Brevet FR2681606A1 — publié le 19930326

FOUR DE PRODUCTION DE NOIR DE CARBONE Arrière plan de l'invention La présente invention concerne un four de production de noir de carbone, et plus particulièrement, un four de production de noir de carbone capable de résister à un gaz de combustion à température relativement élevée, et de former ainsi un noir de carbone présentant à la fois une surface spécifique et un pouvoir colorant élevés, par craquage thermique, avec une productivité élevée. Avec l'accroissement des performances des automobiles, ces dernières années, on demande aussi des qualités accrues pour les bandages de pneumatiques. En particulier, on a de plus en plus besoin de bandage de grandes tailles pour camions et autobus, présentant une résistance élevée à l'abrasion. Pour les bandages de pneumatique de qualité destinés aux véhicules particuliers, l'amélioration des capacités d'agrippage est également une préoccupation actuelle. Afin de satisfaire les exigences attendues du caoutchouc des bandages de pneumatique, on sait qu'il est efficace d'utiliser un noir de carbone à surface spécifique et pouvoir colorant élevés. Autrement dit, on a besoin d'un noir de carbone dont les particules sont de petit diamètre et qui présente un pouvoir colorant élevé. Parmi les procédés d'obtention d'un noir de carbone à petit diamètre particulaire (surface spécifique élevée) et à pouvoir colorant élevé, on trouve un procédé selon lequel on applique une force rotationnelle à vites se élevée à un courant de gaz de combustion à haute température formé en brûlant une huile combustible, un procédé consistant à décomposer une huile hydrocarbonée brute à haute température, et un procédé selon lequel on introduit une huile hydrocarbonée brute dans un courant de gaz de combustion à haute température et à vitesse linéaire élevée. Ainsi, selon la description du document US-A-2 851 337 relatif à un four de production de noir de carbone du type à venturi, présentant une partie de gorge de diamètre réduit, on insère et fixe dans la partie de gorge un brûleur délivrant une huile hydrocarbonée brute, perpendiculairement à l'axe du four, la vitesse linéaire du courant de gaz de combustion dans cette partie de gorge étant réglée pour ne pas être inférieure à 46 m/s, et plus particulièrement de 60 à 1220 m/s afin d'amener le courant de gaz de combustion à haute température (la température de la flamme de combustion va de 1093 à 1649"C) et l'huile hydrocarbonée brute en contact l'un avec l'autre de manière plus uniforme. Le texte du document US-A-3 490 869 décrit l'utilisation d'un four du type à venturi de combustion identique à celle du four ci-dessus décrit, si ce n'est que deux chambres de combustion pour y brûler une huile combustible sont prévues dans la partie de tête du four, le courant de gaz à haute température créé dans ces chambres de combustion convergeant en un point, une buse d'injection d'une huile combustible brute étant insérée et fixée dans une entrée d'une partie de grand diamètre du côté amont du venturi, de façon que cette buse s'étende dans la direction axiale du four.Selon ce texte, la vitesse linéaire d'un gaz de combustion dans une partie de gorge de plus petit diamètre du four est établie à environ 90-800 m/s, et de préférence vers 130-490 m/s, la température du gaz de combustion étant d'environ 1930 à 16000 C, et la température à la sortie de la partie de gorge après l'introduction de l'huile brute, étant d'environ 1760 à 1430 C. Cependant, pour mettre en oeuvre dans le cadre d'un four de production de noir de carbone, un procédé consistant à appliquer une force rotationnelle à un courant de gaz de combustion à haute température à vitesse élevée ou un procédé consistant à donner une vitesse linéaire élevée à la partie d'un gaz de combustion à haute température qui est à l'endroit de l'introduction d'une huile brute, il est nécessaire d'augmenter la pression d'air d'alimentation et de prévoir des moyens d'approvisionnement d'énergie à grande échelle. Malgré cela, on n'a pas su obtenir une amélioration significative des caractéristiques qui soit en rapport avec ces moyens à grande échelle. D'autre part, la décomposition thermique d'une huile