一种竹材碳化、烘干的一体装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及竹材的加工设备，即一种竹材碳化、烘干的一体装置及其方法。
【背景技术】
[0002]我国是世界上竹类资源最丰富的国家，约40多属400多种，竹材种类及种植面积和蓄积量均居世界首位，我国竹类资源中利用价值最高的楠竹产量约占世界的90%。前些年，技术人员研发成功了用竹材经加工成竹片并施以酚醛树脂胶，经热压而成的军用卡车厢板产品，后来技术人员又开发了竹帘层积竹胶合板模板，因竹胶合板模板具有强度高、韧性好，弹性模量高等优点，得到了建筑行业的认可，目前用竹材制作碳化方料，以竹方代木方日益受到了人们的重视，用竹材制作碳化方料的方法步骤为:
1、撞机分片:将原竹截断，再用分片机将原竹进行撞机分片，分成若干竹片，再用碾碎机将竹片碾碎成竹丝；
2、竹丝碳化:将竹丝入碳化炉内进行碳化，目的是使竹丝去糖脱脂，碳化温度控制在130-160度，碳化时间为2小时，得到黄丝(黄色网状竹丝)；
3、烘干:将碳化好的黄丝送入烘房进行烘干，控制黄丝含水率在在12%内，然后出烘房，烘房可以分立式和卧式烘房；
4、黄丝养生:烘干后的黄丝送进干燥房进行养生，即将黄丝在干燥房内自然搁置，养生的目的是进行水分平衡，让黄丝的含水率均匀，使含水率不得超过12%，时间为一星期；
5、防腐处理:将经过养生处理后的黄丝，放入防腐剂溶液中浸泡，控制溶液的PH值为
10.5-11，密度为1.065，当密度低时添加新配的防腐剂溶液，浸泡时间为15-18分钟，然后将黄丝取出，淋掉多余防腐剂溶液，将其送入烘房干燥至含水率5%。防腐剂溶液的配制；防腐剂采用虫霉灵后再倒入120-170KG清水，搅拌均匀即可；
6、浸胶处理:经过步骤5防腐处理后的黄丝装入吊篮中，再将装有黄丝的吊篮吊入胶池浸胶，要求竹丝完全浸没在胶水中，浸胶时间控制在10-20分钟，将竹丝吊篮吊出浸胶池，沥干；胶水配制；原胶采用松香改性酚醛胶，按照原胶100份、水80-100份、尿素1-2份在胶池中进行胶水配制，用30%氢氧化钠控制胶水的PH值至10.5-11之间。
[0003]7、方料压模:将浸胶后的竹丝整齐的放入料斗，再送进模具腔内，两端拍打整齐，开始用压机进行压制，油压压强控制在20-21Mpa之间(指停止加压，开始打梢钉时的压力表所显示数值)。将24枚梢钉打入模具内，使其达到锁住盖板的位置，模具拉出压机后，立即装好螺栓并旋紧螺母；
8、方竹高温固化成型:将步骤7压模后的模具送入隧道炉内，使模具内的方竹固化成型，隧道炉内温度分三个段，首先是升温预热段，温度在80-100度；中间为高温固化段，温度在120-140之间，最后是冷却区；根据不同大小的方竹要求，控制隧道炉的输送速度，使模具在隧道内停留的时间不同；小方竹为10-11小时，大方竹为11-30小时，随时观察温度变化，每隔I小时记录各测温点的温度。模具从隧道炉出来后，自然降温至30° C，方可脱膜，脱膜后方竹已固化成型。
[0004]由上可知，碳化方料的制作步骤繁多，尤其是碳化，在高温、高湿和高压的条件下进行，要用比较密封的碳化炉，是每一次碳化一篓，烘干是在高温、低湿和无压的条件下进行，用烘干房，把碳化好的竹材再搬入烘干房，进行烘干，效率较低，能耗较高。
【发明内容】
[0005]为了克服目前竹材碳化和烘干分用两种设备，效率低，能耗高的缺点，本发明提出了一种竹材碳化、烘干的一体装置。
