Brevet FR2666084A1 — publié le 19920228

FOUR DE FABRICATION DE NOIR DE CARBONE ARRIERE PLAN DE L'INVENTION La présente invention concerne un four de fabrication de noir de carbone, et plus particulièrement un four de fabrication de noir de carbone qui permet à la température de la zone de réaction d'être élevée d'une façon remarquable. Avec l'accroissement des performances des automobiles ces dernières années, le besoin plus strict d'un pneumatique également très performant s'est fait ressentir. En particulier, on demande une résistance à l'abrasion meilleure pour les pneumatiques de grande dimension tels que ceux des camions, des autobus, etc. L'utilisation d'un noir de carbone ayant une surface spécifique et un pouvoir colorant élevés, par exemple N-llO, N-121 ou N-234, a jusqu'ici été considérée comme satisfaisante pour atteindre les objectifs précités en ce qui concerne le noir de carbone destiné à charger le caoutchouc de la bande de roulement d'un pneumatique. I1 est connu de l'état de la technique que des exemples de facteurs importants pour fabriquer le noir de carbone décrit ci-dessus ayant un petit diamètre de particule (c'est-à-dire une surface spécifique élevée) et un pouvoir colorant élevé comprennent un procédé selon lequel un jet de gaz de combustion à haute température formé par la combustion d'un mazout est mis en rotation à une vitesse élevée, un procédé selon lequel une charge d'huile hydrocarbonée est décomposée thermiquement à haute température et un procédé selon lequel une charge d'huile hydrocarbonée est introduite dans un jet de gaz de combustion à haute température avec une vitesse linéaire élevée. Par exemple, le brevet US n" 2 851 337 décrit un procédé de préparation de noir de carbone dans lequel un four à noir de carbone du type à venturi ayant une gorge de petit diamètre comprend un brûleur pour fournir la charge d'hydrocarbure inséré dans la gorge dans la direction normale à l'axe du four, tandis que la vitesse linéaire du jet de gaz de combustion au niveau de la gorge est réglée à 46 m/s (150 pieds par seconde), de préférence de 61 m/s (de préférence 200 pieds par seconde) à 1219 m/s (4000 pieds par seconde) pour amener le jet de gaz de combustion à haute température (avec une température de flamme de combustion allant de 1093 à 1640"C (de 2000 à 3000 F)] en contact plus intime avec l'hydrocarbure de la charge. Le brevet US n" 3 490 867 décrit un four du type à venturi dans lequel la tête du four comporte deux chambres de combustion pour la combustion d'un mazout, tandis qu'on fait converger des jets de gaz de combustion à haute température engendrés dans les chambres de combustion respectives en un point, et qu'on insère une buse d'injection d'huile de charge à l'entrée de la section de grand diamètre du côté amont du venturi dans la direction axiale du four.Selon la description du brevet, la vitesse linéaire au niveau de la gorge de petit diamètre va de 91 à 792 m/s (300 à 2600 pieds par seconde), de préférence de 137 à 487 m/s (de 450 à 1600 pieds par seconde), la température du gaz de combustion est de 1929 à 1693"C (3500 à 2900"F), et la température de sortie de la gorge après l'injection de l'huile de charge est de 1760 à 1427"C (3200 à 2600"F). Pour appliquer le procédé de mise en rotation à une grande vitesse du jet de gaz de combustion à haute température ou pour conférer une vitesse linéaire élevée à un jet de gaz de combustion à haute température au niveau d'introduction d'huile de charge dans un four de fabrication de noir de carbone effectivement en service, la pression d'air d'alimentation doit être élevée au point qu'il devient nécessaire de disposer d'installations de fourniture d'énergie à grande échelle. Cependant, il est difficile d'espérer une amélioration significative des propriétés dans une mesure corrrespondant à la fourniture de telles installations à grande échelle. D'autre part, l'élévation de la température de la région d'injection de l'huile de charge ne sert pas seulement de moyen utile pour fabriquer de manière efficace un noir de carbone ayant une surface spécifique élevée et un pouvoir