hydrocarbonée brute à haute température ne nécessite d'ajouter aucun équipement d'approvisionnement en énergie spécial. Dans un tel procédé, la pulvérisation du noir de carbone (qui accroit la surface spécifique des particules) devient possible parce qu'on augmente le taux de combustion d'une huile hydrocarbonée brute. Cependant, comme on utilise principalement des briques d'alumine (à teneur en alumine élevée ou ultra-élevée) en tant que matière réfractaire pour le garnissage d'un four de production classique de noir de carbone, la fusion du revêtement survient dès qu'apparaissent des températures élevées dépassant la température maximale de tenue au feu (environ 1900 C) des briques, et on ne peut plus faire fonctionner le four. Afin de résoudre ce problème, on a tenté de faire passer un gaz de combustion de température relativement basse le long d'une région de contact du gaz de la paroi du four, ou de prévoir un refroidissement forcé du corps du four. Par exemple, le document US-A-4 220 624 décrit la présence de deux systèmes de chambres de précombustion disposées tangentiellement dans une partie de tête d'un four de production de noir de carbone du type à venturi, et un procédé selon lequel on y produit un gaz de combustion à haute température en introduisant un gaz de combustion à basse température ayant un taux de combustion de combustible de 150 % dans une région proche d'une paroi du four, et un gaz de combustion à haute température ayant un taux de combustion de combustible de 100 % dans une région centrale du four, moyennant quoi un gaz de combustion à haute température est produit tout en protégeant la matière réfractaire du revêtement du four. Cependant, ce procédé ne permet pas de produire un gaz de combustion à haute température présentant un taux de combustion uniforme. Parmi les procédés pour imposer un refroidissement forcé au corps du four, qui ont été proposés jusque là, on trouve un procédé consistant à former un corps de four de production de noir de carbone selon une structure à double chemise cylindrique d'acier, à garnir la chemise intérieure de briques, à introduire de l'air dans un espace séparant les deux chemises cylindriques de façon à refroidir le four, et à faire circuler l'air qui s'y trouve préchauffé afin de l'utiliser comme air de combustion (US-A-3 089 796), et un procédé consistant à disposer des enroulements hélicoidaux d'acier dans les briques du revêtement d'un four de production de noir de carbone divergeant, et à alimenter l'intérieur de ces enroulements en eau de refroidissement (US-A-4 619 812). Ces procédés de refroidissement forcé d'un corps de four permettent de prolonger la durée de vie de la matière constituant le garnissage réfractaire. Cependant, tant qu'on utilise des briques réfractaires d'alumine en tant que matériau de garnissage réfractaire, il y a une limite à l'élévation de température du gaz de combustion. De plus, il est nécessaire de prévoir des briques isolantes d'alumine-silice en 2 ou 3 couches sur la surface circonférentielle extérieure de la couche la plus intérieure des briques réfractaires en alumine, de sorte qu'on ne peut éviter une perte thermique due à l'effet d'accumulation de chaleur de ces couches d'isolation. En outre, le four est de construction compliquée et d'entretien difficile, et on doit tenir compte de la perte économique résultant de la présence de telles briques d'isolation. C'est pourquoi on construit le four conforme à la présente invention de manière que la surface circonférentielle extérieure d'une région de combustion du corps du four soit refroidie de force, à l'aide d'un réfractaire en oxyde-céramique (oxycéramique) particulier, capable de résister à une haute température non inférieure à 2000"C qu'on utilise à titre de matériau de garnissage réfractaire, moyennant quoi on résout les problèmes divers évoqués plus haut. Le four de production de noir de carbone selon la présente invention permet de produire un gaz de combustion à haute température et autorise une production de noir de carbone stable à long terme, le noir de carbone produit présentant de plus à la fois une surface spécifique et un pouvoir colorant élevés et selon une productivité également