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开云优惠体育网页版入口名称：新型金属反应炉在炭黑生产中的研发与应用

开云优惠体育网页版入口完成单位：嘉峪关大友嘉能精碳开云优惠体育网页版入口股份有限公司

开云优惠体育网页版入口完成人：陈涛;赵磊华;辛春;王志华

所属行业：制造业

开云优惠体育网页版入口登记号：9622023Y0213

开云优惠体育网页版入口简介：

1.课题来源与背景；
炉法炭黑的核心是反应炉，反应炉的工艺尺寸以及耐火材料耐温程度直接决定着炭黑品质。目前使用的炭黑反应炉耐火材料一般采用铬锆刚玉（Al2O3-Cr2O3-ZrO2），其耐火温度最高约1880℃。受耐火材料限制，铬锆刚玉生产着色更高、指标更加苛刻的炭黑新产品时，指标和反应炉不能兼顾，造成频繁更换反应炉，增加了生产和检维修成本。另外，反应炉中燃料燃烧的高温气流和雾化后的原料油在炉内高速通过（流速约300m/s），在高温混合气流长期对反应炉冲刷过程中，铬锆刚玉容易出现软化，从而导致反应炉耐火砖逐渐出现变形、产品质量来回波动，严重影响炭黑生产的连续性和稳定性。并且，随着耐火材料变形、冲刷，耐火材料会以灰分的形式被带到炭黑产品中，从而影响炭黑产品品质，有时会造成产品灰分超标，不符合国标标准，严重影响下游客户应用性能。除此之外，现反应炉受结构设计形式及耐火材料双重影响，燃烧效率达不到预期，造成燃料的浪费。
2.技术原理及性能指标；
该设备为了保证原料油雾化效果，原料油系统设计沿用8枪均布入炉技术，原料油枪嘴设计由原料的直喷形式改为旋转喷射，增加原料油与高温气流接触面积，提高了反应效率及产品收率。
该生产线燃料供应采用焦炉煤气、天然气混烧形式，将焦炉煤气、天然气入炉前经静态混合器混合后再喷入炉内，同时燃烧系统设计方面充分借鉴了航空发动机燃烧技术，采用16组多孔喷头将混合燃气由炉头径向喷入炉内，供氧系统采用微孔旋转技术，使燃料与空气旋转均匀，燃烧更加充分，有效提高燃烧效率。
3.技术的创造性与先进性；
（1）该项目反应炉采用发动机金属材质全金属反应炉，此技术为国内首创，对炭黑行业的发展有一定的指导和引领作用；
（2）使用耐高温合金材料替代耐火材料，有效提高耐火温度及耐冲刷强度，杜绝因耐火砖融化导致灰分指标上升；
（3）金属反应炉使用寿命预计由6个月上升至3年以上，稳定了生产工艺，节约检维修成本；
（4）燃料进料方式，由环形分配器径向进入，改为反应炉前端集流管束多点进入，使燃烧气流更加均匀，炭黑反应均匀受热，提高炭黑反应效率，有效降低能耗。
4.技术的成熟程度，适用范围和安全性；
该设备试用虽然已基本达到预期效果，能够生产出符合国家标准的合格产品，但还存在部分细节问题，需进一步改进，待完全满足使用需求后结合前期生产数据及经验，总结分析生产更高结构、高品质特品炭黑、色母粒炭黑等，提高市场占有率及新产品研发能力。
5.应用情况及存在的问题；
现场安装试用，经过投料生产，反应炉运行状况较好，基本达到了预期耐温效果，产品各项指标均已达到国标范围值，但还存在部分细小缺陷，同时因合作单位成都轩鼎公司提出在使用3个月后需将设备返厂，对设备内部各金属部件进行性能测试，再进一步优化，二次投用共使用96天，暂未有效测试出该设备具体使用寿命，后续结合设备制造厂家对反应炉各部件性能测试进度及优化改进时间，下一步计划将设备安装后进行连续生产，直至设备达到最终寿命为止，总结分析设备性价比。同时进一步开展节能降耗、新产品开发等重点工作。
6.历年获奖情况；
无