Brevet FR2226444A1 — publié le 19741115

La présente invention concerne la production de noir de carbone au four par injection diuile charge liquide convenable à base dthydrocarbures, c'ans ele zone chauffée de réaction. Flus précisément, elle concerne un appareil et un procédé de chauffage non seulement de l'extrémité amont du reacteur, de manière classique, de sorte quelle forme une zone réactionnelle primaire, mais aussi dans le réacteur en un point disposé en aval par rapport à la zone primaire, de manière qutil se forme une zone secondaire de réaction. Plus précisément, ltinvention concerne la production de noir de carbone à structure relativement faible, et à grosse dimension de particules, destiné aux carcasses de bandages pneumatiques, par utilisation de chaleur primaire puis de chaleur secondaire introduite dans le réacteur en un point placé en aval du point dPintroduction de la chaleur primaire, sous forme de gaz chaud de combustion circulant dans une zone secondaire élargie de réaction, en direction sensiblement longitudinale vers aval, à la périphérie externe de la zone secondaire. On prépare des noirs de carbone par plusieurs procédés, le procédé au tunnel, le procédé au four à gaz, le procédé de préparation au four de noir thermique et le procédé au four à charge liquide Les noirs au tunnel sont préparés par contact de petites flammes de gaz naturel avec la surface d'éléments collecteurs en métal. Les noirs au tunnel ont été relégués quelques utilisations particulières et à la préparation des encres, par les autres noirs formes par les procédés plus récents, et la réalisation de noirs au tunnel n1 est pas comprise dans le cadre de ltinvention. Le procédé thermique au four donne les noirs de carbone les-plus grossiers qui sont utilisés en général cLans des applications nécessitant une charge élevée de noir de carbone et un renforcement minimal du caoutchouc. Les noirs thermiques ont, en plus de leur grande dimension particulaire, une absence presque totale de structure. Les noirs thermiques sont produits de façon classique par décomposition thermique d'une charge gazeuse au cours du fonctionnement intermit tent d'un four isolé au cours de cycles de chauffage et de production. Le procédé au four à gaz donne des noirs de carbone utilises en général pour le renforcem*n > du caoutchouc forment les carcasses des bandages pneumatiques, dans lesquels il est important que le dégagement de chaleur soit faible. Ces noirs sont produits par décomposition thermique d'une partie de la charge, le reste de la charge étant brûlé avec un défaut dloxygène de manière qu'elle transmette la chaleur nécessaire à la réaction de formation du carbone. La charge utilisée pour les noirs au four à gaz est habituellement le gaz naturel, mais on enrichit habituellement la charge par injection d'hydrocarbures liquides car les réserves de gaz naturel commencent à stépuiser. Le procédé au four à charge liquide donne des noirs de carbone utilisés plus que tous les autres par les fabricants de caoutchouc pour bandages pneumatiques et dans les applications voisines. Ces noirs d'armatures sont obtenus par décomposition thermique ou craquage d'une charge hydrocarbonée, au moins en partie liquide dans les conditions ambiantes normales, ayant une teneur notable en hydrocarbures aromatiques. La charge est introduite dans un four fermé et est au contact de la chaleur de décomposition creée par combustion séparée d'un mélange d'un combustible et d'air, si bien qu'il se forme du noir de carbone à partir de la charge liquide.Le courant combiné de noir en suspension dans les gaz de combustion est trempé à l'eau en un point convenable de manière que a température soit suffisamment réduite pour que la réaction de formation du noir soit interrompue. Le courant de gaz de combustion contenant en suspension les particules de noir de carbone subit une série de phases de séparation du noir du gaz, le noir étant recueilli en vue doun traitement supplémentaire0 L'invention concerne uniquement le réacteur et la réaction de création du noir de carbone, et la présente description se limite aux réacteurs et à la partie de production du procédé. Les réacteurs de formation de noir de carbone au four à charge ].iquide ont en général une configuration cy- lindrique allongée et sont disposés flabituellement