élevée. Résumé de l'invention La présente invention concerne un four de production de noir de carbone comportant une région de combustion dans laquelle un hydrocarbure combustible est brûlé afin de produire un gaz à haute température, une région de réaction consistant en une partie de petit diamètre, continue avec la partie formant la région de combustion, dans laquelle un hydrocarbure brut est injecté dans le courant de gaz de combustion à haute température pour transformer l'hydrocarbure en noir de carbone grâce à la réaction de décomposition thermique, et une région d'arrêt de réaction, dans laquelle le gaz de réaction est rapidement refroidi pour mettre fin à la réaction de décomposition thermique, les trois régions étant reliées les unes aux autres, caractérisé en ce que la région de combustion qui se trouve en amont de l'endroit d'introduction de l'hydrocarbure brut comprend une cellule d'échange thermique (de refroidissement) faite d'une structure tubulaire double à fonction d'échange thermique, garnie d'un réfractaire en oxycéramique choisi dans le groupe formé par les éléments (1) à (3) suivants:: (1) un matériau réfractaire à base de zircone et d'oxyde de hafnium consistant en un stratifié composé d'une couche de zircone (ZrO2) et d'une couche d'oxyde de hafnium (HfO2) partiellement ou totalement stabilisées, chacune des couches comprenant au moins un stabilisateur choisi dans le groupe constitué par la chaux (CaO), la magnésie (MgO), l'yttria (Y207) et l'oxyde cérique (Ce02), (2) un matériau réfractaire à base de zircone consistant en un stratifié composé d'une couche de zircone (Zr02) partiellement ou totalement stabilisée contenant de l'yttria (Y202) et d'une couche de zircone (ZrO2) partiellement ou totalement stabilisée contenant de la chaux (CaO), et (3) un matériau réfractaire à base d'alumineyttria consistant en un stratifié composé d'une couche d'alumine (au202) et d'une couche d'yttria (Y203). Brève description du dessin La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un exemple de four de production de noir de carbone conforme à la présente invention. Description d'un mode de réalisation préféré Le four de production conforme à la présente invention sera maintenant décrit en rapport avec un mode de réalisation spécifique, montré sur la figure unique du dessin annexé. On comprendra cependant que l'invention n'est nullement limitée à ce seul mode de réalisation. Dans la figure 1, on a représenté par des hachures les briques réfractaires classiques, et par des hachures croisées les briques réfractaires en deux couches conformes à la présente invention. Comme on le voit sur la figure 1, le four de production de noir de carbone selon la présente invention comporte une région ou zone de combustion 2, une région ou zone de réaction 3 du type à gorge de petit diamètre, une région ou zone de réaction 4 et une région ou zone d'arrêt de réaction 11, disposées continûment depuis le côté amont du four jusqu'à son côté aval, en direction axiale. La zone de combustion 2 est placée en tête du four et c'est dans cette zone qu'on introduit un hydrocarbure de combustion et un air de combustion ou un air enrichi en oxygène préalablement chauffé, et que se forme un courant de gaz de combustion à haute température en raison de la combustion de l'hydrocarbure de combustion. Le diamètre de la zone de combustion 2 est supérieur à celui de la zone de réaction 4. La zone de réaction 3 du type à gorge de petit diamètre est située avec la zone de réaction 4 du côté aval de la zone de combustion 2 et, dans la zone 3, on injecte un hydrocarbure brut par des brûleurs 6 dans le courant de gaz de combustion à haute température qui s'est formé dans la zone de combustion 2, et cet hydrocarbure brut se décompose sous l'effet de la chaleur pour donner du noir de carbone. Cette zone 3 de petit diamètre a pour fonction d'impartir une vitesse linéaire élevée au courant de gaz de combustion à haute température formé dans la zone de combustion 2, et de mettre l'hydrocarbure brut fourni en contact uniforme avec le courant de gaz à haute température afin de décomposer l'hydrocarbure brut uniformément. La zone de réaction 4 est disposée du côté aval de