الاحتراق، على أمل التخلي عن معظم حرارته عن طريق الحمل الحراري عن طريق الاتصال المادي المباشر مع وعاء الطهي.

 تنخفض درجة حرارة الغاز أثناء نقل الحرارة ويمر إلى الغرفة. لا تُستخدم المداخن عادةً مع الفحم، لأن احتراقه عديم الرائحة وخالٍ من الدخان نسبيًا مقارنة بالخشب أو الفحم السائب. يمكن أن ينبعث غاز أول أكسيد الكربون غير المحترق عن طريق حرق الفحم. إنه سام للغاية وتهوية الغرف التي يحترق فيها الفحم ضرورية.

 

 

 

المصدر

========================= ---------------------