mais pas toujours en direction horizontale. Le réacteur comprend ae façon classique des zones alignées axialement de combustion, de réaction et de trempe, qui ont des longueurs différentes et souvent des diamètres différents. Le mélange de combustible et diun gaz contenant de oxygène est introduit suivant diverses dispositions dans la zone de combustion. Les caractéristiques des noirs au four à charge liquide produits dans le réacteur varient beaucoup et dépendent des conditions de la réaction, du diagramme d'écoulement, de la composition de la charge et des autres matières de départ, du temps de la réaction et des conditions régnant dans le réacteur lors de la production. Le brevet des Etats-Unis d'nmérique nO 2 976 127 décrit un réacteur de production de noirs de carbone au four à charge liquide convenant à la réalisation de la plupart des qualités commerciales de noirs destinés aux carcasses de bandages pneumatiques. L'invention concerne la production de qualités ayant des dimensions particulaires relativement importantes et une structure faible, destinées à la réalisation des carcasses présentant un faible dégagement de cha- leur,un rebond important et une bonne aptitude au traitement du caoutchouc.Par exemple, les noirs SRF réalisés dans des réacteurs de 63,5 cm de diamètre (diamètre interne du revAe- tement réfractaire) du type décrit dans le brevet précité nO 2 976 127, ont un indice d'iode égal ou supérieur à 26, alors qu'on peut obtenir des indices d'iode égaux à 20 ou moins, par mise en oeuvre du procédé et du dispositif de l'invention. L'indice d'iode est une indication de la dimension des particules, c'est--dire qu'un faible indice diode correspond à une grande dimension particulaire. Le brevet des Etats-Unis d1Arnérique nb 3 362 789 décrit l'introduction de chaleur secondaire, au cours dtun traitement de formation de noirs de carbone, mais les condi- tions de la réaction et le but de cette introduction sont différents. Le brevet décrit la production de noirs ayant une structure élevée, associés à un dégagement accru de chaleur. Le présent mémoire au contraire concerne la production de noirs de carbone à faible structure et à faible dégagement dc chaleur destinés à des carcasses. De plus, les conditions de traitement sont très différentes. Le brevet décrit une faible quantité de chaleur primaire (de ltordre-de 4900 à 5800 J/g de charge liquide) par rapport à une quantité de 8100 à 12 100 J/g selon I'invention. De plus, le brevet met en oeuvre une grande quantité de chaleur secondaire (de 1tordre de 12 100 J/g de charge) alors que selon l'invention, cette quantité est comprise entre 2300 et 5800 J/g.Le rapport de la chaleur primaire à la chaleur secondaire est de ltor- dre de 0,4 à 0,5 selon le brevet, alors outil est compris entre environ 1 et 4 selon lXinvention. Plues précisément, le brevet ne décrit pas la production de gaz secondaires de combustion en aval, dans une zone élargie secondalrede réaction, longitudinalement à la périphérie de la zone secondaire. Le brevet des Etats-Unis dthmérique n 3 275 334 décrit l'utilisation de chaleurs secondaires, mais les conditions de la réaction et le but de l'opération sont très différents de ceux de llinvention. Le brevet décrit la préparation de noirs à faible structure et à dimension particulaire relativement faible. L'invention concerne la préparation de noirs de carbone pour carcasse de dimension particulaire relativement importante.Dans le seul exemple du brevet, la chaleur primaire mise en oeuvre (de Tordre de 25 500 à 32 500 J/g de charge liquide) est bien supérieure à celle qui est mise en oeuvre selon l'invention (8100 à 12100 F/g). De plus, le brevet met en oeuvre une quantité élevée de chaleur secondaire (de l'ordre de 6500 J/g) par rapport à la quantité avantageuse selon l'invention (2300 5800 J/g). Une autre différence est que le brevet met en oeuvre un rapport élevé (de l'ordre de 5) de la chaleur primaire à la chaleur secondaire, comparé au rapport de l'invention qui est compris entre 1 et 4. De plus, le brevet met en oeuvre un courant tangentiel de gaz primaire de combustion, alors que selon lsinvention, le courant est longitudinal.Plus précisément cependant, le brevet ne décrit pas l'introduction de gaz secondaire de combustion en aval5 dans une zone secondaire élargie de