탄탄

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배경

숯은 뜨겁고 오래 지속되며 거의 연기가 나지 않는 불을 생성하기 때문에 바람직한 연료입니다. 다른 재료와 결합하여 연탄이라고 하는 균일한 덩어리로 형성되어 미국에서 야외 요리에 널리 사용됩니다. 바베큐 산업 협회에 따르면 미국인들은 1997년에 883,748톤의 연탄을 구입했습니다.

기본 숯은 저산소 분위기에서 나무와 같은 탄소가 풍부한 재료를 태워 생산됩니다. 이 과정은 원래 연료에 존재했던 수분과 휘발성 가스를 제거합니다. 그로 인한 탄화 물질은 전체 나무보다 더 오래 그리고 더 꾸준히 연소될 뿐만 아니라 훨씬 더 가볍습니다(원래 무게의 1/5에서 1/3).

연혁

숯은 선사 시대부터 제조되었습니다. 약 5,300년 전 티롤 알프스에서 불운한 여행자가 사망했습니다. 최근에 그의 시신이 빙하에서 회수되었을 때 과학자들은 그가 단풍나무 잎으로 싸인 탄 나무 조각이 들어 있는 작은 상자를 나르고 있었다는 것을 발견했습니다. 그 남자는 부싯돌과 같은 불을 끄는 도구가 없었기 때문에 그 대신에 그을리는 숯을 들고 다녔을 것으로 보입니다.

6,000년 전까지만 해도 숯은 구리를 제련하는 데 선호되는 연료였습니다. 고로 발명 후 1400년경 A.D. , 숯은 철 제련을 위해 유럽 전역에서 광범위하게 사용되었습니다. 18세기까지 산림이 고갈되면서 대체 연료로 코크스(석탄 기반 형태의 목탄)가 선호되었습니다.

미국 동부의 울창한 숲 덕분에 숯은 특히 대장장이용으로 인기 있는 연료가 되었습니다. 그것은 또한 1800년대 후반까지 미국 서부에서 광석에서 은을 추출하고, 철도 연료를 공급하고, 주거 및 상업용 난방에 사용되었습니다.

1920년 Henry Ford가 숯 연탄을 발명했을 때 숯이 난방 및 산업용 연료에서 레크리에이션 요리 재료로 전환되었습니다. Ford는 자동차 공장에서 생성된 톱밥과 나무 조각을 수익성 있게 사용하는 데 성공했을 뿐만 아니라 부업으로 피크닉을 위해 자동차를 여가로 사용하도록 장려했습니다. 바베큐 그릴과 Ford Charcoal은 회사의 자동차 대리점에서 판매되었으며 그 중 일부는 공간의 절반을 요리 용품 사업에 할애했습니다.

역사적으로 숯은 원뿔 모양의 둔덕에 나무를 쌓고 흙, 잔디 또는 재로 덮고 더미의 바닥 주위에 공기 흡입구를 남기고 상단에 굴뚝 포트를 남겨서 생산했습니다. 나무에 불을 붙이고 천천히 타도록 내버려 두었습니다. 그런 다음 더미가 천천히 냉각되도록 공기 구멍을 덮었습니다. 보다 현대적인 시대에 일회용 숯 구덩이는 25-75개의 나무 줄(1줄 =4피트 x 4피트 x 8피트)을 담을 수 있는 돌, 벽돌 또는 콘크리트 가마로 대체되었습니다. 큰 배치는 3~4주 동안 연소되고 식는 데 7~10일이 소요될 수 있습니다.

이 숯 생산 방법은 상당한 양의 연기를 발생시킵니다. 실제로 연기 신호의 색상 변화는 프로세스의 다른 단계로 전환됩니다. 처음에 그 희끄무레한 색조는 수증기가 나무에서 빠져나감에 따라 증기가 있음을 나타냅니다. 다음과 같은 다른 목재 구성 요소로 기초탄은 나무와 같은 탄소가 풍부한 재료를 저산소 분위기에서 태워 . 이 과정은 원래 연료에 존재했던 수분과 휘발성 가스를 제거합니다. 그로 인한 탄화 물질은 전체 나무보다 더 오래 그리고 더 꾸준히 연소될 뿐만 아니라 훨씬 더 가볍습니다(원래 무게의 1/5에서 1/3). 수지와 설탕이 타면 연기가 노랗게됩니다. 마지막으로 연기가 희미한 파란색으로 바뀌면서 탄화가 완료되었음을 나타냅니다. 이것은 불을 끄고 가마의 내용물을 식힐 적절한 시간입니다.