la zone de réaction 3 du type à gorge de petit diamètre et elle possède un diamètre plus grand que la zone 3 afin de permettre un temps de séjour suffisant pour pyrolyser l'hydrocarbure qui a été introduit. La zone d'arrêt de réaction 11, qui comprend une tubulure 7 d'introduction d'eau de refroidissement rapide et une couche isolante 9 (structure multi-couche) est agencée pour refroidir rapidement le noir de carbone et les sous-produits gazeux engendrés dans la zone de réaction, de façon à mettre fin à la réaction de production du noir de carbone. Une des caractéristiques du four de production de noir de carbone selon la présente invention réside dans le fait que la zone de combustion 2 qui se trouve du côté amont de l'endroit d'introduction de l'hydrocarbure brut est constituéeen cellule d'échange thermique 1 à structure tubulaire métallique double présentant une fonction d'échange thermique. Cette cellule d'échange thermique 1 est formée comme une chemise d'acier munie de tuyaux 101, 102 d'introduction du milieu échangeur thermique, à savoir de l'air ou de l'air enrichi en oxygène, et est agencée convenablement et en tenant compte de la vitesse d'écoulement du courant dans les tuyaux pour empêcher la fusion des briques 8 de la couche réfractaire en contact avec la surface de la cellule et transférer de manière efficace la chaleur du milieu échangeur thermique, tel que l'air. Il est préférable de prévoir cette cellule d'échange thermique sans espace mort de façon à éviter l'apparition d'une surchauffe locale dans la cellule. L'air ou l'air enrichi en oxygène est introduit dans la cellule d'échange thermique au moyen des tuyaux 101 et 102 chauffé en raison de leur fonction d'échange thermique, et puis envoyé à partir de la périphérie d'un brûleur 5 de combustible dans la tête de la zone de combustion en tant que gaz de soutien de la combustion de l'hydrocarbure de combustion. On peut de cette manière améliorer grandement l'efficacité de la combustion. Une autre caractéristique du four de production de noir de carbone conforme à la présente invention réside en ce que les briques 8 qui garnissent la surface intérieure de la cellule d'échange thermique sont en un réfractaire oxycéramique, choisi dans le groupe composé de réfractaires prédéterminés zircone/oxyde de hafnium, zircone et alumine/yttria. Le garnissage de réfractaire en oxycéramique peut être formé d'une couche unique, et on peut ne pas prévoir de couche de briques isolantes sur la surface circonférentielle extérieure du garnissage réfractaire. Le four de production de noir de carbone selon la présente invention est avantageux par rapport à un four classique de cette catégorie à cet égard. On peut garnir la zone de réaction et la zone d'arrêt de réaction qui sont situées en aval de la zone de combustion avec des briques réfractaires d'alumine déjà utilisées. Parmi les réfractaires en oxycéramique utilisés comme réfractaires de garnissage pour le four de production de noir de carbone selon la présente invention, le réfractaire zircone/oxyde de hafnium consiste en un stratifié d'une couche de zircone (ZrO2) et d'oxyde de hafnium (HfO2) formé en utilisant une zircone stabilisée et un oxyde de hafnium stabilisé contenant respectivement au moins un stabilisateur choisi au sein du groupe qui comprend la chaux (CaO), la magnésie (MgO), l'yttria (Y203) et l'oxyde cérique (CeO2). La zircone et l'oxyde de hafnium ainsi stabilisés contiennent de la zircone partiellement stabilisée et de l'oxyde de hafnium par tiellement stabilisé dans chacun desquels le pourcentage (taux de stabilisation) du système cubique et du système orthorhombique qui en constituent une phase complètement stable n'est pas inférieur à 60 % .La phase restante de zircone partiellement stabilisée ou d'oxyde de hafnium partiellement stabilisé est formée d'un système monoclinique et/ou tétragonal (cf. par exemple, E. Ryshkewitch and D. Riocherson, "Oxide Ceramics, Physical Chemistry and Technology", 2nd edition, 1985, Academic Press, Orlando, Florida). Le zircone et l'oxyde de hafnium stabilisés sont pulvérisés, et la taille des particules des produits pulvérisés est établie de manière que ces produits puissent être comprimés