combustion, suivant un coi rant longitudinal à la périphérie de la zone secondaire Les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 2 375 795 et 2 616 794, moins proches de l'invention que les brevets précités, décrivent l'utilisation de chaleur secondaire, mais suivant des procédés très différents. D'abord,ces ces brevets concernent essentiellement un procédé au four à gaz de production de noirs à petites dimensions particulaires, analogues à un noir au tunnel.Le procédé de l'invention est un procédé au four à charge liquide destiné à la production de noirs pour carcasses, avec une grande dimension particulaire. De plus, les brevets mettent en oeuvre un courant tangentiel de gaz primaire de combustion et non pas un courant longitudinal. Cependant, il faut noter que les brevets ne décrivent pas l'introduction de gaz secondaire de combustion en aval dans une zone réactionnelle secondaire élargie, suivant un courant longitudinal, le long de la périphérie de la zone - secondaire. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 2 779 665, 003 855 et 3 490 870 décrivent tous un écoulement longitudinal de gaz de combustion. Le brevet nO 3 003 855 précité montre aussi l'écoulement des gaz de combustion autour de la périphérie de la chambre réactionnelle ; cependant les gaz sont la seule source de chaleur et il n'y a pas d'introduction de chaleur secondaire. Le brevet précité nO 3 490 870 décrit des sources "primaire" et "secondaire" de chaleur, toutes deux suivant un écoulement longitudinal, mais les deux sources de chaleur sont placées au mtme endroit et il n'y a pas d'alimentation en aval de gaz secondaire de combustion dans une zone secondaire élargie de réaction. La "chaleur tertiaire" qui est éventuelle est très proche des sources-de chaleur primaire et secondaire et est introduite en spirale et non pas longitudinalement. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2 419 565 décrit une chambre élargie de réaction placée en aval dtune chambre intermédiaire", et met en oeuvre un courant tangentiel de gaz de combustion dans les deux chambres. De plus, le brevet met en oeuvre de faibles quantités de chaleur primaire et un faible rapport de la chaleur primaire à la ch{our se condaire. Le brevet ne concerne pas la production de noirs à grosses particules. La formation de particules de noir de carbone a lieu en deux phases, la première étant la phase de germination dans laquelle, après vaporisation de la charge liquide, il se produit un craquage des liaison carbone-hydrogène et un réarrangement moléculaire formant des germes. La seconde phase est une phase de croissance au cours de laquelle les germes reçoivent une matière supplémentaire. Ces deux phases sont endothermiques, et la chaleur nécessaire est fournie an partie par la chaleur introduite et en partie par combustion de l'hydrogène libéré lors du craquage des liaisons carbonehydrogène. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 607 058 décrit l'utilisation de chaleur secondaire, dans le mtme but que le dispositif de l'invention, mais le mode d'application est totalement différent car les gaz secondaires de combustion sont introduits radialement pour la création d'une turbulence maximale et non pas longitudinalement comme dans I'invention, de manière que la turbulence soit minimale et que le dépit de coke soit réduit sur les parois du réacteur. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 123 453 déposée le 11 mars 1971 décrit une combustion secondaire, mais les gaz secondaires de combustion sont introduits tangentiellement et non pas longitudinalement. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 863 112 déposée le 2 octobre 1969 décrit une zone secondaire élargie de réaction, mais ne décrit que l'introduc- tion tangentielle de gaz de combustion. L'invention concerne la répartition de la chaleur transmise nécessaire à la mise en oeuvre du procédé de manière que, au cours de la phase de germination du procédé, la chaleur et de préférence de lEoxygène en excès, soient disponibles pour la formation des germes. La température la plus élevée à obtenir au cours de la totalité de la mise en oeuvre du procédé doit wetre atteinte peu après le début de la germination. Lténergie nécessaire à la séparation des liaisons carbone hydrogène épuise rapidement la capacité calorifique