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其工作原理分为4个步骤。内燃式炭化炉工作原理： 1：送料封炉：把原材料送入到炭化炉内，摆放有序，排列整齐，后封闭炉门。 2：预热：开始在点火室用芯棒引燃，使炉内温度缓慢升温至220-250°C，这个中间过程大约为2-5个小时不等。具体升温时间主要取决于原料含水量、密度、直径大小等），排出原料内的水分和内槽中的空气。 3：干馏碳化：当炉内温度升高到有少量黄烟从烟管排出时，内燃式炭化炉就开始进行干馏碳化过程了，炉子保持温度在500-600°C左右，时间大约为2-4个小时左右。（具体温度和炭化时间主要取决于原料含水率、密度、直径大小和炭化程度等）。 4：冷却取碳：等到炉内自然燃烧停止后，碳化就结束了。需要打开冷却水阀门对内槽进行冷却，当内槽温度降至 50℃以下时，即可打开炉门出碳。
炭化炉的主要用途也是用于机制木炭生产的机制棒来进一步的高温炭化后形成的熟棒，这样就是烧烤碳。现在的炭化炉经过进一步的改进，不仅仅是只能炭化机制木炭，并且还能炭化原木、树枝、果木、果壳等。而炭化炉本身在炭化的过程中所产生的多余气体可以转换成可助燃的气体进行二次加热助温，辅助燃烧，不浪费气源。炭化炉是有碳结钢组合焊接而成，内部设有保温层和耐火砖，烟气净化系统，焦油回收装置等。生产的效率比土窑高，炭的成品率也是达到95%以上。
炭化炉的工艺是品质的。 整个炭化过程可以分为几个关键阶段。预热阶段，炉内温度逐渐升高，让木材适应高温环境。接着是炭化主阶段，此时木材在高温下发生复杂的化学反应，转化为木炭。 在工艺中，通风系统的设计也至关重要。良好的通风能够确保炉内气体的顺畅流动，带走产生的废气，同时为炭化提供充足的氧气。此外，炭化炉的保温性能也影响着工艺的效率和成品的质量。的保温材料能够减少热量的损失，降低能源消耗。
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