colorant également élevé, mais peut aussi permettre de se passer de toute installation de fourniture d'énergie sous forme d'appareil supplémentaire. Par conséquent, un tel four convient comme four de fabrication de masse d'un noir de carbone pour pneumatique résistant à l'abrasion. Dans un four classique de fabrication de noir de carbone, on utilise une brique d'alumine (à haute teneur ou ultra-haute teneur en alumine) en tant que matériau réfractaire de revêtement pour les endroits de température la plus élevée, si bien que la brique vient au contact d'un jet de gaz de combustion dont la température dépasse la température maximum (environ 1900"C) que la brique peut supporter, des phénomènes tels qu'écaillage ou fusion apparaissant au bout d'une courte période de temps, ce qui rend difficile la conduite du four. RESUME DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est d'éliminer les inconvénients d'un four classique décrit ci-dessus pour la fabrication du noir de carbone et de proposer un four de fabrication de noir de carbone capable de produire un noir de carbone ayant une surface spécifique et un pouvoir couvrant d'un niveau élevé en prévoyant une zone de combustion en amont de l'endroit d'introduction de l'huile de charge, et une zone de réaction possédant une structure capable de résister à une température élevée dépassant 2000"C nécessaire pour la réaction de décomposition thermique. L'objet décrit ci-dessus de la présente invention peut être atteint par un four de production de noir de carbone comprenant une zone de combustion, une zone de réaction ayant une section de petit diamètre prévue sur le côté aval de ladite zone de combustion et en liaison avec celle-ci dans la direction axiale du four, et une zone de fin de réaction prévue sur le côté aval de ladite zone de réaction et en liaison avec celle-ci dans la direction axiale du four, un jet de gaz de combustion à haute température étant formé dans ladite zone de combustion par la combustion d'un mazout, une huile de charge étant introduite dans ledit jet de gaz de combustion à haute température dans ladite zone de réaction pour produire un noir de carbone par la décomposition thermique de ladite huile de charge, ladite décomposition thermique s'achevant dans ladite zone de fin de réaction pour refroidir brusquement le noir de carbone formé, la paroi intérieure du four dans ladite zone de combustion étant faite d'une céramique oxydée choisie dans le groupe constitué par les matériaux réfractaires suivants (A), (B) et (C) et également au moins une partie de la paroi interne du four au niveau de la section de petit diamètre de ladite zone de réaction étant faite d'une céramique oxydée choisie dans le groupe constitué par les matériaux réfractaires suivants (A), (B) et (C) (A) un matériau réfractaire à base de zircone et d'oxyde de hafnium comprenant un stratifié composé d'une couche de zircone et d'une couche d'oxyde de hafnium au moins partiellement stabilisés, chacune des couches comprenant au moins un oxyde choisi dans le groupe constitué par la chaux, la magnésie, l'yttria et l'oxyde cérique, (B) un matériau réfractaire à base de zircone comprenant un stratifié composé d'une couche de zircone au moins partiellement stabilisée contenant de l'yttria et d'une couche de zircone auu moins partiellement stabilisée contenant de la chaux, et (C) un matériau réfractaire à base d'alumine-yttria comprenant un stratifié composé d'une couche d'alumine et d'une couche d'yttria. MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION Le four de fabrication de noir de carbone conforme à la présente invention comprend une zone de combustion, une zone de réaction, et une zone de fin de réaction prévue dans cet ordre depuis le côté amont jusqu'au côté aval dans la direction axiale du four. La zone de combustion est située à la tête du four et on y introduit un mazout et de l'air de combustion pour former un jet de gaz de combustion à haute température par la combustion du mazout. La zone de combustion a généralement un diamètre plus grand que celui de la zone de réaction. La zone de réaction