مرحلة التجفيف
من بداية الاشتعال حتى ارتفاع درجة حرارة الفرن إلى 160 درجة مئوية، يتم تبخر الرطوبة الموجودة في قضيب الفحم الآلي بشكل رئيسي من خلال كمية التسخين الخارجي والحرارة الناتجة عن الاحتراق نفسه. التركيب الكيميائي لقضيب الفحم الآلي لم يتغير تقريبًا.
المرحلة الأولية للكربنة
في هذه المرحلة، يتم توليد حرارة القضيب نفسه بشكل رئيسي لزيادة درجة حرارة الفرن لـ فرن الكربنة إلى ما بين 160 و 280 درجة مئوية. في هذا الوقت، يخضع مادة الخشب لتفاعل التحلل الحراري، وتبدأ تركيبته في التغير. من بينها، يتفكك التركيب غير المستقر، مثل الهيميسليلوز، لتكوين ثاني أكسيد الكربون، وأول أكسيد الكربون، وكمية صغيرة من حمض الأسيتيك.
مرحلة الكربنة الشاملة
درجة الحرارة في هذه المرحلة تتراوح بين 300 إلى 650 درجة مئوية.
في هذه المرحلة، يتعرض الخشب لعملية التحلل الحراري بشكل مفاجئ، ويتم إنتاج عدد كبير من المنتجات السائلة مثل حمض الأسيتيك، والميثانول، وقطران الخشب. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنتاج غازات قابلة للاشتعال مثل الميثان والإيثيلين، ويمكن حرق هذه الغازات القابلة للاشتعال من خلال دورة التحكم في الصمامات. ينتج عن التحلل الحراري واحتراق الغاز كمية كبيرة من الحرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الفرن، ويتم تقطير الخشب جافًا إلى فحم عند درجات حرارة عالية.
من أجل تكليس الكربون عالي الحرارة، بالإضافة إلى المراحل الثلاث المذكورة أعلاه، نحتاج إلى زيادة الحرارة بحيث تستمر درجة الحرارة في الفرن في الارتفاع إلى حوالي 800 درجة مئوية ~ 1000 درجة مئوية، بحيث يمكن طرد المواد المتطايرة المتبقية في الفحم ويمكن رفع محتوى الكربون في الفحم. يزيد من هيكل الجرافيت للكربون ويعزز الموصلية الكهربائية.