炭黑生产降低蒽油用量的煤气入炉结构的制作方法

本实用新型属于炭黑生产技术领域，具体涉及一种炭黑生产降低蒽油用量的煤气入炉结构。

背景技术：

炭黑可作为补强填充剂用在橡胶生产中，对橡胶的物理机械性能和加工工艺都有重要的影响。炉法炭黑生产的常用工艺是：采用的燃料(煤气)入炉方式为径向，煤气通过煤气喷嘴上的8个入口孔喷入炉内与轴向过来的空气结合在反应炉中燃烧，原料经雾化后喷入燃烧的火焰中，经高温裂解然后聚合生成炭黑；炭黑悬浮于燃余气中形成炭黑烟气,炭黑烟气经冷却后进入分离工段，炭黑被收集和干燥。生产橡胶用炭黑的原料一般使用煤焦油和蒽油的混合油，随着市场竞争越来越激烈，客户对炭黑产品的要求越来越高，在生产过程中为满足客户对炭黑的内在品质的要求，尤其是对着色强度及氮吸附指标控制的要求，生产高结构炭黑n234时蒽油比例达到90％，n375时蒽油比例达到70％。蒽油是煤焦油组成的一部分，可通过蒸馏获得，蒽油的价格高于煤焦油，炭黑原料中蒽油比例偏高无疑增加了生产成本。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种炭黑生产降低蒽油用量的煤气入炉结构，改变煤气入料结构，使燃烧高温区域向喉口前端回移，从而为原油裂解提供足够的热量，使原油裂解更充分，提高炭黑品质，在生产同品质炭黑时降低蒽油用量。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种炭黑生产降低蒽油用量的煤气入炉结构，包括空气分配器、轴向煤气枪、燃烧室、煤气喷嘴，燃烧室的前端缩口端安装空气分配器，空气分配器轴向直通燃烧室的前端缩口，在空气分配器的轴向中心位置安装轴向煤气枪，在轴向煤气枪前端周边径向设计多排煤气喷嘴，并且将轴向煤气枪内伸至燃烧室的前端缩口处，煤气风机与管道连接。

进一步优选，轴向煤气枪中心位置设计燃油枪护套管，煤气供应不足时可将燃油枪插入燃油枪护套管内，将煤气切换为使用燃油作燃料继续生产。

进一步优选，在轴向煤气枪前端设计6排每排有8个小孔的煤气喷嘴。

进一步优选，所述空气分配器包括外壳，外壳壁上设置空气入口，外壳内设置空气腔，空气腔内设置轴向导气管，轴向导气管与燃烧室的前端缩口相通，空气腔不与燃烧室的前端缩口直接相通，空气腔的左端经过空气倒流口后与轴向导气管相通；空气从空气入口进入空气腔，然后经空气倒流口流至轴向导气管前端，通过轴向导气管从而将空气整流为轴向进入燃烧室再与煤气喷嘴喷出的煤气混合。

进一步优选，在燃烧室的前端缩口安装气体检测传感器，在燃烧室的排烟口安装气体检测传感器，通过检测燃烧室的前端缩口处进气气体成分和燃烧后排烟口气体成分来判断燃烧情况，再根据检测结果调节轴向煤气枪伸入燃烧室的深度、煤气的流量、空气的流量，如果燃烧不充分，则回缩轴向煤气枪并加大空气气流，使空气与煤气在前端缩口混合距离更长，混合更充分，使火口前移，燃烧更充分；反之，轴向煤气枪向燃烧室方向前移，可以增大煤气流量，提高产量。

进一步优选，所述燃烧室的内层为锆铬刚玉砖，外层为保温层。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本实用新型将煤气入炉方式由径向喷入改为轴向喷入，在轴向煤气枪前端设计6排每排有8个小孔的煤气喷嘴，并且将该轴向煤气枪内伸至燃烧室前端缩口处，生产时煤气径向喷入后与轴向过来的热空气进行更充分地混合燃烧，使燃烧高温区域向喉口前端回移，从而为原油裂解提供足够的高温，使原油裂解更充分，提高炭黑品质，在生产同品质炭黑时，可以降低蒽油用量或配比，生产n234炭黑可降低20％，n375炭黑可降低40％，大大节约了生产成本；2、本实用新型通过在煤气喷枪内设计57mm的燃油枪套管，便于煤气供应不足时切换为燃油继续生产，保持生产的持续稳定，提高装置运转率，从而节约生产成本和降低工人的劳动强度；3、本实用新型的煤气入炉结构制作简单，便于维护，节约生产运行成本。