est située sur le côté aval de la zone de combustion. Dans la zone de réaction, une huile hydrocarbonée de charge est injectée dans le jet de gaz de combustion à haute température formé dans la zone de combustion pour y subir la décomposition thermique en noir de carbone. La zone de réaction comprend, dans un four de fabrication de noir de carbone du type à venturi pris à titre d'exemple, une gorge de petit diamètre ayant un diamètre réduit sur sa longueur depuis le côté amont jusqu'au côté aval, une section de petit diamètre (aussi appelée "longueur droite") ayant une longueur donnée faisant suite à la gorge, et une gorge de grand diamètre prévue sur le côté aval de la section de petit diamètre et ayant un diamètre s'accroissant graduellement sur sa longueur depuis son côté amont jusqu'à son côté aval. L'huile hydrocarbonée de charge est généralement introduite dans la section de petit diamètre. La présente invention, cependant n'est pas limitée au four de production de noir de carbone du type à venturi et peut s'appliquer à tous les fours de fabrication de noir de carbone ayant une zone de réaction comportant une section de petit diamètre. La section de petit diamètre sert à donner une vitesse linéaire élevée au jet de gaz de combustion à haute température formé dans la zone de combustion et, dans le même temps, à mettre l'huile hydrocarbonée de charge injectée en contact intime avec le jet de gaz de combustion à haute température, grâce à quoi on obtient une décomposition homogène de l'huile hydrocarbonée de charge. La zone d'achèvement de réaction a un diamètre supérieur à celui de la zone de réaction. Dans cette zone, le noir de carbone et le sous-produit gazeux formés dans la zone de réaction sont rapidement refroidis pour achever la formation du noir de carbone. Dans le four de fabrication de noir de carbone conforme à la présente invention, la paroi interne du four dans la zone de combustion est faite d'un matériau réfractaire choisi dans le groupe constitué des éléments suivants (A), (B), et (C), et également au moins une partie de la paroi intérieure du four dans la section de petit diamètre de la zone de réaction est formée d'un matériau réfractaire choisi dans le groupe constitué des éléments suivants (A), (B), et (C) (A) un matériau réfractaire à base zircone-oxyde de hafnium, (B) un matériau réfractaire à base zircone, et (C) un matériau réfractaire à base alumine-yttria. Le matériau réfractaire (A) à base de zircone-oxyde de hafnium a une structure comprenant deux couches composées d'une couche de zircone et d'une couche d'oxyde de hafnium stratifiées l'une sur l'autre et peut être préparé selon un procédé décrit dans la demande de brevet japonais n" 643398431. De manière spécifique, la couche de zircone (ZrO2) et la couche d'oxyde de hafnium (Hf02) peuvent comprendre respectivement une zircone stabilisée et un oxyde d'hafnium stabilisé comprenant chacun au moins un oxyde (stabilisateur) choisi dans le groupe formé par la chaux (CaO), la magnésie (MgO), l'yttria (Y203) et l'oxyde cérique (CeO2). La zircone stabilisée et l'oxyde de hafnium stabilisé décrits ci-dessus sont classés en zircone et oxyde d'hafnium partiellement stabilisés et en zircone et oxyde de hafnium complètement stabilisés selon le degré de stabilisation. La zricone et l'oxyde de hafnium partiellement stabilisés sont du type à système cubique tandis que la zircone et l'oxyde de hafnium complètement stabilisés sont du type à système orthorhombique. La zircone stabilisée et l'oxyde de hafnium décrits ci-dessus sont broyés et réglés de manière à obtenir une taille de particule suffisante pour permettre un compactage dense, on y ajoute un liant et on malaxe le tout, et les produits malaxés sont compactés dans un moule de manière à former des couches respectives ayant une épaisseur prédéterminée, soumis à un moulage par pression et frittés à 1500"C ou plus, de préférence de 1600 à 2000"C, pour préparer un matériau réfractaire comprenant une couche de zircone stabilisée et une couche d'oxyde de hafnium stabilisée. Dans ce matériau réfractaire, la couche limite entre la couche