de façon dense dans des moules métalliques. On ajoute alors un liant à ces produits pulvérisés et on malaxe le mélange. Les produits malaxés sont ensuite serrés dans un moule métallique de sorte que les couches comprimées aient une épaisseur prédéterminée. Après que les produits comprimés ont été moulés sous pression, ils sont frittés à une température qui n'est pas inférieure à 1500"C et se tient de préférence de 1600 à 1800"C pour obtenir un réfractaire qui consiste en une couche de zircone stabilisée et une couche d'oxyde de hafnium stabilisée.Dans ce réfractaire, la zone limite entre la couche de zircone et la couche d'oxyde de hafnium est à l'état de liaison par solution solide, et il ne se produit pas de séparation dans cette partie de réfractaire. Un procédé de fabrication d'un réfractaire zircone/oxyde de hafnium est décrit en détail dans le texte de la demande de brevet japonais, publiée sous le n" KOKAI 3-197 357. Le réfractaire de zircone utilisé pour le four de production du noir de carbone conforme à la présente invention peut être fabriqué selon l'enseignement qui résulte du texte de la demande de brevet japonais publiée sous le n FORAI 3-197356, c'est-à-dire, en stratifiant l'un à l'autre une couche de zircone partiellement ou totalement stabilisée et contenant de l'yttria et une couche de zircone partiellement ou totalement stabilisée et contenant de la chaux, et en frittant le stratifié à une température qui n'est pas inférieure à 1500"C et s'élève de préférence de 1600 à 1800"C. Ces deux couches sont alors dans un état de stratification et de solidarisation complet. Un réfractaire alumine/yttria présente une structure dans laquelle une couche d'alumine (Al203) et une couche d'yttria sont stratifiées et solidarisées, et on peut le fabriquer selon le procédé décrit dans la demande de brevet japonais publiée sous le n" KOKAI 3-197 354. Plus précisément, de l'alumine (Al203) et de l'yttria (Y203) sont mises sous forme de poudre dont la taille des grains est réglée. On ajoute un liant aux produits pulvérisés résultant et on malaxe le mélange. Les produits malaxés sont ensuite compactés dans un moule métallique de façon que la couche d'alumine et la couche d'yttria aient une épaisseur prédéterminée, puis sont moulés sous pression.Le produit ainsi moulé est fritté à une température qui n'est pas inférieure à 1500"C pour obtenir un réfractaire dans lequel la couche d'alumine et la couche d'yttria sont solidement stratifiées et solidarisées. Les stratifiés utilisés comme réfractaires pour le four de production de noir de carbone conforme à la présente invention, à savoir un réfractaire zircone/oxyde de hafnium, un réfractaire de zircone et un réfractaire alumine/yttria sont appliqués à la surface intérieure du four de façon que la couche d'oxyde de hafnium, la couche de zircone contenant de l'yttria et la couche d'yttria soient respectivement à nu sur l'intérieur du four. La température limite de tenue au feu de briques d'alumine (à teneur en alumine élevée ou ultra-élevée), formant le principal réfractaire de garnissage dans la zone de combustion d'un four de production de noir de carbone classique, est d'environ 1900"C. Quand de telles briques viennent au contact d'un gaz de combustion d'une température dépassant ce niveau, elles fondent immédiatement et sont détériorées. D'autre part, un réfractaire en oxycéramique qu'on doit utiliser pour les briques de garnissage de la zone de combustion du four de production de noir de carbone selon la présente invention a une température de résistance au feu dépassant 2000"C et d'excellentes caractéristiques de résistance à l'écaillage.Par conséquent, même si la température du gaz de combustion produit dans la zone de combustion dépasse 2000"C, on assure un fonctionnement stable pour une très longue période de temps. Une autre caractéristique encore du réfractaire d'oxycéramique utilisé conformément à la présente invention réside dans sa faible conductivité thermique. Comme le gradient de température en direction de l'épaisseur de la brique de ce réfractaire augmente en conséquence, l'épaisseur nécessaire pour obtenir un gradient de température prédéterminé de cette brique peut être prévue