一种金属结构炭黑反应炉及炭黑生产方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115678318A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202211085635.7(22)申请日2022.09.06(71)申请人嘉峪关大友嘉能精碳科技股份有限公司地址735100甘肃省嘉峪关市嘉东工业园区(72)发明人赵磊华王志华辛春王元科李柄岩(74)专利代理机构兰州智和专利代理事务所(普通合伙)62201专利代理师周立新(51)Int.Cl.C09C1/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种金属结构炭黑反应炉及炭黑生产方法(57)摘要本发明提供了一种金属结构炭黑反应炉及炭黑生产方法，包括炉体，所述炉体的前端设有炉盖，炉体的中部形成锥形结构的喉管段，炉体内设有内设有与炉体相适配的内筒，所述内筒与炉体内壁之间形成集气腔，内筒靠近炉盖的一侧沿内筒周向设有多个第一进气孔，所述内筒的中部沿内筒周向设有多个第二进气孔，所述炉体的上部设有油枪套管。本发明在炉体内设置由高温材料制成的内筒，使得内筒与炉体内部之间形成集气腔，向集气腔内输入热气，可保护炉体内壁，提高炉体的使用寿命，同时集气腔内的热气通过第一进气孔和第二进气孔输入至炉体内，提高炉体内的燃烧温度，增强反应效果；结构简单，使用方式便捷。CN115678318ACN115678318A权利要求书1/1页1.一种金属结构炭黑反应炉，其特征在于，包括炉体，所述炉体的前端设有炉盖，炉体内设有内设有与炉体相适配的内筒，所述内筒与炉体内壁之间形成集气腔，内筒的中部形成锥形结构的喉管段，内筒靠近炉盖的一侧沿内筒周向设有多个第一进气孔，内筒的喉管段处设有多个第二进气孔，所述炉体的侧壁沿炉体周向设有多个油枪套管，所述油枪套管从内筒的侧壁穿入炉体内，油枪套管内设有输油管，所述输油管的内端安装有第一机械旋流喷嘴，所述油枪套管的侧壁设有多个与集气腔相连通的第三进气孔。2.根据权利要求1所述的一种金属结构炭黑反应炉，其特征在于，所述炉体靠近炉盖的一侧设有煤气分配器，所述煤气分配器连接有多个第一输气管，所述炉盖上设有多个与第一输气管对应的燃气孔，所述第一输气管从燃气孔穿入炉体内，所述第一输气管的内端设有第二机械旋流喷嘴。3.根据权利要求1所述的一种金属结构炭黑反应炉，其特征在于，所述炉体的一侧设有空气预热器，所述空气预热器连接有第二输气管，所述第二输气管与集气腔相连通。4.根据权利要求1所述的一种金属结构炭黑反应炉，其特征在于，所述炉体呈水平设置。5.根据权利要求1所述的一种金属结构炭黑反应炉，其特征在于，所述内筒与炉体呈同轴设置。6.根据权利要求1所述的一种金属结构炭黑反应炉，其特征在于，所述炉体的中部形成锥形结构的喉管段。7.根据权利要求1所述的一种金属结构炭黑反应炉，其特征在于，所述第二进气孔与内筒的端面之间形成10‑20度夹角。8.一种炭黑生产方法，其特征在于，采用权利要求1‑7任意一项所述的金属结构炭黑反应炉，包括以下步骤：（1）启动空气预热器通过第二输气管向集气腔内输送热气，热气通过第二进气孔进入内筒并在内筒喉管段内壁处形成气膜；（2）使用煤气分配器通过第一输气管将煤气输入炉体内并将炉体内的煤气点燃形成高温气流；（3）通过油枪套管和第一机械旋流喷嘴向炉体内输入原料油，原料油与高温气流在喉管段内混合反应形成炭黑。9.根据权利要求8所述的一种炭黑生产方法，其特征在于，所述步骤（2）中向集气腔内输内输入热气的温度为600‑800℃。10.根据权利要求8所述的一种炭黑生产方法，其特征在于，所述步骤（3）中向炉体内输入原料油前将原料油预热至160℃‑200℃。2CN115678318A说明书1/4页一种金属结构炭黑反应炉及炭黑生产方法技术领域[0001]本发明属于炭黑生产技术领域，涉及一种金属结构炭黑反应炉及炭黑生产方法。背景技术[0002]反应炉是炭黑生产的核心关键设备，目前，国内常用的反应炉为五段式反应炉，包括燃烧室、喉管段、反应段、急冷段、停留段，燃料与预热后的高温空气在燃烧室内混合燃烧形成高温气流，高温气流经过喉管段时，由径向喷入的原料油与高温气流混合，在高温绝氧条件下裂解生成炭黑，炭黑的反应温度越高，产品质量越好，原料油单耗越低。而燃烧室和喉管段是炭黑反应炉温度最高的区域，对反应炉的耐高温要求更严格。而国内反应炉多采用在金属炉壳内砌筑耐火材料，耐火材料使用氧化铝浇注料、三氧化二铬和二氧化锆等按一定配比砌筑，耐火材料耐温等级只能达到1860‑1920℃，温度高于1920℃时，耐火材料因高温气流的冲刷会发生急剧变形，影响产品质量，且冲刷的耐火材料会进入炭黑中形成硬炭，影响产品使用性能。随着下游轮胎企业对炭黑产品质量要求日益提高，炭黑加工企业对反应炉的耐温等级的要求也越来越高。[000