Verwendung von Calciumcarbidpulver in fünf Schlüsselindustrien

Warum sich die Pulverform anders verhält

Durch das Mahlen von Calciumcarbid wird die dem Wasser ausgesetzte Oberfläche vervielfacht. Ein Pulver mit einer mittleren Partikelgröße unter 1 mm reagiert innerhalb von Sekunden in überschüssigem Wasser, wohingegen 50–80 mm große Klumpen Minuten brauchen, um vollständig zu hydrolysieren. Dieser kinetische Vorteil ist genau das, was chemische Reaktoren und Injektionslanzen benötigen, aber er verringert auch den Sicherheitsspielraum gegen Feuchtigkeit, den das klumpige Material zurückhält, sodass das Pulver in versiegelten Stahlfässern verpackt, trocken gelagert und umgehend verbraucht wird. Die Reaktivität macht das Pulver auch zur richtigen Wahl für Prozesse, bei denen die Dosiergenauigkeit und nicht der Mengendurchsatz das Design bestimmt.

Acetylenerzeugung und chemische Synthese

Die Primärreaktion ist CaC2 + 2 H2O, wodurch C2H2 + Ca(OH)2 entsteht. Das Pulver speist die Generatoren, die Vinylchlorid-Monomeranlagen, Acetylenrußleitungen und Feinchemiereaktoren mit Acetylen versorgen, wobei der Butindiol-Weg zu 1,4-Butandiol genutzt wird. Da es sich bei dem Reaktor in der Regel um einen kontinuierlichen Rührkessel mit kontrollierter Wasserzugabe handelt, sorgt eine feine und gleichmäßige Karbidzufuhr dafür, dass die Gasentwicklungsrate stabil bleibt, was wiederum dazu führt, dass der nachgeschaltete Kompressor und die Reinigungskette innerhalb des Auslegungsdrucks bleiben.

Pfannenmetallurgie und Stahlentschwefelung

Calciumcarbid wird als Entschwefelungsmittel in flüssigen Stahl injiziert und reagiert mit gelöstem Schwefel als CaC2 + S zu CaS + 2 C. Das Pulver wird mit einer Lanze mit Argon als Trägergas in die Schmelze getragen und das entstehende Calciumsulfid verlässt mit der Schlacke. Im Vergleich zu Kalk-Flussspat-Mischungen führt die Karbidinjektion zu einem schnelleren Schwefelabfall und vermeidet die Fluorbelastung in der Schlacke. Die Dosierung wird durch den zugeführten Schwefel und den Zielwert bestimmt; Die meisten Schmelzen erreichen einen Schwefelgehalt von unter 0,010 % und einen Verbrauch von weniger als einem Kilogramm pro Tonne Stahl.

Calciumcyanamid, Düngemittel und Dicyandiamid

Durch Erhitzen von feinem Karbid in einem Stickstoffstrom bei etwa 1000-1100 C wird es in Calciumcyanamid, CaC2 + N2, umgewandelt, wodurch CaCN2 + C entsteht. Das Produkt wird direkt als Stickstoffdünger und als Zwischenprodukt für die Dicyandiamid- und Melaminchemie verwendet. Die Verteilung der Partikelgröße ist hier von entscheidender Bedeutung, da die Nitrierreaktion gasförmig und fest verläuft und eine grobe Beschickung unreagierte Kerne hinterlässt, die die Stickstoffumwandlungseffizienz verringern.

Schweißen, Schneiden und Gießereianwendungen

Das Schweiß- und Schneidhandwerk verbraucht Acetylen, das vor Ort aus Hartmetallpulver in kleinen Generatoren hergestellt wird. Gießereien verwenden Karbid auch zur Modifizierung der Chemie von Pfannenbehandlungen und zur lokalen Erwärmung bei Reparaturarbeiten. Bei diesen Anwendungen schätzt der Benutzer den schnellen Start-, den feines Karbid ermöglicht, und akzeptiert in der Regel eine geringere Schüttdichte im Gegenzug für eine kürzere Zeit bis zum vollen Gasfluss.

Kalknebenproduktrückgewinnung und Wasseraufbereitung

Die nach der Hydrolyse verbleibende Calciumhydroxidaufschlämmung, oft Karbidkalk genannt, ist alkalisch und fein verteilt. Es wird wiederverwendet, um saures Abwasser zu neutralisieren, den Boden zu stabilisieren und Schwefeldioxid aus Rauchgasen zu entfernen. Vor der Wiederverwendung ist es wichtig, die Aufschlämmung auf restliches, nicht umgesetztes Karbid zu prüfen, da zurückgebliebenes Karbid in einem Absetzbecken oder einem geschlossenen Abwasserkanal weiterhin brennbares Gas erzeugt.

Sicherer Umgang mit Pulver

Karbidpulver vereint zwei Gefahren: Es setzt bei Kontakt mit Feuchtigkeit oder feuchter Luft brennbares Acetylen frei und fällt als Feinstaub unter den Staubexplosionsschutz gemäß GB 15577. Installationen verwenden daher versiegelte Übergabepunkte, leitfähige und verbundene Geräte, Explosionsdruckentlastungen an Silos und Filtern sowie eine trockene, belüftete Lagerung fern von Wasser, Dampf und Sprinklerköpfen. Die Bediener tragen Staubmasken, Schutzbrillen und flammhemmende Kleidung. Der Bereich wird als Zone behandelt, in der Zündquellen kontrolliert werden.

Häufig gestellte Fragen

Q:Kann Pulver Hartmetallklumpen in einem Standardgenerator ersetzen?
A: Nur wenn der Generator dafür ausgelegt ist. Pulver reagiert viel schneller, daher müssen Wasserversorgung, Kühlung und Gasentnahme-für eine höhere Momentanrate dimensioniert werden, da es sonst zu Druckspitzen kommt.

Q:Wie viel Pulver wird benötigt, um eine Stahlschmelze zu entschwefeln?
A: Der Verbrauch hängt vom einströmenden Schwefel und dem Zielgehalt ab, aber die meisten Chargen erreichen unter 0,010 % S mit weniger als einem Kilogramm Karbid pro Tonne Stahl, injiziert mit Argon durch eine Lanze.

Q:Ist Calciumcarbidpulver als Staub explosiv?
A: Da es sich um brennbaren und feuchtigkeitsreaktiven Staub handelt, gilt für Förder-, Lager- und Filtergeräte der Staubexplosionsschutz gemäß GB 15577.

Q:Was passiert mit den Kalkrückständen nach der Acetylenbildung?
A: Es kann zur Abwasserneutralisierung oder Rauchgaswäsche wiederverwendet werden, nachdem es auf Karbidreste gesiebt wurde, um eine weitere Acetylenbildung in Tanks und Abwasserkanälen zu verhindern.

Q:Warum ist die Partikelgröße für die Cyanamid-Route so wichtig?
A: Beim Nitrierschritt handelt es sich um einen Gas-{0}}Feststoff, sodass übergroße Partikel unreagierte Kerne entwickeln und die Stickstoffumwandlung verringern, weshalb eine kontrollierte und relativ feine Verteilung angegeben wird.