inférieure à celle d'une brique d'alumine. Si on applique un au moins des réfractaires en oxycéramique à la surface intérieure d'une cellule d'échange thermique (refroidissement) d'une structure tubulaire double de métal selon la présente invention, et, si cette structure subit un refroidissement forcé, on peut obtenir une zone de combustion de structure légère et compacte où ne survient ni surchauffe ni fusion du tube métallique.De plus, en utilisant de l'air ou de l'air enrichi en oxygène en tant que milieu d'échange thermique qu'on fait circuler dans la cellule d'échange thermique, le milieu d'échange préchauffé grâce à son action d'échange thermique étant recyclé comme gaz support de combustion, on utilise l'huile combustible de façon économique et efficace. Comme décrit ci-dessus, quand on utilise le four de production de noir de carbone conforme à la présente invention, un noir de carbone présentant à la fois une surface spécifique élevée et un pouvoir colorant également élevé peut être produit dans des conditions efficaces et stables. On décrira maintenant l'invention à l'aide d'exemples et d'un exemple comparatif. Exemple 1 On a établi un four de production de noir de carbone comportant trois zones disposées continûment en direction axiale du four, à savoir une zone de combustion formée en appliquant des briques réfractaires d'un matériau en oxycéramique de 70 mm d'épaisseur à la surfa- ce intérieure d'une cellule d'échange thermique d'une structure tubulaire double en acier d'un diamètre intérieur de 500 mm, d'un diamètre extérieur de 530 mm, et d'une longueur de 500 mm, dotée dans la partie en tête de four d'un brûleur s'étendant en direction axiale, une zone de réaction du type à gorge de petit diamètre ayant un diamètre intérieur de 60 mm et une longueur de 200 mm disposée adjacente en aval de la zone de combustion et ayant des buses d'injection d'un hydrocarbure primaire et une zone d'arrêt de réaction de 100 mm de diamètre intérieur et de 1 000 mm de longueur, placée directement en aval de la zone de réaction et disposant de moyens de refroidissement rapide. Dans ce four, un tuyau de décharge de la cellule d'échange thermique était relié à la chambre de combustion, moyennant quoi on formait une structure cyclique dans laquelle la totalité d'un agent de refroidissement préchauffé était consommé en tant que gaz support de combustion. Les briques de réfractaire en oxycéramique utilisées étaient des briques zircone/oxyde de hafnium d'un stratifié à deux couches dans lequel la couche de zircone (60 mm) contenant de l'yttria comme stabilisateur et la couche d'oxyde de hafnium (10 mm) étaient liées par solution solide, et ces briques étaient appliquées à la surface intérieure d'une partie de la cellule de refroidissement qui correspondait à la zone de combustion comprenant l'endroit d'injection de l'hydrocarbure brut, d'une manière telle que les couches d'oxyde de hafnium soient découvertes à l'intérieur du four. On a appliqué des briques classiques à haute teneur en alumine à la surface intérieure de la partie du four sur le côté aval de la zone de combustion. On a utilisé du propane comme combustible, alimenté à partir des brûleurs, et de l'air enrichi en oxygène comme agent de refroidissement pour la cellule d'échange thermique. L'hydrocarbure brut était injecté à l'état atomisé avec de l'azote gazeux pour l'atomisation à partir de la partie circonférentielle de la zone de réaction en direction radiale, au travers de buses d'injection du type à mélange externe (deux buses) prévues dans la zone de réaction. Les moyens de refroidissement rapide pour l'arrêt de la réaction étaient établis à un endroit situé à 900 mm en aval de l'entrée de la zone d'arrêt de réaction.L'hydrocarbure brut utilisé était une huile hydrocarbonée aromatique ayant une densité (15/4ex) de 1,046, une teneur en matières insolubles au toluène de 0,14 %, un coefficient de corrélation du Bureau des Mines (BMCI) de 134, une teneur en soufre de 0,1 %, un point d'ébullition initial de 1950 C, une teneur en ions Na de 3,0 ppm et en ions K de 0,3 ppm. Les caractéristiques de noir de carbone produit en utilisant le four ci-dessus mentionné sont montrées, ainsi que les