de zircone et la couche d'oxyde de hafnium est à l'état lié sous la forme d'une solution solide si bien qu'aucun phénomène de pelage n'intervient. Le matériau réfractaire à base de zircone (B) peut être préparé selon la demande de brevet japonaise N" 339829/1989, c'est-à-dire en stratifiant une couche de zircone (ZrO2) partiellement stabilisée ou complètement stabilisée contenant de l'yttria (Y20s), et une couche de zir cone partiellement stabilisée ou complètement stabilisée contenant de la chaux (CaO) l'une au-dessus de l'autre et en frittant le stratifié à 1500"C ou plus, de préférence de 1600 à 1800"C. Les deux couches sont dans un état complètement intégré. Le matériau réfractaire (C) à base d'alumine-yttria a une structure comprenant deux couches composées d'une couche d'alumine et d'une couche d'yttria stratifiées l'une sur l'autre et peut être préparé selon un procédé décrit dans la publication de brevet japonaise n 339830/1989, et les deux couches sont à l'état complètement intégré.De manière spécifique, l'alumine (Al203) et l'yttria (Y203) sont broyées et réglées pour obtenir une taille de particule correcte, on ajoute un liant et on malaxe l'ensemble, et les produits malaxés sont compactés dans un moule de façon à former les couches respectives ayant une épaisseur prédéterminée, soumis à un moulage par pression et frittés à 1500"C ou plus pour préparer un matériau réfractaire comprenant une couche d'alumine et une couche d'yttria fermement intégrées l'une avec l'autre. Comme décrit ci-dessus, conformément à la présente invention, un matériau réfractaire choisi dans le groupe constitué par les éléments (A), (B) et (C) décrits ci-dessus est utilisé pour la paroi interne de la zone de combustion du four de production. Egalement, selon la présente invention, un matériau réfractaire choisi dans le groupe constitué par les éléments (A), (B) et (C) décrits ci-dessus est utilisé pour au moins une partie de la paroi interne de la section de petit diamètre dans la zone de réaction. Comme décrit ci-dessus, tous les matériaux réfractaires (A), (B) et (C) ont une structure stratifiée comprenant deux couches. Bien qu'on puisse exposer l'une ou l'autre des deux couches à l'intérieur du fourr on préfère exposer une couche particulière à l'intérieur du four. Ainsi, c'est la couche d'oxyde de hafnium dans le cas du matériau réfractaire (A), la couche de zircone contenant de l'yttria dans le cas du matériau réfractaire (B) et la couche d'yttria dans le cas du matériau réfractaire (C) qu'on expose de préférence à l'intérieur du four. Tous les matériaux réfractaires utilisés selon la présente invention peuvent résister à une température dépassant 2000"C et ont une excellente résistance à l'ecaille- ment. Par conséquent, même si la température du gaz de combustion passant à un endroit comprenant les matériaux réfractaires décrits ci-dessus dépasse 2000"C, les matériaux peuvent être utilisés de manière suffisamment stable sur une longue période de temps. De plus, l'utilisation des matériaux réfractaires décrits ci-dessus permet de former une région dont la température élevée dépasse 2000 C à l'endroit d'introduction de l'huile de charge, si bien que l'huile de charge introduite est décomposée thermiquement de façon rapide et homogène et le noir de carbone formé est sous forme d'agrégats homogènes. Ceci permet de conférer au noir de carbone une surface spécifique élevée ainsi qu'un pouvoir colorant élevé pour le même niveau de surface spécifique. Puisque l'introduction de l'huile de charge suivie par le progrès de la réaction de la décomposition thermique fait baisser la température du gaz de mélange de réaction dans la zone de réaction, un revêtement comprenant un matériau réfractaire classique à haute teneur en alumine est suffisant pour les endroits situés en aval de la section de petit diamètre et il n'y a pas besoin de revêtir ces endroits avec le matériau réfractaire conforme à la présente invention. En particulier, puisque le matériau réfractaire à base de zircone-oxyde de hafnium et le matériau réfractaire à base d'yttria sont faiblement résistants à