[0006]这种竹材碳化、烘干的一体装置，包括卧式的炉体，炉体外有保温层，炉体两端有进料门和出料门，炉体底部铺有轨道，轨道上有盛装竹料的小车，小车上有竹材摆放架，其特征在于，炉体上有蒸汽入口，蒸汽入口通过蒸汽电磁阀和炉体内一侧的碳化蒸汽管相连通，碳化蒸汽管为双层管结构，内层管有一纵向的排气槽，外层管有一条纵向均匀布置的排气小孔，外层管紧密的套在内层管上，外层管上固定有一个齿圈，旁边一个小电机的输出轴端上固定有一个和齿圈相啮合的齿轮，小电机上安装有电磁控制盒，电磁控制盒动作时，夕卜层管转动180度，即可以使内层管的排气槽与外层管的排气小孔连通，碳化蒸汽排出，电磁控制盒再次动作时，外层管转动180度，即可以使内层管的排气槽被外层管封闭，碳化蒸汽管末端通过烘干电磁阀和炉体内另一侧的烘干蒸汽管相连通，当碳化蒸汽管向炉体内放出蒸汽时，烘干电磁阀关闭，反之，烘干电磁阀打开，烘干蒸汽管上均匀的分布有散热片，烘干蒸汽管的末端伸出炉体外，烘干蒸汽管的末端安装有电磁调节阀，炉体上部还有碳化排气孔，碳化排气孔上安装有碳化电磁排气阀，用以排出炉体内高压、潮湿的空气；炉体上部设有烘干排气孔，烘干排气孔上安装有电磁排气扇和电磁开关门，通过电磁开关门张开的大小可以调节电磁排气扇的排气量，用以排出炉体内低压、湿热的空气，炉体内安装有控制器和若干个传感器。
[0007]在炉体的侧壁、顶部和底部均匀安装有温度传感器、湿度传感器和压力传感器，这些传感器都和控制器电连接，控制器还和电磁控制盒、蒸汽电磁阀、碳化电磁排气阀、烘干电磁阀、电磁调节阀、电磁排气扇、电磁开关门电连接；在炉体的侧壁安装有摄像头，摄像头和控制器上的显示屏电连接。
[0008]碳化时，高温蒸汽在炉体内直接与竹材接触，烘干时，通过散热片散热，高温蒸汽在炉体内不与竹材接触，先碳化，后烘干，具体步骤如下:先装好竹料，关好炉体两端的炉门，启动控制器，送入高压蒸汽，第一阶段是碳化，关闭烘干电磁阀、电磁调节阀、电磁排气扇和电磁开关门，打开蒸汽电磁阀和碳化电磁排气阀，电磁控制盒通过电机动作，使内层管的排气槽与外层管的排气小孔连通，碳化蒸汽排出，碳化蒸汽使竹料在高温、高湿和高压的条件下进行碳化，一般温度130-160° C，湿度75-85%，炉体内气体压力2-5kg/cm2，1_2小时后，使竹丝去糖脱脂，进入第二阶段烘干，电磁控制盒通过电机动作，使内层管的排气槽与外层管的排气小孔不连通，打开烘干电磁阀、电磁排气扇和电磁开关门，烘干蒸汽通过电磁阀、另一侧的烘干蒸汽管，加热散热片，使竹料在高温、低湿和无压的条件下进行烘干，一般温度100-130° C，湿度5-15%，炉体内气体压力为常压，1-2小时后，使竹丝含水率降到12%以下，然后就可以出炉卸料了。
[0009]在控制器中，设定有温升曲线、湿度变化曲线和压力变化曲线，当炉体内气体实际的温度、湿度、压力和温升曲线、湿度变化曲线、和压力变化曲线不一致时，通过控制器的自动或手动操作可以进行调节，控制器上的显示屏上，适时的反映出炉体内竹材的成色，可供工作人员参考。
[0010]本发明的优点是将碳化和烘干两个不同条件的不同工艺整合在一个装置中，炉体中，一侧为碳化蒸汽管，另一侧为烘干蒸汽管，先碳化后烘干，通过若干个传感器和电磁阀实现自动控制，效率较高，能耗较低。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的主视剖面图(未画出小车)
图2是本发明的俯视剖面图
图3是本发明的侧视剖面图图4是本发明的碳化蒸汽管剖面图图5是本发明的控制流程图
图中:1、炉体，2、保温层，3、进料门，4、出料门，5、轨道，6、小车，7、摆放架，8、烘干蒸汽出口，9、蒸汽电磁阀，10、碳化蒸汽管，11、排气小孔，12、碳化排气孔，13、碳化电磁排气阀，14、烘干电磁阀，15、烘干蒸汽管，16、散热片，17、电磁调节阀，18、烘干排气孔，19、电磁排气扇，20、电磁开关门，21、温度传感器、湿度传感器或压力传感器，22、摄像头，23、内层管，24、排气槽，25、外层管，26、齿圈，27、齿轮。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图通过实施例对本发明详细说明如下:
在图1、图2、图3和图4