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當前位置:首頁 > 新聞中心 > 行業(yè)動態(tài) > 正文炭黑反應爐是炭黑生產的核心設備,產品的品種、質量、原料油的處理量和炭黑的回收率等均與反應爐的爐型、結構、尺寸及氣流的狀況和流速等密切相關。
1.炭黑反應爐的一般結構
早先的炭黑反應爐是一個內襯耐火磚的鋼制圓筒形的單室爐,燃燒和生成炭黑均在此爐內完成。后來,人們認識到將燃燒和裂解分開可以提高炭黑質量和回收率,就出現(xiàn)了雙室爐,F(xiàn)在的炭黑生產采用的是新工藝多段爐。
新工藝多段爐一般由燃燒段、混合(喉管)段、反應段、急冷段、停留段等組成。在燃燒段,燃料完全燃燒,以產生原料油裂解所需要的能量。因此,燃燒段需要高效的燃燒器和能保證燃料充分燃燒的爐型結構;混合段的結構要保證高溫氣體與原料油的充分混合;在混合段,小部分原料油與過?諝庵械难醢l(fā)生反應,進行燃燒,但主要原料油在這里被裂解成炭黑隨氣體排出;在急冷段,噴入急冷水,使反應混合物被急冷水冷卻,中止反應;然后進入停留段,再從反應爐中排出。
2.炭黑反應爐用耐火材料
在炭黑反應爐內,不同的位置對爐襯的要求也不相同。反應爐的內層因直接接觸火焰,爐襯應采用具有耐熱性和氣密性的耐火材料;次內層應采用有較高熱阻力的耐火材料;外層則用絕熱材料以減少熱損失。另外還要注意爐內的氣氛,在燃燒段,爐內氣氛為氧化氣氛;在反應段,爐內氣氛則為還原氣氛。
燃燒段是反應爐溫度高的部位,溫度可達1900℃,甚至超過2000℃,其內層選材要著重考慮耐氧化性的高溫性能。混合段和反應段,不僅要考慮前部的氧化氣氛,還要考慮后部的還原氣氛,并要能耐受高速氣流的沖刷。急冷段要充分考慮耐火材料自身的熱穩(wěn)定性和在高溫下對還原氣氛的抵抗力?傊,炭黑反應爐各部位選用的耐火材料要有良好的熱穩(wěn)定性,即良好的耐急冷急熱性能。
炭黑反應爐爐襯的選材,一般內層爐襯直接接觸高溫氣流,采用鉻質剛玉作澆注料,它比剛玉制品具有更優(yōu)的高溫力學性能和抗渣蝕性能,外層用一層輕質隔熱耐火澆注料。
反應爐中易損壞的部位是混合段和反應段,這兩部分的工作條件非?量,其內襯可選用高純剛玉磚。高純剛玉磚純度高,成型壓力大,燒成溫度高,除熱震穩(wěn)定性指標外,其他指標均優(yōu)于澆注料。外層選用氧化鋁空心球澆注料。急冷段可選用厚度較薄的剛玉磚砌體,外層選用輕質隔熱的耐火澆注料。
3.炭黑爐的混合段
反應爐的混合段又稱喉管段,它是炭黑反應爐的核心,出口和進口不是圓錐形就是階梯形,其幾何結構對生產炭黑的性質有直接的影響,徑向截面決定了炭黑反應爐的生產能力。它的主要作用就是既要保質保量地噴入原料油,又要佳利用燃燒段燃燒產物的熱能和動能,對噴入的燃料油進行有效的分散,使原料油完全霧化和氣化。
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