炭黑的生產大部分采用燃油爐。通常,燃油爐工藝采用一種類似很大的燃油器的圓筒形反應器,由4個帶組成,即 燃燒帶、節流環、反應帶和急冷帶。
在燃燒帶增加的預熱空氣和燃燒的原料提供生產過程所需要的高溫,同時亦為原料進入反應帶的通道起點。
節流環將燃燒帶和反應帶分離,同時提高進入反應帶的氣體速度。
反應帶形成炭黑,并通過溫度、氣體速度和隨著原料引入的不同“種子”材料而控制炭黑的顆粒大小、形狀和硬度 。急冷帶通過噴水使溫度急劇下降,從而結束爐內反應。
操作溫度在反應器全部反應過程中變化不定。加溫操作從燃燒帶的前端開始,向著節流環溫度越來越髙。在節流環 處溫度高,速度快。在反應帶,溫度稍有下降,速度變得相當緩慢,通過沿著冷卻帶不同位置噴射冷卻水來改 變反應時間的長短,即通過急速噴水來降低溫度。
此外,當生產炭黑的品種改變時,通常會發生溫度的劇烈波動,當冷卻帶的位置改變時,也會引起溫度的急劇變化 ,這種溫度劇變都會引起耐火材料剝落損毀。
炭黑顆粒的大小受爐子尺寸、結構、溫度和冷卻前在反應帶停留的時間長短的限制,而操作溫度和前列次噴水的位 置則取決于炭黑的等級。
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