une atmosphère réductrice, ils ne sont pas adaptés au revêtement de la paroi de four en aval de la section de petit diamètre. On décrira maintenant l'invention en plus grand détail en se référant aux exemples suivants EXEMPLE 1 (1) Structure du four I1 s'agit d'un réacteur à noir de carbone ayant une structure du type à venturi comprenant : une zone de combustion d'un diamètre de 1000 mm et d'une longueur de 1500 mm, la tête de réacteur comportant une entrée d'alimentation en air dans la direction tangentielle et un brûleur de combustion étant inséré dans la direction axiale du four ; une zone de réaction dans la gorge de petit diamètre comprenant, situées successivement en aval de la zone de combustion dans la direction axiale du four, une section conique ayant une longueur de 1000 mm et un diamètre diminuant sur cette longueur de 350 mm jusqu'à 230 mm, une section droite ayant un diamètre de 230 mm et une longueur de 500 mm et une section conique ayant une longueur de 600 mm et un diamètre augmentant sur cette longueur de 230 mm jusqu'à 500 mm ; et une zone de fin de réaction ayant un diamètre de 500 mm et une longueur de 8 000 mm situés à la suite de la zone de réaction et en aval de celle-ci dans la direction axiale du four, ladite zone de fin de réaction étant munie d'un dispositif de refroidissement rapide. (2) Matériau réfractaire utilisé dans le réacteur Dans le réacteur décrit ci-dessus, la zone de combustion et toute la région située du côté amont de l'endroit d'introduction de l'huile de charge étaient revêtues d'un matériau réfractaire à base de zircone-oxyde de hafnium ayant la structure à deux couches d'un stratifié comprenant une couche de zircone (épaisseur : 30 mm) et une couche d'oxyde de hafnium (épaisseur : 30 mm) liées l'une à l'autre sous la forme d'une solution solide d'une manière telle que c'est la couche d'oxyde de hafnium qui était exposée à l'intérieur du four, tandis que la région située du côté aval de l'endroit d'introduction de la charge était revêtue avec un matériau réfractaire classique à haute teneur en alumine. (3) Conditions de production du noir de carbone Un mazout a été introduit par l'intermédiaire du brûleur de combustion dans la zone de combustion, et une huile de charge a été atomisée et injectée sous forme de jets radiaux venant de la périphérie de la section droite de la zone de réaction et dirigés vers un courant de gaz de combustion à haute température, au moyen de buses (6 buses) prévues sur la section droite de la zone de réaction. De l'eau de refroidissement a été prévue à un endroit situé à 2,4 mm de distance de l'entrée de la zone de fin de réaction. En ce qui concerne les autres conditions, la quantité d'air pour l'atomisation du mazout et la température pour le préchauffage de l'air de combustion étaient respectivement de 150 Nm3/h et de 600"C. (4) Propriétés du mazout et de l'huile de charge On a utilisé en tant que mazout et huile de charge des hydrocarbures ayant les propriétés indiquées sur le tableau I. (5) Rendement et propriétés du noir de carbone formé Le rendement, les propriétés, l'état de la paroi du four et d'autres indications concernant trois types de noir de carbone (1-1, 1-2, 1-3) produits dans des conditions de production diverses sont donnés sur le tableau II. EXEMPLE 2 Trois types de noir de carbone (2-1, 2-2, 2-3) ont été produits dans une configuration de four identique à celle de l'exemple 1 et dans des conditions spécifiées sur le tableau II, si ce n'est que le matériau réfractaire de revêtement de la zone de combustion et de la gorge de la zone de petit diamètre a été changé pour un matériau réfrac taire à base de zircone ayant une structure bicouche comprenant une couche de zircone contenant de l'yttria (épaisseur : 5 mm), présentant un degré de stabilisation de 90 % et une couche de zircone contenant de la chaux (épaisseur : 55 mm) présentant un degré de stabilisation de 84 %, ces deux couches étant stratifiées et intégrées l'une avec l'autre et disposées de telle manière que la couche de zircone contenant de l'yttria soit exposée à nue à l'inté- rieur du four.Le