کاربید کلسیم چگونه تولید می شود؟

 

[کاربید کلسیم (CaC2)] از طریق سنتز می شودفرآیند کوره قوس الکتریکی- یک روش-بالا و انرژی{2}}که برای بیش از یک قرن استاندارد صنعتی بوده است. این فرآیند آهک (اکسید کلسیم، CaO) و کک (کربن، C) را از طریق کاهش کربوترمال به کاربید کلسیم تبدیل می‌کند و از گرمای شدید برای هدایت واکنش استفاده می‌کند. در زیر به تفصیل مراحل، تجهیزات و شیمی مربوط می‌شود.

1. مواد اولیه: آهک و کک

تولید کاربید کلسیم با دو ماده خام کلیدی آغاز می شود:

آهک (اکسید کلسیم، CaO): مشتق شده از سنگ آهک (CaCO3) از طریق کلسینه کردن - سنگ آهک حرارت دادن به₉₀₀درجه در کوره ها برای دفع دی اکسید کربن:

CaCO3 → CaO + CO2 ↑

Lime must be high-purity (>95% CaO) برای به حداقل رساندن ناخالصی ها در محصول نهایی.

کک (کربن، C): یک سوخت-پر کربن، معمولاً آنتراسیت یا کک نفتی، با گوگرد کم (<0.5%) and ash content. Coke acts as both a reducing agent and an energy source.

2. کوره قوس الکتریکی: تجهیزات اصلی

قلب تولید کاربید کلسیم استکوره قوس الکتریکی- یک ظرف فولادی بزرگ و استوانه‌ای که با آجرهای نسوز (مثلاً منیزیت، دولومیت) اندود شده است تا دمای بیش از 2000 درجه را تحمل کند. ویژگی های کلیدی عبارتند از:

الکترودهای گرافیتی: سه الکترود عمودی (مثبت، منفی، و خنثی) که با برق-با ولتاژ بالا، قوس الکتریکی ایجاد می‌کنند.

سیستم شارژ: قیف ها و نوار نقاله ها برای تغذیه آهک و کک به کوره در نسبت های دقیق.

روی پورت ها ضربه بزنید: خروجی در پایه کوره برای تخلیه کاربید کلسیم مذاب.

اگزوز گاز: دودکش برای جذب و تخلیه محصول جانبی مونوکسید کربن (CO).

3. مرحله به مرحله-فرایند تولید گام به{{2}

مرحله 1: مخلوط کردن مواد اولیه

آهک و کک در یک مخلوط می شوندنسبت مولی 1:3(از نظر وزن،₁تن آهک به 3 تن کک) برای اطمینان از واکنش کامل. این مخلوط کاملاً خشک می شود تا رطوبت از بین برود، زیرا آب در طول تولید با کاربید کلسیم واکنش داده و عملکرد را کاهش می دهد.

مرحله 2: شارژ کردن کوره

مخلوط آهک خشک شده-کک از طریق یک قیف به کوره قوس الکتریکی وارد می‌شود. کوره از قبل گرم شده است₁₅₀₀درجه برای شروع واکنش

مرحله 3: تولید قوس الکتریکی

الکتریسیته با ولتاژ بالا (10000-30000 ولت) از الکترودهای گرافیتی عبور می‌کند و یک قوس الکتریکی شدید بین آنها ایجاد می‌کند. این قوس فضای داخلی کوره را گرم می کند2000-2500 درجه- آنقدر داغ است که فولاد را ذوب کند و واکنش احیای کربوترمال را هدایت کند.

مرحله 4: واکنش کاهش کربوترمال

در این دماهای شدید، کک (کربن) اکسید کلسیم (آهک) را به کاربید کلسیم کاهش می دهد:

CaO + 3C → (2000-2500 درجه) CaC2 + CO ↑

نکات کلیدی:

• واکنش گرماگیر است (نیاز به گرما دارد) اما توسط قوس الکتریکی پایدار می شود.
• گاز مونوکسید کربن (CO) به عنوان یک محصول جانبی آزاد می شود و یا برای انرژی سوزانده می شود (برای تامین انرژی کوره) یا به طور ایمن تخلیه می شود.

