Le four de réaction au noir de carbone est divisé en cinq revêtements principaux dans la chambre de combustion, le col, la section de réaction, la section de refroidissement rapide et la section de maintien.
La plupart des combustibles des fours de réaction pour le noir de carbone sont principalement des fiouls lourds, et les matières premières utilisées sont des composés hydrocarbonés. Lors du processus de production, l'atmosphère de combustion du combustible dans le four est complexe. Les matières premières subissent une décomposition thermique, suivie d'un refroidissement par pulvérisation de charbon de bois. La chaleur dégagée par la décomposition du combustible et des matières premières sur les carreaux réfractaires utilisés par les fabricants chinois de briques réfractaires engendre divers phénomènes physiques. La température de fonctionnement du revêtement intérieur du four de réaction peut atteindre 1600 à 1700 °C, et la vitesse de chauffe à l'intérieur du four reste très rapide. La température à la sortie du conduit dépasse 1700 °C, et un flux d'air assure le rinçage. Dans certaines zones à haute température, elle atteint même 1900 °C. Il arrive que les brûleurs et différents produits soient remplacés pour des raisons opérationnelles, et la vapeur d'eau contenue dans le flux d'air peut alors pénétrer dans le revêtement du four et endommager la conduite de fioul.
Les carreaux réfractaires couramment utilisés dans les fours de réaction de noir de carbone sont revêtus de briques d'aluminium et de silicium, de briques de jade rigide, de briques de jade chromé et de carreaux réfractaires en jade. Les briques d'aluminium et de silicium sont composées d'aluminium, de mullite, de jade rigide, etc. Les briques réfractaires en jade chromé contiennent différents types de chrome. Les carreaux réfractaires composites sont obtenus par frittage à haute température, et les carreaux réfractaires en jade comprennent du jade rigide chromé traité à l'aérobie.
Il existe également des fours à réaction au noir de carbone utilisant des briques composites au carbure de silicium pour la maçonnerie. La zone basse température est utilisée pour la maçonnerie avec des briques à haute teneur en aluminium ou des briques d'argile. La température se situe entre 1550 et 1750 °C. Dans la zone de refroidissement, où la température ne dépasse pas 1300 °C, les fabricants chinois de briques réfractaires utilisent des briques à haute teneur en alumine (65 à 70 % d'aluminium). Dans les zones où la température atteint 1750 à 1925 °C, on choisit des tuiles réfractaires chromées résistantes au chrome et aux séismes.
La température ultra-élevée se situe dans la plage de 2000 à 2100 °C, et des briques réfractaires en ZRO2 pur devraient être utilisées pour la maçonnerie, car les briques réfractaires contenant du minerai ont un point de fusion élevé, une densité élevée, une faible conductivité thermique et une bonne stabilité chimique, mais les briques réfractaires en ZRO2 sont chères.
En résumé, les fabricants chinois de briques réfractaires recommandent d'utiliser différentes briques réfractaires de matériaux différents dans différentes zones de température, afin que même si le coût de production est réduit, les besoins du revêtement puissent être satisfaits.
Date de publication : 19 mai 2023