du sys- tenez jusqu'à ce que la température ait été réduite à un point tel que la germination soit interrompueS la phase de croissance pouvant cependant autre maintenue. Pendant la phase de croissance, il est nécessaire que de la chaleur supplémentaire soit introduite pour le remplacement de la chaleur consommée, an quantité suffisante pour le maintien de la croissance des particules, mais insuffisante pour le déclenchement d'une nouvelle germination. Selon ltinvention, la chaleur secondaire est in- troduite sans turbulence lors du mélange du courant secondaire avec les produits de combustion déjà formés par la réaction primaire. Cette disposition limita dans la mesure du possible la tendance à la formation de structures en chatnes par le noir, qui doit astre évitée dans les noirs à faible structure. L'invention concerne aussi la production de noir de carbone de dimension particulaire relativement importante, destiné aux carcasses et ayant des propriétés supérieures à celles des noirs qui peuvent autre produits avec un appareil équivalent, sans mise en oeuvre de l'invention. De plus, il ne se forme pas de dépit nuisible de coke sur les parois de la chambre réactionnelle. Plus précisément, l1invention- concerne un procédé et un appareil de production de qualités de noir de carbone de dimension particulaire importante, destinés à la réalisation de carcasses, comprenant l'utilisation de chaleur primaire puis de chaleur secondaire introduite dans le réacteur en un point placé en aval du point d'introduction de la chaleur primaire, sous forme de gaz chauds de combustion péné-trant dans une zone secondaire élargie de réaction, en direction sensiblement longitudinale, à la périphérie externe de la zone secondaire de réaction. D'autres caractéristiques et avantages dè l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un mode de réalisation préféré de l'invention - la figure 2 est une coupe transversale de l'appa- rail de la figure 1 suivant la ligne 2-2 - la figure 7 est une coupa partielle d'un autre mode de rCalis & ion de l'invention ; et - la figure 4 est une coupe partielle d2un autre mode de réalisation. Le réacteur porte la référence générale 1 sur les figures 1 et 2. Le réacteur contient une zone primaire de combustion 3 destinée à transmettre la chaleur primaire, une zone primaire 5 de réaction, une zone secondaire 7 de réaction et une zone 9 de trempe. Un revêtement réfractaire Il a un diamètre uniforme ou sensiblement uniforme sur toute sa longueur, mais le revtemen réfractalre 13 de la zone 7 a un diamètre agrandi, comme décrit en dénue dans la suite. L'air primaire de combustion est introduit par un ca nal X dsentrée et provient d'un conduit 17, qui est lui-même relié à un ventilateur ou un dispositif éventuel de préchauffage non représenté. Cet air primaire est réparti dans la zone annulaire 19 entre le bottier 21 et un manchon ou une chicane cylindrique, fixé coaxialement dans le bottier 21. Lrair passe alors autour de l'extrémité amont du manchon 23 dans la zone annulaire 25. L'air primaire passe alors longitudinalement par des trous 27 et un orifice 28 d'une plaque 29 de distribution d'air et pénètre dans le réacteur de manière qutil assure la combustion du gaz primaire ou d'un autre combustible hydrocarboné. Dans le présent mémoire et les revendications, le terme air désigne ltair, l'air enrichi en oxygène, l'oxygène ou tou-t autre gaz contenant l'xygène. Le réacteur comprend un ensemble 35 formant bradeur et injecteur axial de la charge5 comme décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 443 761. JSen- semble 35 passe par une garniture 37, l'orifice central de la plaque 39 et l'orifice 28. La charge est introduite dans le conduit 41 entouré par une tuyauterie axiale 43 d'air. Le combustible est introduit dans le conduit 45, dans la zone annulaire délimitée par les tuyauteries .43 e-t 47 et dans le réacteur par les canaux 49 du brt'e-ur, places juste en amont dtun disque convenable 51 d'arr & de flammes. Ltair axial est normalement introduit par la tuyauterie 42. La charge est injectée par le conduit 41 et est pulvérisée dans la zone primaire de réaction par la buse 53 placé en aval de la zone 3. D'autres ensembles formant bradeur et injecteur qui conviennent sont décrit dans le brevet des Etats-Unis dtAmériowue n 3 669 628 et