مرحله 5: ضربه زدن و خنک کردن

کاربید کلسیم مذاب (چگالی₂0.2 گرم بر سانتی‌متر مربع) در کف کوره جمع می‌شود، جایی که به طور دوره‌ای در قالب‌ها یا ملاقه‌های فولادی از قبل گرم شده قرار می‌گیرد. کاربید مایع ظرف چند دقیقه سرد می شود و به صورت توده ها یا دانه های سیاه مایل به خاکستری-تجمیع می شود.

مرحله 6: خرد کردن و غربال کردن

پس از سرد شدن، کاربید کلسیم جامد به قطعات کوچکتر (توده های 10 تا 50 میلی متر) خرد می شود و برای جداسازی ریز (پودر) از تکه های قابل استفاده، غربال می شود. پودر اغلب برای بهبود عملکرد دوباره به کوره بازیافت می شود.

مرحله 7: بسته بندی و ذخیره سازی

کاربید کلسیم تمام شده در بسته بندی می شودظروف دربسته و ضد رطوبت{0}(به عنوان مثال، درام های فولادی، کیسه های پلی پروپیلن با مواد خشک کننده) برای جلوگیری از واکنش با رطوبت محیط، که باعث تولید گاز استیلن و خطر انفجار می شود.

4. کنترل های کلیدی فرآیند

برای اطمینان از کارایی و ایمنی، سازندگان نظارت می کنند:

دما: حفظ 2000-2500 درجه بسیار مهم است - خیلی کم است، و واکنش ناقص است. خیلی زیاد است و هزینه های انرژی سر به فلک می کشد.

کیفیت مواد اولیه: ناخالصی ها (به عنوان مثال، گوگرد، فسفر) در آهک یا کک می توانند کاربید کلسیم را آلوده کنند و قابلیت استفاده آن را در کاربردهای- با خلوص بالا (مانند غذا/کشاورزی) کاهش دهند.

مدیریت گاز: انتشار CO از طریق اسکرابر یا احتراق برای رعایت مقررات زیست محیطی کنترل می شود.

5. مقیاس صنعتی و خروجی

یک کوره قوس الکتریکی مدرن می تواند تولید کند50-200 تن کاربید کلسیم در روز. تولیدکنندگان عمده در مناطقی با سنگ آهک فراوان و برق ارزان متمرکز شده اند (مانند چین، یک تولیدکننده منطقه CIS، هند).

6. ملاحظات ایمنی و زیست محیطی

خطرات: گرمای شدید، گاز CO سمی، و مواد مذاب واکنش پذیر نیاز به پروتکل های ایمنی سختگیرانه دارند (مانند PPE، تهویه).

زباله: پوشش‌های نسوز مصرف‌شده بازیافت می‌شوند و گاز CO اغلب برای عملیات نیروگاه‌ها دوباره استفاده می‌شود و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد.

چرا شرکت ZhenAn را برای{0}}کاربید کلسیم با کیفیت بالا انتخاب کنید؟

شرکت ZhenAn کاربید کلسیم را از کارخانه‌های دارای گواهی ISO- که از فناوری پیشرفته کوره قوس الکتریکی استفاده می‌کنند، تامین می‌کند. محصولات ما ارائه می دهند:

خلوص بالا: 80-98٪ CaC2 با ناخالصی کم (آرسنیک<10 ppm, phosphorus <20 ppm).

کیفیت ثابت: آزمایش دقیق (مانند تیتراسیون، XRF) برای اطمینان از قابلیت اطمینان دسته-به-بچ.

اندازه های سفارشی: توده ها، گرانول ها یا پودر متناسب با کاربرد شما (جوشکاری، کشاورزی، متالورژی).

تماس با ما درinfo@zaferroalloy.comبرای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فرآیند تولید کاربید کلسیم و ارائه محصول. بگذارید ZhenAn شریک مورد اعتماد شما برای مواد شیمیایی صنعتی قابل اعتماد باشد!

تماس با ما

شرکت بین المللی ژن آن، محدود

WhatsApp: +86 15518824805

ایمیل:info@zaferroalloy.com

آدرس: مرکز تجاری Huafu، منطقه Wenfeng، شهر Anyang، استان هنان، چین