Угольная куча или угольный зажим — это аккуратно уложенная куча древесины , покрытая дерном или другим слоем, внутри которой разжигается огонь для получения древесного угля . Куча обслуживается углежогом . Она похожа на угольную печь , но последняя обычно представляет собой постоянную конструкцию, сделанную из таких материалов, как камень.
С древних времен для производства древесного угля использовались кучи древесного угля . Древесный уголь намного легче натуральной древесины и поэтому его легче транспортировать. Кроме того, древесный уголь генерирует гораздо больше тепла. Поэтому производство древесного угля было важной частью экономики в ранние современные времена . В то время древесный уголь был единственным топливом, которое могло генерировать тепло, необходимое для выплавки железа . В конце 18 века было зафиксировано, что обязанности главного угольщика на металлургическом заводе заключались не только в обеспечении поставок древесного угля и надзоре за углежогами и их помощниками, но и в частом посещении угольных полян ( Kohlhäue ), т. е. тех частей леса, которые использовались для производства древесного угля. [1]
В 1713 году был изобретен процесс получения кокса, пригодного для доменных печей, из каменного угля . С тех пор потребление более дорогого древесного угля неуклонно снижалось, несмотря на рост производства железа. С XVII века все чаще использовались пековые печи, а в XIX веке также использовались реторты . В результате использовалось все меньше и меньше угольных куч. Постепенный спад древесного угля начался в XIX веке, когда каменный уголь практически заменил древесный уголь, а позднее также городской газ и электричество стали более важными. Вторая мировая война снова вызвала сильный 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 потери древесных газов при производстве древесного угля, выход теплотворной способности древесины крайне низок. Сжигание древесного угля по-прежнему используется только в традиционных целях и для некоторых специальных применений древесного угля.
Для получения древесного угля вода и летучие компоненты древесины должны испариться . На месте сжигания древесного угля, которое по возможности располагается вблизи водоема, чтобы его можно было потушить позже, дровяная куча собирается примерно в полусферические или конические кучи, используя короткие бревна , в основном длиной один метр, равномерно (стоя или лежа), вокруг центральной трубы ( Quandel ). Вокруг кучи можно соорудить насыпь из золы и земли ( Stübbewall ).
Сверху этого возводится герметичная крыша из сухих еловых веток, листьев, сена или соломы, или, в качестве альтернативы, из травы , растительности и мха . Наконец, кучу герметично запечатывают смесью золы и древесного угля (возможно, известной как «штыб» или «бруска»; по-немецки: Lösche, Stübbe, Stibbe или Gestübe ) и земли, за исключением центрального дымохода. Затем вокруг основания кучи возводится опора из бревен и досок. Затем кучу поджигают через дымоход, который затем также запечатывают.
Верным признаком того, что обугливание началось, является так называемое «постукивание» кучи; сильный жар вызывает дефлаграцию древесного газа , который, если покрытие кучи слишком прочное, может привести к взрыву . Сверху, а также у подножия кучи в поверхности делаются отдельные отверстия, с помощью которых регулируется огонь в куче. Под этим одеялом сжигание ведется с тщательно регулируемым доступом воздуха таким образом, чтобы, по возможности, не сгорало больше древесины, чем это абсолютно необходимо для нагрева всей древесной массы до температуры обугливания. Древесина должна обугливаться, а не гореть внутри кучи; воздух впускается через небольшие отверстия, чтобы не могло начаться возгорание. Но это создает много тепла, и вода испаряется, смола конденсируется на зеленой крыше, дым желтовато-белый и не имеет запаха. [2] Тепло тлеющей древесины внутри кучи вытесняет все жидкие и органические компоненты из древесины в виде дыма.
Задача углежога на этом этапе — не дать куче погаснуть или не дать ей сгореть из-за слишком большого количества воздуха в течение следующих дней или недель (в зависимости от размера кучи и погоды). Для этого он сверлит и закрывает воздушные отверстия. По сути, гореть должны только газы и пары, которые выделяются из нагретой древесины. Наблюдая за дымом и его цветом, углежог знает, слишком ли много или слишком мало воздуха. Цвет выходящего дыма указывает на то, завершено ли обугливание. Если дым белый и густой, древесина еще не обуглилась. Если он светлый, почти прозрачный и слегка голубоватый, древесина обуглилась. Теперь воздушные отверстия перемещаются ниже, чтобы также втянуть огонь в нижние области печи. Каждый раз, когда перемещаются тяговые отверстия, цвет дыма меняется, печь обугливается сверху донизу. По мере того, как обугливание продолжается, печь медленно погружается.
После завершения обугливания огонь в куче быстро гаснет из-за закупорки воздушных отверстий [2] , и куча медленно начинает остывать. Для лучшей герметизации кучу часто сбрызгивают водой и уплотняют деревянным молотком. Куча теперь сжалась примерно до половины своего первоначального объема. Теперь крышка открывается, а затем уголь вытаскивается граблями, вилами или лопатой и раскладывается для остывания. Угли гасятся водой или засыпаются золой. Если это не сделано должным образом, то полученный древесный уголь сгорает в течение очень короткого времени при сильном жаре ( экзотермическая реакция ). Тепло, выделяемое в этом процессе, настолько велико, что к куче невозможно приблизиться. Теперь уголь должен остывать в течение как минимум 12 часов. Если древесный уголь слишком мал, он остается в куче и смешивается с золой. Остается только углеродный скелет древесных клеток, но это все еще 98% древесины. Из 100 кг древесины лиственных пород можно получить около 30 кг древесного угля.
В процессе производства древесного угля образуются побочные продукты, такие как древесная смола , древесный уксус , древесный спирт и древесный газ. Их невозможно полностью использовать в куче. Если извлечение смолы должно было сочетаться с обугливанием кучи, в земле делали небольшие ямы или землю выстилали глиной, а смолу выводили из кучи с помощью канала, а древесный уксус обрабатывали железом или медью . Трубы вели в резервуар [3] [4] или на наклонной поверхности строили сваи с опорой на стену.
.jpg/1280px-Kohlenmeiler_in_Waldm%C3%BCnchen_(2014).jpg)
{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )(PDF; 1,25 МБ), на 750jahrewolfwil.ch, получено 14 августа 2016 г.