Mikä on kalsiumkarbidi (CaC2)? Ominaisuudet ja sovellukset

Mikä on kalsiumkarbidi?

Kalsiumkarbidi (CaC2) on teollinen kemiallinen kalsiumin ja hiilen yhdiste, joka tuotetaan valokaariuunissa saattamalla kalkki (kalsiumoksidi) reagoimaan hiilimateriaalien, kuten koksin tai antrasiitin, kanssa yli 2000 asteen lämpötiloissa. Se muodostuu harmaasta mustiin kiteisistä kokkareista, joiden ulkonäkö on kivi{3}}. Sen tärkein ominaisuus on reaktio veden kanssa, jolloin vapautuu asetyleenikaasua ja kalsiumhydroksidia: CaC2 + 2H2O=C2H2 + Ca(OH)2.

Tärkeimmät ominaisuudet

Reaktiivisuus: Reagoi helposti veden, mukaan lukien ilmankosteuden kanssa, vapauttaen asetyleeniä.

Kaasun saanto: kaupalliset laatuluokat tuottavat 285-305 litraa asetyleeniä kilogrammaa kohden, puhtaan CaC2:n teoreettinen saanto on noin 372 l/kg.

Epäpuhtaudet: rikki ja fosfori ovat tärkeimmät valvotut epäpuhtaudet; ne muodostavat rikkivetyä ja fosfiinia kaasussa.

Koko: toimitetaan 4-7 mm, 7-15 mm, 15-25 mm, 25-50 mm ja 50-80 mm generaattorityyppien mukaan.

Kosteusherkkyys: tulee varastoida ilmatiiviisti, koska kostea ilma heikentää satoa ja aiheuttaa painetta suljetuissa säiliöissä.

Kuinka kalsiumkarbidi valmistetaan

Kalkki ja hiili panostetaan valokaariuuniin, jossa reaktio CaO + 3C=CaC2 + CO tapahtuu noin 2000-2200 asteessa. Sula karbidi koputetaan, jäähdytetään, murskataan ja seulotaan koon mukaan. Tuotanto on sähköintensiivistä ja kuluttaa noin 2 800-3 500 kWh tonnia kohden, joten tehokustannukset vaikuttavat voimakkaasti kovametallitalouteen.

Pääsovellukset

Sovellus	Kuinka kovametallia käytetään
Happi-asetyleenihitsaus ja -leikkaus	Asetyleeni hapen kanssa antaa liekin noin 3160-3300 astetta
Kemiallinen raaka-aine	Asetyleeni PVC:lle, vinyyliasetaatti, akryylinitriili, asetyleenimusta
Teräksen valmistus	Kuuman metallin ja teräksen rikinpoisto ja hapettumisenesto
Kalsiumsyanamidi	Karbidi reagoi typen kanssa muodostaen CaCN2-lannoitteen
Valaistus	Karbidilamput kaivos-, luolatyö- ja vanhaan käyttöön

Arvosanat ja laatu

Karbidi luokitellaan kaasun saannon mukaan: Grade 285 (285 l/kg min, noin 90 % CaC2), Grade 295 (noin 94 %) ja Grade 305 (noin 96 %). Korkeammat arvot sopivat kemiallisiin prosesseihin, jotka vaativat puhdasta, -tilavuudeltaan suurta asetyleeniä; vakiohitsaus- ja valaistusluokat ovat yleensä 285-295. Ostajien tulee myös ilmoittaa palakoko, rikki- ja fosforirajat sekä pakkaukset, tyypillisesti 50-100 kg ilmatiiviit terästynnyrit vientiin.

Turvallisuus ja käsittely

Kalsiumkarbidi ei ole itse syttyvää, mutta sen tuottama asetyleeni on: asetyleeni--ilmaseokset syttyvät noin 2,5-82 % asetyleenissa, ja puhdas asetyleeni voi hajota räjähdysmäisesti paineen alaisena. Säilytä kovametalli kuivissa, tuuletetuissa, lukittavissa tiloissa poissa vedestä ja sytytyslähteistä; älä koskaan käytä vettä karbidipalojen sammuttamiseen; käytä räjähdyssuojattuja laitteita, joissa generaattorit toimivat; ja noudata käyttöturvallisuustiedotetta kuljetuksen ja hävittämisen osalta.

FAQ

1. Mikä määrittää kalsiumkarbidin laadun?

Laajuus määritellään kaasuntuotannon perusteella litroina kilogrammaa kohti, mikä kuvastaa CaC2-pitoisuutta. Korkeampi saanto tarkoittaa enemmän asetyleeniä kilogrammaa kohti ja korkeampaa hintaa; valitse laatu, joka vastaa sovelluksen puhtaus- ja taloudellisuusvaatimuksia.

2. Miksi karbidi haisee valkosipulilta?

Haju tulee fosfiinista ja rikkivedystä, joka muodostuu fosforin ja rikin epäpuhtauksista. Korkeampi-laatuinen karbidi, jolla on alhainen P- ja S-pitoisuus, tuottaa puhtaampaa kaasua; herkissä käyttötarkoituksissa kaasunpuhdistus poistaa nämä yhdisteet.

3. Voidaanko kalsiumkarbidia säilyttää kosteissa ilmastoissa?

Kyllä, jos sitä säilytetään oikein: ilmatiiviissä terästynnyreissä, maanpinnan ulkopuolella, kuivassa katetussa varastossa. Kosteus heikentää tuotetta ja paineistaa säiliöt. Älä koskaan säilytä kovametallirumpuja alueilla, jotka ovat alttiina tulvimiselle tai vuotoille.

4. Minkä kokoinen kovametalli sopii generaattoriini?

Tarkista generaattorin tekniset tiedot: kannettavat generaattorit ovat hienolaatuisia (4-15 mm), keskikokoiset teollisuusgeneraattorit 15-50 mm ja suuret yksiköt 50-80 mm. Väärä koko aiheuttaa pölyämistä, tukoksia tai riittämättömän kaasun virtauksen.

5. Eroaako elintarvikelaatuinen-karbidi teollisuusmetallista?

Kyllä,{0}}elintarvikelaatuisen materiaalin on täytettävä paljon tiukemmat arseeni- ja fosforirajat, ja sitä käytetään vain, jos hedelmien kypsyminen on laissa sallittua. Monet maat kieltävät karbidin kypsytyksen kokonaan; tarkista paikalliset määräykset ennen minkään ruoan{2}}käyttöä.