rendement, les propriétés, l'état de la paroi du four et d'autres indications sur les noirs de carbone formés sont donnés dans le tableau II. EXEMPLE 3 Trois types de noir de carbone (3-1, 3-2, 3-3) ont été produits dans une configuration de four identique à celle de l'exemple 1 et dans des conditions spécifiées sur le tableau II, si ce n'est que le matériau réfractaire de revêtement de la zone de combustion et de la gorge de la zone de petit diamètre a été changé pour un matériau réfractaire à base d'alumine-yttria comprenant une structure à deux couches comportant une couche d'alumine (épaisseur : 30 mm) et une couche d'yttria (épaisseur : 30 mm) stratifiées et intégrées l'une avec l'autre et disposées de telle manière que la couche d'yttria soit exposée à l'intérieur du four. Le rendement, les propriétés, l'état de la paroi du four et d'autres indications sur les noirs de carbone formés sont donnés dans le tableau II. EXEMPLE COMPARATIF 1 Trois types de noir de carbone (exemple comparatif 1-1, 1-2 et 1-3, ont été produits dans une configuration de four identique à celle de l'exemple 1 et dans des conditions spécifiées dans le tableau II, si ce n'est que le matériau réfractaire de revêtement de la zone de combustion et de la gorge de la zone de petit diamètre a été changé pour un ma tériau réfractaire classique à base d'alumine. Le rendement, les propriétés, l'état de la paroi du four et d'autres indications sur les noirs de carbone formés sont donnés dans le tableau II. Les résultats visibles dans le tableau II montrent que dans les exemples, malgré une température de gaz de combustion dépassant 1900 C à l'endroit d'introduction de l'huile de charge, on n'a observé ni fusion ni écaillage après la réaction, c'est-à-dire que l'état de la paroi du four après réaction était bon.De plus, il s'est confirmé que le rendement, le pouvoir colorant, l'indice d'absorption de phtalate de dibutyle DBP (norme ASDM), le 24M4DBP (l'indice d'absorption de phtalate de dibutyle sur échantillon compressé), etc., aux trois niveaux de surface spécifiques (surface spécifique d'adsorption de l'azote : environ 120 m2/g, environ 140 m2/g, et environ 160 m2/g) se sont relativement améliorés par rapport à ceux de l'exemple comparatif grâce au fait que la réaction de décomposition thermique dans un gaz de combustion à haute température est devenue possible. Comme décrit ci-dessus, l'utilisation d'un four de production de noir de carbone selon la présente invention permet à la température du gaz de combustion dans la zone de réaction de décomposition thermique d'être élevée jusqu'à 1900"C et plus et au four de fonctionner d'une manière stable si bien qu'il devient possible de produire en masse un noir de carbone ayant une surface spécifique et un pouvoir colorant élevés avec un haut rendement. De ce fait, le four de production de noir de carbone conforme à la présente invention est très utile en tant que four de production de noir de carbone pour le caoutchouc destiné aux pneumatiques de grande taille qui requièrent une résistance à l'abrasion élevée. TABLEAU I Propriétés Mazout Huile de charge Masse spécifique (15/4"C) 0,977 1,137 Matières insolubles dans le toluène (%) 0,01 0,05 BMCI (indice de corrélation du bureau des Mines) 111 162 Teneur en soufre (%) 0,09 0,51 Point d'ébullition ini tial ("C) 133 203 Teneur en ions Na (ppm) 1,7 1,0 Teneur en ions K (ppm) 0,6 0,3 TABLEAU II Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3 Ex. comparatif 1 1-1 1-2 1-3 2-1 2-2 2-3 3-1 3-2 3-3 1-1 1-2 1-3 Matériau réfrao taire pour la zone de combustion et la Zircone/oxy alumine/ Zircone alumine yttria section de petit de hafnium diamètre débit d'air d'alimentation 8550 8550 8550 8550 (Nm3/h) débit de mazout d'alimentation 755 692 639 519 (kg/h) taux de combustion 110 120 130 160 (%) débit d'alimentation en huile de 2317 1957 1736 2308 1965 1766 2273 1949 1754 2316 1995 1831 charge (kg/h) température du gaz de combustion au niveau d'introduc 2160 2120 2130 2080 2090 2060 1950 1970 1940 1850 1820 1860 tion de l'huile de charge ( C) Rendement en noir de carbone (% en poids par rapport 47,4 