Угольная куча или угольный зажим — это тщательно уложенная куча древесины , покрытая дерном или другим слоем, внутри которой разжигается огонь для получения древесного угля . За кучей ухаживает угольная горелка . Она похожа на угольную печь , но последняя обычно представляет собой постоянную конструкцию, сделанную из таких материалов, как камень.
С древности штабели древесного угля использовались для изготовления древесного угля . Древесный уголь намного легче натуральной древесины , поэтому его легче транспортировать. Кроме того, уголь выделяет гораздо больше тепла. Таким образом, производство древесного угля было важной частью экономики в раннее Новое время . В то время древесный уголь был единственным топливом, способным генерировать тепло, необходимое для выплавки железа . Записано, что в конце XVIII века в обязанности мастера-угольщика на металлургическом заводе входило не только обеспечение поставок древесного угля и надзор за угольщиками и их помощниками, но и частое посещение угольных вырубок ( Kohlhäue ), т.е. части леса, используемые для производства древесного угля. [1]
В 1713 году был изобретен процесс получения кокса , пригодного для доменных печей, из каменного угля (каменного угля). С тех пор потребление более дорогого древесного угля неуклонно снижалось, несмотря на увеличение производства железа. Начиная с 17 века, все чаще использовались пековые печи, а в 19 веке также стали использоваться реторты . В результате использовалось все меньше и меньше штабелей древесного угля. Постепенный упадок использования древесного угля начался в 19 веке, когда каменный уголь практически заменил древесный уголь, а позже более важное значение стали приобретать городской газ и электричество. Вторая мировая война снова вызвала высокий спрос на древесный уголь. В то время автомобили также работали на дровах или древесном угле.
Сегодня это не имеет особого экономического значения, в частности из-за потерь древесных газов при производстве древесного угля теплотворная способность выхода древесины крайне низка. Сжигание древесного угля до сих пор используется только по традиционным причинам и для некоторых особых применений древесного угля.
Чтобы получить древесный уголь, вода и летучие компоненты древесины должны испариться . На месте сжигания древесного угля, которое по возможности располагается рядом с водоемом, чтобы его можно было позже потушить, штабель дров складывают примерно полусферическими или коническими штабелями из коротких бревен , в основном длиной один метр, ровным способом ( стоя или лёжа), вокруг центрального дымохода ( Квандель ). Вокруг кучи можно построить насыпь из золы и земли ( Stübbewall ).
Поверх этого сооружают воздухонепроницаемую крышу из сухих еловых веток, листьев, сена или соломы или, альтернативно, из травы , растительности и мха . Наконец, куча герметично запечатывается смесью кусков золы и древесного угля (возможно, известных как «колм» или «грубый»; по-немецки: Lösche, Stübbe, Stibbe или Gestübe ) и земли, за исключением центрального дымохода. Затем вокруг основания сваи возводят опору из бревен и досок. Затем котел разжигается через дымоход, который затем также герметизируется.
Верным признаком начала обугливания является так называемый «стук» кучки; Сильный жар вызывает воспламенение древесного газа, что, если покрытие штабеля слишком прочное, может привести к взрыву . Как вверху, так и у подножия штабеля в поверхности делаются отдельные отверстия, с помощью которых регулируется огонь в штабеле. Под этим покрывалом сжигание ведется при тщательно регулируемом доступе воздуха таким образом, чтобы по возможности сгорало не больше древесины, чем это абсолютно необходимо для нагрева всей древесной массы до температуры обугливания. Древесина внутри кучи должна обугливаться, а не гореть; воздух впускается через маленькие отверстия, чтобы не возникло возгорания. Но оно создает много тепла, и вода испаряется, на зеленой крыше конденсируется смола, дым желтовато-белый и без запаха. [2] Тепло тлеющей древесины внутри кучи вытесняет все жидкие и органические компоненты из древесины в виде дыма.
Задача угольщика на этом этапе состоит в том, чтобы не дать куче погаснуть и не допустить, чтобы она сгорела из-за слишком большого количества воздуха в течение следующих дней или недель (в зависимости от размера кучки и погоды). Для этого он сверлит и заделывает воздушные отверстия. По сути, должны гореть только газы и пары, выделяющиеся из нагретой древесины. Наблюдая за дымом и его цветом, угольщик определяет, слишком много или мало воздуха. Цвет выходящего дыма указывает на завершение обугливания. Если дым белый и густой, древесина еще не обуглилась. Если он светлый, почти прозрачный и слегка синеватый, древесина обуглилась. Вентиляционные отверстия теперь сдвинуты ниже, чтобы также направить огонь в нижние части печи. При каждом перемещении дымовых отверстий цвет дыма меняется, печь обугливается сверху вниз. По мере обугливания печь медленно погружается.
После завершения обугливания огонь в куче быстро гасится за счет закупорки воздушных отверстий. [2] и свая начинает медленно остывать. Для лучшей герметизации сваю часто сбрызгивают водой и утрамбовывают деревянным молотком. Куча теперь уменьшилась примерно до половины своего первоначального объема. Теперь крышку открывают, а затем уголь вытаскивают граблями, вилкой или лопатой и раскладывают, чтобы он остыл. Угли тушат водой или засыпают золой. Если этого не сделать должным образом, полученный древесный уголь сгорит за очень короткое время при сильном нагреве ( экзотермическая реакция ). Выделяющееся при этом тепло настолько велико, что к куче невозможно приблизиться. Теперь уголь должен остыть в течение как минимум 12 часов. Если древесный уголь слишком мелкий, он остается в куче и смешивается с золой. Остается только углеродный скелет клеток древесины, но это по-прежнему 98% древесины. Из 100 кг древесины лиственных пород можно получить примерно 30 кг древесного угля.
При производстве древесного угля образуются побочные продукты, такие как древесная смола , древесный уксус , древесный спирт и древесный газ. Их невозможно полностью использовать в куче. Если добычу смолы совмещать с обугливанием кучи, то в земле проделывали небольшие ямки или землю обмазывали глиной и смолу выводили из кучи по каналу, а древесный уксус обрабатывали железом . или медь . Трубы вели в резервуар [3] [4] или сваи, опирающиеся на стены, строились на наклонной поверхности.
.jpg/1280px-Kohlenmeiler_in_Waldm%C3%BCnchen_(2014).jpg)
{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )(PDF; 1,25 МБ) на сайте 750jahrewolfwil.ch, получено 14 августа 2016 г.