conditions de production, dans le tableau 1. Exemple 2 On a produit un noir de carbone en utilisant un four dont la structure était exactement celle du four utilisé à l'exemple 1, si ce n'est qu'on a utilisé des briques de réfractaire d'oxycéramique dont la couche de zircone contenant de l'yttria était exposée à l'intérieur du four, au lieu de briques de réfractaire en oxycéramique consistant en briques de zircone à structure en double couche composée d'un stratifié unitaire d'une couche de zircone contenant de l'yttria (10 mm) ayant une taux de stabilisation de 90 % et une couche de zircone contenant de l'oxyde de calcium (60 mm) ayant un taux de stabilisation de 84 % . Les caractéristiques du noir de carbone et les conditions de production sont montrées dans le tableau 1. Exemple 3 On a fabriqué un noir de carbone en utilisant un four de structure exactement similaire au four de l'exem- ple 1 si ce n'est qu'on a utilisé des briques de réfractaire d'oxycéramique dont la couche d'yttria était exposée à l'intérieur de four, au lieu de briques de réfractaire en oxycéramique consistant en briques de réfractaire alumine/yttria ayant une structure de double couche composée d'un stratifié unitaire d'une couche d'alumine (50 mm) et d'une couche d'yttria (20 mmm). Les caractéristiques et les conditions de production du noir de carbone ainsi obtenu sont indiquées dans le tableau 1 ci-après. Exemple comparatif 1 On a fabriqué du noir de carbone en utilisant un four dont la structure était celle du four utilisé dans l'exemple 1, si ce n'est que la chambre de combustion était garnie de briques réfractaires à haute teneur en alumine, de 200 mm d'épaisseur (structure à 3 couches ré fractaires et isolantes) donnant un diamètre intérieur de 400 mm, un diamètre extérieur de 800 mm et une longueur de 500 mm, et dépourvue de cellule de refroidissement. Les caractéristiques du noir de carbone et les conditions de production sont données dans le tableau 1. Comme on le comprend à partir des résultats visibles sur le tableau 1, on peut mettre en oeuvre une réactin de décomposition thermique stable dans un gaz de combustion à haute température selon les exemples 1 à 3, dans lesquels un four de production de noir de carbone conforme à la présente invention est utilisé, en comparaison avec une réaction similaire dans l'exemple comparatif 1, de sorte que les caractéristiques telles que le pouvoir colorant et le 24M4 DBP (indice d'absorption du dibutyl-phtalate de l'échantillon comprimé) du noir de carbone fabriqué selon les premiers exemples sont relativement améliorés par rapport à ceux obtenus avec le dernier, et ce pour des valeurs de N2SA (surface spécifique mesurée par l'adsorption d'azote) identiques.Dans le four de production du noir de carbone utilisé dans chacun des exemples 1 à 3, on n'a observé après la fin des expériences ni fusion ni fissuration des parois du four, et non plus aucun endommagement de la cellule d'échange thermique. Comme décrit ci-dessus, si le four de production de noir de carbone conforme à la présente invention est utilisé, on peut produire un gaz de combustion d'une température non inférieure à 2000"C, et on peut établir un fonctionnement régulé et stable du four, de sorte qu'un carbone de grande qualité ayant à la fois un 24M4 DBP élevé et un fort pouvoir colorant peut être fabriqué efficacement. Par conséquent, la présente invention est très utile pour fabriquer du noir de carbone destiné aux bandages de pneumatiques à hautes performances, qui nécessitent d'excellentes qualités d'aggrippage, pour les véhicules particuliers et pour des couleurs de haut de gamme. TABLEAU 1 Exemples Exemple compara 1 2 3 tif 1 Conditions de production Conditions de combustion Débit de combustible (Nm3/H) 1,4 1,4 1,4 1,4 Débit d'air 1) (Nm3/H) 23,8 26,1 27,1 29,0 Débit d'oxygène 1) (Nm3/H) 3,4 2,5 3,4 2,1 Taux d'enrichissement en oxygène (%) 31 28 30 26 Taux de combustion du combustible (%) 120 114 131 117 Conditions de refroidissement par air Débit du refroidissement 2) (Nm3/H) 27,2 28,6 30,5 Température d'introduc tion ( C) 17 25 21 Température de décharge ( C) 520 480 440 Température du gaz de combustion 3) ( C) 2100 2070 2030 1860 Conditions de l'hydrocarbure brut Débit d'introduction de l'hydrocarbure brut (g/H) 1800 1600 2200 1600 Débit du gaz atomisé (Nm3/H) 2,0 1,6 2,0 1,6 Caractéristiques Indice d'adsorption de l'iode (mg/g) 161 153 165 155 Surface spécifique (N2SA) (m2/g) 160 155 164 156 Pouvoir colorant (%) 134 132 136 125 Absorption DBP (ml/100 g) 117 119 115 118 Absorption 24M4 DBP (mu/100 g) 105 105 103 102 1) Préchauffé à une température de délivrance en raison de l'échange thermique dans la cellule d'échange. 