44,2 42,0 46,0 43,8 41,1 45,3 42,1 39.7 43,6 40,6 38,1 au mazout + huile de charge) Débit de production du noir de carbo- 1455 1200 1045 1380 1165 1010 1320 1090 950 1235 1020 895 ne (kg/h) adsorption d'iode (mg/h) 118 141 162 123 146 160 121 144 157 120 143 158 surface spécifique d'adsorption d'azote (m2/g) 121 139 160 126 147 160 124 144 158 125 145 159 pouvoir colorant 124 127 132 123 127 131 123 126 130 120 123 128 (%) absorption DBP (ml/100 g) 120 121 117 118 118 119 117 116 117 118 115 117 absorption 24M4DBP (ml/100 g) 104 102 103 102 103 101 102 103 102 100 101 103 Etat de la paroi in terne du four après B B P B B P B P B B B P fonctionnement de longue durée B = bon P = Passable REVENDICATIONS 1. Four de production de noir de carbone comprenant une zone de combustion, une zone de réaction ayant une section de petit diamètre prévue sur le côté aval de ladite zone de combustion et en liaison avec celle-ci dans la direction axiale du four, et une zone de fin de réaction prévue sur le côté aval de ladite zone de réaction et en liaison avec celle-ci dans la direction axiale du four, un jet de gaz de combustion à haute température étant formé dans ladite zone de combustion par la combustion d'un mazout, une huile de charge étant introduite dans ledit jet de gaz de combustion à haute température dans ladite zone de réaction pour produire un noir de carbone par la décomposition thermique de ladite huile de charge, ladite décomposition thermique s'achevant dans ladite zone de fin de réaction pour refroidir brusquement le noir de carbone formé, caractérisé en ce que la paroi intérieure du four dans ladite zone de combustion est faite d'une céramique oxydée choisie dans le groupe constitué par les matériaux réfractaires suivants (A), (B) et (C) et également au moins une partie de la paroi interne du four au niveau de la section de petit diamètre de ladite zone de réaction est faite d'une céramique oxydée choisie dans le groupe constitué par les matériaux réfractaires suivants (A), (B) et (C) :: (A) un matériau réfractaire à base de zircone et d'oxyde de hafnium comprenant un stratifié composé d'une couche de zircone et d'une couche d'oxyde de hafnium au moins partiellement stabilisés, chacune des couches comprenant au moins un oxyde choisi dans le groupe constitué par la chaux, la magnésie, l'yttria et l'oxyde cérique, (B) un matériau réfractaire à base de zircone comprenant un stratifié composé d'une couche de zircone au moins partiellement stabilisée contenant de l'yttria et d'une couche de zircone au moins partiellement stabilisée contenant de la chaux, et (C) un matériau réfractaire à base d'alumine-yttria comprenant un stratifié composé d'une couche d'alumine et d'une couche d'yttria. 2. Four de production selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zircone stabilisée et l'oxyde stabilisé dudit matériau réfractaire (A) sont respectivement choisis dans le groupe constitué par une zircone partiellement stabilisée, une zircone complètement stabilisée, un oxyde de hafnium partiellement stabilisé et un oxyde de hafnium complètement stabilisé. 3. Four de production selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zircone stabilisée contenant de l'yttria et la zircone stabilisée contenant de la chaux dudit matériau réfractaire (B) sont respectivement choisies dans le groupe constitué par une zircone partiellement stabilisée contenant de l'yttria, une zircone complètement stabilisée contenant de l'yttria, une zircone partiellement stabilisée contenant de la chaux et une zircone complètement stabilisée contenant de la chaux. 4. Four de production selon la revendication 1, caractérisé en ce que le côté de la couche d'oxyde de hafnium dudit matériau réfractaire (A) est exposé à l'intérieur du four. 5. Four de production selon la revendication 1, caractérisé en ce que le côté de la couche de zircone contenant l'yttria dudit matériau réfractaire (B) est exposé à l'intérieur du four. 6. Four de production selon la revendication 1, caractérisé en ce que le côté de la couche d'yttria dudit matériau réfractaire (C) est exposé à l'intérieur du four.