由天然氣或高芳烴油料在反應(yīng)爐中經(jīng)不完全燃燒或熱解生成炭黑,此種炭黑稱為爐黑,是炭黑品種中產(chǎn)量大、品種多的一類。爐黑與槽黑及熱裂黑的顯著區(qū)別是,其粒子的熔結(jié)或聚結(jié)程度可根據(jù)不同用途來調(diào)節(jié)。所以,同一粒徑范圍的爐黑,又分為若干不同結(jié)構(gòu)的衍生品種。另外,爐黑的含氧量通常比槽黑低(少于1%),表面呈中性或弱堿性。爐黑生產(chǎn)的特點是,燃料在反應(yīng)爐中燃燒,提供原料裂解所需的熱量。燃燒和裂解過程同時發(fā)生。根據(jù)所用原料形態(tài)的不同,爐黑生產(chǎn)可分為氣爐法和油爐法兩種。氣爐法所用原料和燃料均是天然氣。油爐法的燃料可以是天然氣、焦?fàn)t氣,也可以是液態(tài)烴,原料則選用高芳烴油料,如乙烯焦油和蒽油等。在爐黑生產(chǎn)工藝流程中,反應(yīng)爐是核心設(shè)備。生產(chǎn)不同品種的爐黑需采用不同結(jié)構(gòu)尺寸的反應(yīng)爐。空氣和燃料在反應(yīng)爐中燃燒,原料經(jīng)霧化后噴入燃燒的火焰中,經(jīng)高溫?zé)峤馍商亢?。炭黑懸浮于燃余氣中形成煙氣。煙氣?jīng)急冷后送空氣預(yù)熱器、油預(yù)熱器進(jìn)一步降溫,后送入袋濾器,分離出的炭黑送到造粒機中造粒,然后在干燥機中干燥。
高色素炭黑,用于涂料及塑料,具有良好的黑度,分散性好。中色素炭黑用于涂料、塑料、蘭相、著色力好;用于油墨、涂料、具有的分散性,光澤好;用于涂料、塑料具有良好的著色力和蘭相、低吸油性。低色素炭黑、導(dǎo)電性好,用于塑料、電纜護套等抗靜電產(chǎn)品;具有良好的分散性,流動性好,中等黑度和著色力,廣泛用于位油墨涂料色母之中。 上述碳黑的典型特征具有良好的分散性,色相穩(wěn)定,高純度,良好的流動性和高著色力;可以被廣泛地應(yīng)用于塑膠,涂料,油墨,化纖,皮革以及碳粉等行業(yè)中,油墨用碳黑還可根據(jù)用戶需求進(jìn)行工藝調(diào)整。
黑度直接與炭黑的粒徑相關(guān),粒徑越小,比表面積愈大,炭黑的黑度越高。這是因為盡管原生粒子已熔合成原生聚集體,但是其比表仍能起作用,原生粒子細(xì),則凝聚體的比表面積越大。所顯現(xiàn)的顏色更黑,防紫外線作用更佳。由于細(xì)粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高,所以著色力更強。但是當(dāng)粒徑減小時,由于藍(lán)光被吸收,為此色調(diào)變成棕相。