la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique n 184 934 déposée le 29 septembre 1971. En aval de la zone 5, une -zone secondaire 7 de réaction est formée par introduction de gaz secondaires chauds de combustion dans le réacteur par des petits orifices 57, à ltemplacement où la section du réacteur augmente, si bien que la concentration et la vitesse linéaire vers itaval des produits de combustion ne varient pratiquement pas. Ces orifices 57 sont placés sur un cercle dont le diamètre est supérieur à celui de la section amont du réacteur (diamètre interne du revttement 11), mais inférieur au diamètre de la section aval (diamètre interne du revêtement 13).Ces orifices 57 sont destinés à l'introduction des gaz secondaires chauds de combustion en direction sensiblement longitudinale, ctest-ä-dire pratiquement parallèle au courant principal formé par le noir de carbone et les gaz effluents. De cette manière, les gaz secondaires de combustion s'écoulent le long de la circonférence externe de la zone 7. En ce qui concerne les brCtleurs secondaires de combustion, il est important de noter qu'ils doivent assurer une combustion complète avant libération des gaz dans le réacteur, de manière que ces gaz pénètrent dans la zone 7 à une température au moins égale à celle des produits de la réaction qui pénètrent dans la zone secondaire de réaction. Un dispositif convenable de création des gaz secondaires chauds de combustion et d'introduction de ces gaz par les orifices 57 est représenté sur la figure 2. L'air seconduire de combustion passant par des conduits 61 pénètre dans des chambres 63 et s'écoule par des fentes 66 dans des tubes 65 en formant des tourbillons, puis dans des orifices 67 formés dans les chambres 69 de combustion revêtues dtun revêtement réfractaire. Le gaz ou le combustible pénètre pa les tuyauteries 71 et passe par des trous 73 pour se mélanger à ltair de combustion. Des disques 75 dtarrtt de flammes sont avantageusement disposés.Les gaz chauds de combustion de la chambre 69 passent alors par les canaux 77 et pénètrent dans la chambre annulaire 79 délimitée par les blocs réfractaires 81, 83, 85 et 87. Bien que l'invention ne soit pas limitée par des dimensions particulières, le diamètre de la zone 5 peut autre de l'ordre de 76 cm et celui de la zone 7 de l'ordre de 100 cm. La section secondaire peut autre élargie de manière qu'elle loge des réacteurs ayant un diamètre interne amont (diamètre de la zone 5) de 100 cm et un diamètre aval (diamètre de la zone 7) de 128 cm, ou mtme un diamètre amont de 107 cm et un diamètre aval de 137 cm. La figure 3 représente une variante de dispositif d'introduction des gaz secondaires de combustion dans la zone secondaire de réaction. La figure 3, qui représente une variante du dispositif des figures 1 et 2, comprend un conduit 101 d'air secondaire (ou de préférence plusieurs conduits) débouchant dans une chambre 103. Le gaz de combustion pénètre par une tuyauterie 105 (ou de préférence par plusieurs tuyautaries) débouchant dans un anneau 107 formant un brûleur à gaz et comportant des trous 109 placés à la circonférence de l'anneau. La ou les tuyauteries 105 sont de préférence montées due façon coulissante dans une garniture 111 et sont fixées au disque 113.Le revttement Il est de préférence évasé à son extrémité aval comme représenté sur le dessin de manière que le disque 113 puisse ëtre déplace longitudi- salement et permette alors le réglage de l'orifice 115, si bien que la perte de charge peut autre suffisante pour l'unit formisation-de la feuille annulaire de gaz de combustion pénétrant dans le réacteur dans l'espace annulaire 117.La partie évasée du rev & tement 11 favorise aussi la circulation de l'air vers la périphérie de la zone de combustion secondaire de grand diamètre D'autres types de brtleur conviennent à la place du brûleur annulaire 107, par exemple un ensemble de brûleurs classiques à aspiration d'air comme représenté sur la figure 4. Le gaz pénètre par la tuyauterie 105 et passe dans le postier 121, le tube 123 et les trous 125 jusqutau bout 127 du bradeur, L'air est aspiré dans le tube 123, par 11 espace 128 comme représe1lté, si bien qu'un mélange air et de gaz passe par les trous 125. Une tuyauterie 105 est de préférence montée de façon coulissante dans une garniture 129 de manière