附图说明

图1为本实用新型的煤气入炉结构示意图。

图2为空气分配器与燃烧室的剖面图。

图中：1、空气入口；2、空气分配器；3、轴向煤气枪；4、煤气喷嘴；5、燃烧室；6、轴向煤气入口；7、燃油枪套管；21、轴向导气管；22、空气倒流口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种炭黑生产降低蒽油用量的的煤气入炉结构如图1所示，包括空气分配器2、轴向煤气枪3、燃烧室5、煤气喷嘴4和燃油枪套管7，燃烧室5的前端缩口端安装空气分配器2，空气分配器2轴向直通燃烧室5的前端缩口，在空气分配器2的轴向中心位置安装轴向煤气枪3，在轴向煤气枪3前端周边径向设计6排每排有8个小孔的煤气喷嘴4，并且将该轴向煤气枪3内伸至燃烧室5的前端缩口处，煤气风机与管道连接将煤气经轴向煤气入口6进入轴向煤气枪3内，而后经煤气喷嘴4喷出煤气，热空气由空气入口1进入空气分配器2经整流后为轴向流动，径向喷出的煤气和轴向的热空气在燃烧室5的前端缩口段混合，并且整流为轴向进入燃烧室5内进行充分混合燃烧。轴向煤气枪4中心位置设计燃油枪护套管7，便于煤气与燃油可以相互切换，保持生产的持续稳定，提高装置运转率。煤气供应不足时可将燃油枪插入燃油枪护套管内7，将煤气切断使用燃油作燃料继续生产。

参照图2，本实用新型的空气分配器2包括外壳，外壳壁上设置空气入口1，外壳内设置空气腔，空气腔内设置轴向导气管21，轴向导气管21与燃烧室5的前端缩口相通，空气腔不与燃烧室5的前端缩口直接相通，空气腔的左端经过空气倒流口22后与轴向导气管21相通。空气从空气入口1进入空气腔，然后经空气倒流口22流至轴向导气管21前端，通过轴向导气管从而将空气整流为轴向进入燃烧室再与煤气喷嘴4喷出的煤气混合。所述燃烧室5的内层为锆铬刚玉砖，外层为保温层。

在本实用新型中，通过改变燃料煤气入炉方式，将入炉方式由径向喷入改为轴向喷入，通过在空气分配器2轴向中心位置设置轴向煤气枪3，在轴向煤气枪3前端设计6排每排有8个小孔的煤气喷嘴，并且将该煤气喷枪内伸至燃烧室前端缩口处，生产时煤气径向喷入后与轴向过来的热空气进行更充分混合燃烧，使燃烧高温区域向喉口前端回移，从而为原油裂解提供足够的高温热量，使原油裂解更充分，提高炭黑品质，与原有技术相比，在保持产品品质相同时，可以降低蒽油用量或配比，例如，生产n234炭黑可降低20％，n375炭黑可降低40％，大大节约了生产成本。同时在煤气喷枪内设计57mm的套管，便于煤气供应不足时切换为燃油继续生产，提高装置运转率。

具体操作步骤如下：

本实用新型通过改变煤气的入炉方式采用轴向喷入，在生产时通过将煤气风机与管道连接将煤气经轴向煤气入口6进入轴向煤气枪3内，而后经煤气喷嘴4喷出煤气与由空气入口1进入空气分配器2经整流后为轴向流动的热空气在前端缩口段混合，并在燃烧室5内进行充分混合燃烧，燃烧后热气流高温区域更靠近喉口前端，从而为原油裂解提供足够的高温，使原油裂解更充分，提高炭黑品质；在燃烧室的前端缩口安装气体检测传感器，在燃烧室的排烟口安装气体检测传感器，通过检测燃烧室的前端缩口处进气气体成分和燃烧后排烟口气体成分来判断燃烧情况，再根据检测结果调节轴向煤气枪伸入燃烧室的深度、煤气的流量、空气的流量来达到燃烧充分。如果燃烧不充分，则回缩轴向煤气枪并加大空气气流，使空气与煤气在前端缩口混合距离更长，混合更充分，使火口前移，燃烧更充分；反之，轴向煤气枪向燃烧室方向前移，可以增大煤气流量，提高产量。

当煤气供应不足时可将燃油枪插入燃油枪护套管7内，将煤气切断使用燃油作燃料继续生产，保持生产的持续稳定，提高装置运转率，从而节约生产本和降低工人的劳动强度。至此，本实用新型目的得以完成。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

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