숯을 생산하는 대체 방법은 1900년대 초반에 Henry Ford가 연탄 사업을 설립하는 데 도움을 준 Orin Stafford에 의해 개발되었습니다. 레토르트 방법이라고 하는 이것은 일련의 난로 또는 오븐에 나무를 통과시키는 것을 포함합니다. 목재가 지속적으로 용광로의 한쪽 끝으로 들어가고 탄 물질이 다른 쪽 끝에서 나가는 연속 공정입니다. 대조적으로, 전통적인 가마 공정은 개별 배치로 목재를 태웁니다. 일정한 수준의 출력을 애프터버너와 같은 배출 제어 장치로 효과적으로 처리할 수 있기 때문에 레토르트에서 눈에 보이는 연기가 거의 배출되지 않습니다.

원자재

숯 연탄은 두 가지 주요 성분(최종 제품의 약 90% 구성)과 몇 가지 사소한 성분으로 만들어집니다. 숯으로 알려진 주요 성분 중 하나는 기본적으로 위에서 설명한 바와 같이 전통적인 숯입니다. 이것은 연탄이 쉽게 불을 붙이고 원하는 나무 연기 향을 내는 능력을 담당합니다. 이 구성 요소의 가장 바람직한 원료는 너도밤나무, 자작나무, 단단한 단풍나무, 히코리, 참나무와 같은 활엽수입니다. 일부 제조업체는 소나무와 같은 침엽수 또는 과일 구덩이 및 견과 껍질과 같은 기타 유기농 재료도 사용합니다.

고온의 오래 지속되는 불을 만드는 데 사용되는 또 다른 주요 성분은 석탄입니다. 아역청 갈탄에서 무연탄에 이르기까지 다양한 유형의 석탄이 사용될 수 있습니다.

사소한 성분에는 결합제(일반적으로 옥수수, 밀로 또는 밀로 만든 전분), 촉진제(예:질산염), 회백제(예:석회)가 포함되어 뒷마당 바베큐 파티에서 연탄이 준비될 때 이를 알립니다. 요리하다.

제조
프로세스

제조 공정의 첫 번째 단계는 나무를 숯으로 만드는 것입니다. 일부 제조업체는 킬른(배치) 방법을 사용하고 다른 제조업체는 레토르트(연속) 방법을 사용합니다.

숯 연탄을 만드는 데 필요한 제조 공정을 보여주는 개략도.

나무 태우기

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1 (Batch process) 보통 크기의 콘크리트 가마에 약 50개의 나무줄을 싣는 데 하루나 이틀이 걸린다. 화재가 시작되면 공기 흡입구와 배기구가 완전히 열려 뜨거운 화재를 일으키기에 충분한 산소를 끌어들입니다. 일주일 간의 연소 기간 동안 포트와 통풍구는 약 840-950°F(450-510°C)의 온도를 유지하도록 조정됩니다. 원하는 연소 기간이 끝나면 공기 흡입구가 닫힙니다. 배기구는 훈연이 중단된 후 1~2시간 후에 밀봉되어 가마 내부에 압력이 축적되는 것을 방지합니다. 2주간의 냉각 후 가마를 비우고 탄화목(숯)을 분쇄합니다.

2 (연속공정) 해머밀에서 목재의 크기를 결정합니다(적절한 치수의 조각으로 쪼개짐). 정확한 크기는 사용되는 목재 유형(예:나무 껍질, 마른 톱밥, 젖은 목재)에 따라 다르지만 약 3mm(0.1인치)의 입자 크기가 일반적입니다. 그런 다음 목재는 수분 함량을 약 절반(약 25%)으로 줄이는 대형 드럼 건조기를 통과합니다. 다음으로 다중 노상로(레토르트)의 상부로 공급됩니다.

외부에서 레토르트는 높이가 40-50피트(12.2-15.2m)이고 직경이 20-30피트(6.1-9.14m)인 강철 사일로처럼 보입니다. 내부에는 난로 스택이 들어 있습니다(원하는 생산 능력에 따라 3~6개). 상단 챔버는 525°F(275°C) 정도의 가장 낮은 온도의 난로이고 하단 챔버는 약 1,200°F(650°C)에서 연소됩니다. 오일 또는 가스 연소 버너의 외부 열은 퍼니스의 시작 및 종료 단계에서만 필요합니다. 중간 수준에서 진화하는 목재 가스는 원하는 온도 수준을 유지하기에 충분한 열을 태우고 공급합니다.