que la position du tube 123 et du bout 127,. qui sont de préférence fixés au disque 113 > puisse Autre déplacée longitudinalement lors du réglage de l'orifice 115.La position du bottier 121 peut titre réglée par déplacement dans la garniture 111, de manière que ltespace 128 puisse autre réglé. Le dispositif des figures 1 et 2 est préférable à celui de la figure 3, car il assure une combustion plus totale du combustible et de l'air, avant pénétration des gaz chauds de combustion dans le réacteur, si bien que la formation de coke est moins probable. Les dispositifs des figures 3 et 4 présentent cependant l'avantage autre simples et peu cottes. Les paramètres et les conditions de fonctionnement qui conviennent sont les suivants Convenable Préféré Chaleur transmise à la zone primaire de réaction (J/g) 8100 - 12 100 8400 - 10 500 Rapport air-gaz primaire (dans la zone primaire de combustion) 10 : 1-15 : 1 12 : 1-14 : 1 Chaleur introduite dans la zone secondaire de réaction (J/g) 2700 - 5800 2800 - 4600 Rapport air-gaz de combustion (dans la zone de combustion secondaire) 9,6:1-20:1 12:1 -18:1 Un rapport des chaleurs primaire à secondaire dans la plage allant entre 1 et 4 environ donne satisfaction. Les charges utilisées sont des huiles classiques pour noir de carbone qui ne sont pas décrites en détai dans le présent mémoire Le combustible est de 'préférence du gaz naturel, bien que d'autres hydrocarbures conviennent le cas échéant. Les orifices de combuction secondaire (57 sur les figures 1 et 2 et l'orifice 117 de la figure 3) sont disposés à une certaine distance en aval des orifices 49 de passage du combustible primaire, la distance étant de l'ordre de 6 à 14 fois et de préférence de l'ordre de 7 à 12 fois le diamètre de la zone 5, de réaction primaire (diamètre interne du revttement réfractaire 11). Il est bien entendu que l'invention nta été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Appareil de production de noir de carbone au four par décomposition thermique d'une charge dthydrocarbures liquides, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un bottier allongé sensiblement cWrlindrique, compre- nant une section primaire de réacteur, une section secondaire de réacteur placée en aval de la section primaire, et une section de tête de réacteur placée à l'extrémité amont du réacteur, ces diverses sections étant coaxiales et alignées de manière à communiquer en direction sensiblement hori zontale, un premier revêtement réfractaire ayant un diamètre interne sensiblement uniforme et entouré par la section primaire, un second revietement réfractaire ayant un diamètre interne sensiblement uniforme et entouré par la section secondaire, le diamètre interne du second revê- tement étant supérieur à celui du premier, un dispositif dtintroduction d'air dans la section de tête, un dispositif de répartition de l'air à l'intérieur de la section de ti4te et de formation d'un courant sensiblement longitudinal d'air, une plaque d'extrémité comportant un orifice central et fixée à l'extrémité amont du bottier, une plaque de répartition dtair, comportant une ouverture centrale et coaxiale aux sections principale et de t & e entre lesquelles elle est montée, la plaque ayant plusieurs trous entourant ledit orifice, un ensemble formant bradeur et injecteur de charge et monté axial amant dans les orifices centraux de la plaque d'extrémité de la plaque de distribution d'air, et un dispositif destiné à la production et à l'introduction d'un ou plusieurs courants secondaires de gaz chauds de combustion à l'extrémité amont de la section secondaire de réacteur, en direction sensiblement longitudinale, vers l t aval à la périphérie du revêtement de la section secondaire. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à la production et à l'introduction des gaz secondaires comprend plusieurs canaux de combustion secondaire, passant à ltextrémité amont de la section secondaire, les canaux étant placés à la circonférence de la section secondaire et étant tournés vers l'aval5 à la périphérie du revêtement de la section secondaire, le dispositif Coml- prenant de plus un dispositif secondaire de conlabustion relié auxdits canaux. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé an ce que le dispcsitif de combustion secondaire comprend au moins un bradeur tunnel comm1uniquant tangentiellement avec une chambre annulaire entourant l'extrémité aval de la section primaire, les canaux de combustion secondaire communiquant avec ladite chambre. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que-le dispositif destiné à la production et à l'introduction des gaz secondaires comprend un bradeur annulaire creux placé autour de l'extrémité aval de la section primaire, le brûleur annulaire comprenant plusieurs trous tournées vers 1 aval dans une chambre annulaire de combustion délimitée par le boStier et la face externe du premier revsetement à l'extrémité aval, le brûleur annulaire étant relié à un ou plusieurs conduits de combustible et à une réserve d'air. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité aval du premier revêtement réfractaire s'évase vers l'extérieur vers l'aval, et la chambre annulàire de combustion contient un disque annulaire qui peut coulisser le long du bottier. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le disque annulaire est relié au brCtIaur annulaire et au conduit de combustible, ce dernier pouvant coulisser par rapport au boîtier. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé an ce que le dispositif de production et d'introduction de gaz se- condaires comprend plusieurs bradeurs à gaz et à aspiration d'air. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif destiné à distribuer l?air à l'intérieur de la section de tSte comprend un manchon cylindrique coaxial à la section de tette dans laquelle il est monté, ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre interne du revêtement réfractaire et dépassant de l'extrémité aval de la section de tête vers le voi- singe de la plaque d'extrémité dont il est distants de manière que la seconda section du boîtier et le manchon for- ment une zone annulaire. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qui comprend au moins deux brflleurs tunnel placés autour de la section secondaire. 10. Procédé de production de noir de carbone au four à charge liquide, destiné à des carcasses de bandages pneumatiques, ledit procédé étant du type dans lequel une charge est introduite axialement à une extrémité d'un réacteur allongé sensiblement cylindrique, comportant un revzetement réfractaire, dans une zone de réaction primaire chauffée par des gaz primaires chauds provenant de la combustion d'un gaz hydrocarboné ou d'un autre combustible avec de l'airs les gaz de combustion formant un courant longitudinal dirigé vers l'aval, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'introduction dSun courant secondaire de gaz chauds de combustion à l'extrémité amont d'une zone secondaire élargie de réaction, le courant secondaire étant introduit- suivant un courant longitudinal tourné vers l'aval, à la périphérie de la zone secondaire de réaction. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les gaz primaires et les gaz secondaires de combustion sont introduits à des débits suffisants pour qu'ils transmettent respectivement 8100 à 12 100-J/g environ et 2300 à 5800 J/g environ, pour chaque gramme de charge liquide, le rapport de la chaleur primaire à la chaleur secondaire étant de lXordre de 1 à 4, le point d'introduction des gaz secondaires de combustion étant placé en aval du point dtin- troduction des gaz primaires à une distance égale à 6 à 14 fois environ le diamètre interne de la zone de réaction primaire. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la chaleur primaire est introduite à raison de 8400 à 10 500 J/s de charge, et la chaleur secondaire est introduite en aval du point d'introduction de la chaleur primaire à une distance de l'ordre de 7 à 12 fois le diamètre interne du revttement réfractaire, et en quantité de l'ordre de 2800 à 4600 J/g de charge. 13. Procédé selon la revendicaticn 12, caractérisé en ce que le rapport air-gaz pour la combustion. primaire est compris entre 12 : 1 et 14 : 1 environ, et le rapport air gaz pour la combustion secondaire est compris. entre 12 : 1 et 18 : 1 environ. 14. Procédé selon ltune quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le courant secondaire des gaz chauds de combustion est introduit pans la zone secondaire élargie de réaction de manière que la concentration et la vitesse linéaire vers l'aval des produits de combustion ne soient pratiquement pas modifiées.