技術與文化交流

建造木炭窯經驗談
何榮耀
岳紘實業股份有限公司
一、 前言
從事竹木炭行業將近二十年的經驗,在此傳統已近式微的古早技術,現身說法,分享同好並就教先進前輩。

二、 建造木炭窯之場地選擇
視地形地勢,周遭環境、材料來源及產量產品而定,選擇建造獨立窯型或並連窯型如圖一所示。
大致上,窯口選擇向迎風面為原則,排水良好、通風乾燥、交通方便之位置;早期先民基本上都是選在依靠山壁,沿地形挖掘成形的土窯,但由於土窯很容易被雨或山壁滲出的水給破壞、侵蝕,現今幾乎都改為獨立磚造窯較為穩固且耐用。

三、 炭窯規格及設計
炭窯規格及設計,依產能而定。但為經濟起見,建議以並連窯為優先,因為並連式有以下好處
○1人員控火較易管理
○2建窯成本降低
○3運輸集中。
簡介下列幾種常用生產窯

圖一:獨立窯及並連窯之型式

四、建造炭窯之材料
建造良好的木炭窯,所需建造材料,依磚造窯為例大致選用之主要建材為:
磚、土、石灰、水

五、建造木炭窯之流程
1. 首先將建造之基地徹底整平夯實,假使該基地土質鬆軟,建議換土或位置,待自然乾燥後,對龜裂之基地表面,
    灌注泥漿,再夯實之,待其完全乾燥後再舖一層磚做為窯底。
2. 窯壁基礎:
    預定好的基座之後,計算出確定興建圓周及窯內位置後,即可開始興建窯壁,以下以一座磚造窯為說明,且是一座簡單的獨立窯型為例。
    首先,壁基建造(早期有磚廠專門製作窯磚亦即斜體型也就是兩邊厚度不一之楔形磚,現今已停產)內壁的磚塊向內傾斜約10度砌磚,外壁則水平砌磚;
    外壁則水平磚到一定高度後,灌注粘土(不宜太濕)及石灰混合漿料並夯實,待乾燥後再依次往上面砌第二層內外壁之磚,以此類推至預定窯壁高度;
    以一座內徑300cm,窯壁厚度120cm,窯頂高220cm,窯壁高180cm的尺寸為例。如圖二及圖三所示。
3. 依圖三之側視圖所示,下出氣口(圖○1)設於比窯底低30㎝之處,以免焦油阻塞;下出氣口直通上出氣口(圖○2)
    通氣管高出窯頂約10cm左右,內徑經15cm,藉通氣管高度調節排氣量。
4. 起火口較窯底低約低30㎝(圖○3),送火口擋火壁向窯壁傾斜30度(圖○4),以利火焰向窯內燃燒。
5. 上入氣口設於窯壁與窯頂之間(圖○5)其口徑大小依窯容積大小而異;當窯底寬度300cm得其入氣口直徑約20cm。
6. 窯頂建造是從接近內窯壁接近最上層約30cm處向上傾斜30度,逐層砌磚相互間以碎磚砌緊之,並以粘土及石灰混合填實(窯壁亦然)建造窯頂。
7. 窯門高度及寬度依個人喜好而定,最好以人員出入方便為考量,待炭窯完成入木材後再以磚塊砌成,厚度基本上以一塊磚為原則。
8. 當炭窯建造完成,待其乾燥後,再將粘土及石灰混合塗佈全窯之內外上下,防止漏氣現象。
9. 剛完成之新窯,由於窯體未乾,於第一次起火時,必須以小火入窯,藉以乾燥窯體,並且可同時檢測窯體裂縫漏氣部位。
10. 待完成修補工程後,再以泥土塗佈窯壁窯頂,而窯頂塗佈厚度為15㎝以上,於第一次試製木炭後再檢視窯內外,
      且再塗佈石灰與粘土,此完成的炭窯之窯內溫度大約可達400℃~450℃。

六、木炭窯之使用及木炭燒製
1. 新建造之木炭窯必須經幾次連續使用,燒製木炭過程必需經過小火→中火→大火→熄火之階段,且不宜中斷火源。
    否則造成炭化不完全或炭化過度,以致品質異常。
2. 此型炭窯大約需要18-20噸木材當炭化材,以維持5-7天之持續燒製與7-10天的燜製。木炭之比重隨燜燒時間延長而提高。
3. 為了延續炭窯生命及生火(升溫)時間,一般皆會接續使用,假使靜置停用,則窯壁可能會發生吸濕而產生回潮現象,窯身就會產生裂痕甚至塌陷之危險。

七、木炭成品之產量與品質
1. 良好的木炭,外表呈灰白色之光亮黑色,橫斷面呈發亮色澤。
2. 成品之比重愈大愈良。結實、發出高分貝之清脆聲。
3. 磚窯之木炭收成率約30-40%,而一般土窯之木炭收成率僅20~30%。