각 챔버 내에서 나무는 전체 레토르트를 통해 수직으로 뻗어 있는 중앙 샤프트에서 뻗어 있는 거친 팔에 의해 휘저어집니다. 이 느린 교반 과정(1-2 rpm)은 균일한 연소를 보장하고 재료를 레토르트를 통해 이동시킵니다. 다른 수준에서, rbble arm은 불타는 나무를 중앙 샤프트 주위의 구멍 쪽으로 또는 바닥의 바깥쪽 가장자리 주위의 구멍 쪽으로 밀어서 재료가 다음 낮은 수준으로 떨어질 수 있도록 합니다. 연기가 나는 숯이 최종 챔버를 나갈 때 냉수 스프레이로 퀜칭됩니다. 그런 다음 즉시 사용하거나 필요할 때까지 사일로에 보관할 수 있습니다.

일반적인 레토르트는 시간당 약 5,500파운드(2.5미터톤)의 숯을 생산할 수 있습니다.

석탄 탄화

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3 낮은 등급의 석탄도 숯으로 사용하기 위해 탄화될 수 있습니다. 분쇄된 석탄은 먼저 건조된 다음 휘발성 성분을 제거하기 위해 약 1,100°F(590°C)로 가열됩니다. 공냉 후 필요할 때까지 보관합니다.

연탄

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4 숯과 전분 결합제와 같은 미량 성분을 적절한 비율로 패들 믹서에 넣고 완전히 블렌딩합니다. 이 시점에서 재료의 수분 함량은 약 35%로 약간 축축한 표토와 같은 일관성을 제공합니다.

5 블렌드된 재료는 브리켓 크기의 홈이 있는 두 개의 대향 롤러로 구성된 프레스에 떨어집니다. 수분 함량, 결합제, 온도(약 105°F 또는 40°C) 및 롤러의 압력으로 인해 연탄은 프레스 바닥에서 떨어질 때 모양을 유지합니다.

6 연탄은 컨베이어로 떨어지며 단일 패스 건조기를 통과하여 3-4시간 동안 약 275°F(135°C)로 가열되어 수분 함량을 약 5%로 줄입니다. 연탄은 시간당 2,200-20,000파운드(1-9미터톤)의 속도로 생산할 수 있습니다. 연탄은 즉시 포장되거나 사일로에 보관되어 다음 예정된 포장 작업을 기다립니다.

수하물

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7 "인스턴트 라이트" 브리켓이 생산되는 경우, 탄화 수소 용매는 백에 담기 전에 브리켓에 분무되고 분무됩니다.

8개의 숯 연탄은 4~24파운드의 다양한 가방 크기로 포장되어 있습니다. 소비자가 먼저 연탄을 제거하지 않고 가방 전체에 간단히 불을 붙일 수 있도록 일부 작고 편리한 패키지가 만들어집니다.

부산물/폐기물

19세기 말과 20세기 초에 나무를 태우는 과정의 부산물인 아세트산과 메탄올의 회수가 매우 중요해져서 목탄 자체가 본질적으로 부산물이 되었습니다. 아세트산과 메탄올 합성을 위한 보다 효율적이고 저렴한 기술의 개발 이후, 숯 생산은 레크리에이션 요리용 연탄의 개발로 활성화될 때까지 크게 감소했습니다.

나무를 태우는 배치 공정에서는 상당한 양의 입자상 연기가 발생합니다. 배기구를 애프터버너와 함께 장착하면 배출량을 85%까지 줄일 수 있지만 처리 비용이 상대적으로 높기 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다.

레토르트의 더 일정한 수준의 작동으로 애프터버너로 배출을 제어하기가 더 쉬울 뿐만 아니라 가연성 배출 가스를 생산적으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 이러한 가스는 목재 건조기 및 연탄 건조기에 연료를 공급하거나 증기 및 전기를 생산하는 데 사용할 수 있습니다.

숯 연탄 생산은 또 다른 면에서 환경 친화적입니다. 미국에서 가장 큰 연탄 제조업체는 목재 공급을 위해 폐기물만을 사용합니다. 팔레트 제조업체, 바닥재 제조업체 및 제재소의 목재 부스러기, 톱밥 및 나무 껍질은 폐기물 더미에서 유용한 연탄으로 변환됩니다.

미래

숯과 연탄 생산 방법은 지난 수십 년 동안 거의 변하지 않았습니다. 최근 몇 년 동안 가장 중요한 혁신은 "즉석 빛" 연탄의 개발이었습니다. 1998년에 소개된 새 버전은 약 10분 안에 요리할 준비가 됩니다.