2) Entièrement transformé en gaz de support de combustion. 3) Température à un endroit juste en face de l'endroit d'injection de l'hydrocarbure brut. REVENDICATIONS 1. Four de production de noir de carbone présentant une zone de combustion (2) dans laquelle un hydrocarbure combustible est brûlé afin de produire un gaz à haute température, une zone de réaction (4) consistant en une partie de petit diamètre (3), continue avec la partie formant la zone de combustion, dans laquelle un hydrocarbure brut est injecté dans le courant du gaz de combustion à haute température pour transformer lthydrocarbure en noir de carbone grâce à la réaction de décomposition thermique, et une zone d'arrêt de réaction (11), dans laquelle le gaz de réaction est rapidement refroidi pour mettre fin à la réaction de décomposition thermique, les trois zones étant reliées les unes aux autres, caractérisé en ce que la zone de combustion (2) qui se trouve en amont de l'endroit d'introduction de l'hydrocarbure brut comprend une cellule d'échange thermique (de refroidissement) faite d'une structure tubulaire double à fonction d'échange thermique, garnie d'un réfractaire en oxycéramique choisi dans le groupe formé par les éléments (1) à (3) suivants (1) un matériau réfractaire à base de zircone et d'oxyde de hafnium consistant en un stratifié composé d'une couche de zircone (ZrO2) et d'une couche d'oxyde de hafnium (HfO2) partiellement ou totalement stabilisées, chacune des couches comprenant au moins un stabilisateur choisi dans le groupe constitué par la chaux (CaO), la magnésie (MgO), l'yttria (Y2O3) et l'oxyde cérique (CeO2), (2) un matériau réfractaire à base de zircone consistant en un stratifié composé d'une couche de zircone (ZrO2) partiellement ou totalement stabilisée contenant de l'yttria (Y2O3) et d'une couche de zircone (ZrO2) partiellement ou totalement stabilisée contenant de la chaux (CaO), et (3) un matériau réfractaire à base d'alumineyttria consistant en un stratifié composé d'une couche d'alumine (Al203) et d'une couche d'yttria (Y2O3). 2. Four de production de noir de carbone selon la revendication 1, dans lequel ledit réfractaire en oxycéramique consiste en un réfractaire zircone/oxyde de hafnium. 3. Four de production de noir de carbone selon la revendication 2, dans lequel le réfractaire de zircone/ oxyde de hafnium consiste en une couche de zircone contenant de l'yttria et une couche d'oxyde de hafnium contenant de l'yttria. 4. Four de production de noir de carbone selon la revendication 1, dans lequel ledit réfractaire en oxycéramique consiste en un réfractaire de zircone. 5. Four de production de noir de carbone selon la revendication 1, dans lequel ledit réfractaire en oxycéramique consiste en un réfractaire alumine/yttria. 6. Four de production de noir de carbone selon la revendication 2, dans lequel une couche d'oxyde de hafnium dudit réfractaire de zircone/oxyde de hafnium est exposée à l'intérieur dudit four. 7. Four de production de noir de carbone selon la revendication 4, dans lequel une couche de zircone contenant de l'yttria dudit réfractaire de zircone est exposée à l'intérieur dudit four. 8. Four de production de noir de carbone selon la revendication 5, dans lequel une couche d'yttria dudit réfractaire d'alumine/yttria est exposée à l'intérieur du four. 9. Four de production de noir de carbone selon la revendication 1, dans lequel ledit four comprend en outre un circuit de recirculation dans lequel de l'air ou de l'air enrichi en oxygène introduit comme milieu échangeur de chaleur (refroidisseur) dans ladite cellule d'échange thermique et préchauffé en raison de sa fonction d'échange thermique est utilisé pour soutenir la combustion dudit hydrocarbure combustible.