Обугливание древесины

Поэтому искусство управления процессом углежжения заключалось в том, чтобы, проделывая отверстия (обычно черенком лопаты) в покрышке кучи, обеспечивать сгорание части дров для повышения температуры, но при этом предотвращать сгорание готового угля путём своевременного заделывания отверстий.

 Здесь снова уместно процитировать Бажова: «По этим вот ходочкам в полных потёмочках наша живинка-паленушка и поскакивает, а ты угадывай, чтоб она огнёвкой не перекинулась либо пустодымкой не обернулась. Чуть не доглядел – либо перегар, либо недогар будет. А коли все дорожки ловко улажены, уголь выйдет звон-звоном».

Первые сутки после разжигания были самыми опасными и ответственными. В это время выделяющиеся из дров монооксид углерода, водород и некоторые органические соединения, скапливаясь под покрышкой и смешиваясь с воздухом, образовывали гремучую смесь, которая часто взрывалась, срывая часть покрышки. При этом углежог должен был как можно быстрее восстановить повреждённый участок. Для предотвращения взрывов увеличивали приток воздуха в кучу для «дожигания» вышеупомянутых соединений. С началом выделения из поленьев влаги процесс образования гремучей смеси прекращался.

Вторым опасным моментом были пустоты, образующиеся под покрышкой при сгорании и усадке дров, особенно при неплотном их укладывании. Следствием этого мог стать провал головы кучи, поэтому углежоги пытались обнаружить пустоты с помощью специальной колотушки (по звуку) или щупа. Если удавалось обнаружить пустоту, производили операцию «кормления» – покрышку удаляли, далее выгребали уголь и дрова и заполняли пустоту дровами, углём, мусором, после чего покрышку восстанавливали. Кроме того, куча постепенно оседала, что приводило к образованию трещин в покрышке, которые требовалось периодически заделывать.

Собственно процесс обугливания делился на три периода:

• «Потение», или «парение» – в этот период (примерно через 1–2 суток после разжигания) начиналось активное испарение влаги из основной части дров, при этом водяной пар и продукты разложения конденсировались в непрогретых частях кучи и могли её потушить. Для предотвращения этого устраивали многочисленные отверстия-отдушины в покрышке, через которые происходило удаление влаги и газов, вплоть до полного открытия подошвы кучи. Выделяющийся при этом был плотный, стелящийся по земле вблизи кучи, цветом от жёлто-серого до жёлто-чёрного. Продолжительность этого периода составляла от нескольких дней до недели и более, в зависимости от размера кучи. Его по возможности старались сократить, поскольку в течение всего периода необходимо было обеспечивать приток воздуха в кучу, что приводило к угару. Об окончании потения сигнализировало изменение дыма, который становился прозрачным и лёгким. Уголь в период парения, согласно исследованиям французского химика Ж. Эбельмана, образовывал перевёрнутый конус, в нижней части кучи находились необугленные дрова.

Структура угольной кучи в конце периода парения. По Ж. Эбельману 

• «Перегонка» – собственно период обугливания сухих дров в течение 2–4 суток. В начале периода углежог укрывал подошву кучи и в течение всего периода следил за целостностью покрышки и равномерности обугливания (ориентируясь по «жару», исходящему от кучи с разных сторон). Если обугливание шло неравномерно, для его регулирования проделывали либо заделывали отверстия в покрышке. Также необходимо было обеспечить свободный выход продуктов разложения древесины.

Удаление продуктов разложения древесины через отверстия в покрышке 

• «Поджигание» – этот период длился 4–8 суток, а при больших размерах кучи и дольше. В этот период необходимо было обуглить дрова, находившиеся вблизи поверхности кучи, особенно в нижней её части у подошвы. Для этой цели в покрышке проделывали несколько десятков отверстий для локального повышения температуры. При этом отверстия делали по окружности, начиная сверху, постепенно спускались к подошве. На следующий уровень спускались, когда дым из отверстий становился бледно-голубым. Когда в отверстиях появлялось пламя, их заделывали, покрышку усиливали и кучу оставляли примерно на сутки для охлаждения, после чего приступали к разборке («разломке»).

Общая продолжительность процесса составляла от 6 суток для куч диаметром 3 м, до 14–17 суток для куч диаметром 7…9 м и до месяца и более для куч диаметром 12…15 м. Сырое дерево или влажная погода увеличивали продолжительность на неделю. Кроме того, по уральскому способу кучу охлаждали в течение 2–3 суток, а по суксунскому – разбирали сразу же после заделки всех отверстий. По внешнему виду кучи после окончания обугливания можно было судить о качестве угля – если куча оседала неравномерно, была сильно деформирована, это говорило о неравномерном ходе процесса и большой доле брака. Помимо мастерства углежога, существенную роль здесь играли погодные условия.