炭化カルシウムの5大産業用途

炭化カルシウムの仕組み

炭化カルシウム (CaC2) は、電気炉内で石灰 (CaO) と炭素を 2000 度以上の温度で反応させることによって生成されます。その特徴的な反応は加水分解です。CaC2 + 2H2O は C2H2 (アセチレン) と Ca(OH)2 を生成します。反応が速く、制御可能で、有用な燃料ガスを生成するため、炭化カルシウムはアセチレン化学の骨格となり、重要な工業材料であり続けています。

用途 1: 酸素-アセチレン溶接と切断

アセチレンを酸素で燃焼すると、実用的な燃料として最も高温の約 3160-3300 度の燃料ガス炎が発生し、鋼が急速に溶けます。酸素アセチレン装置は持ち運びが可能で、主電源なしで動作し、建設、造船所、および現場メンテナンスでの厚板の切断、溶接修理、ろう付け、火炎加熱に使用されます。小型カーバイド発生装置は、ボトル入りガスが利用できない場所でもアセチレンを供給しています。

用途 2: C2 化学の化学原料

アセチレンは、PVC 用塩化ビニルモノマー、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アセチレンブラック、1,4- ブタンジオールなど、多くの化学物質の構成要素です。石油化学界の多くの地域ではエチレンがアセチレンに取って代わりましたが、カーバイドと電力が豊富な地域、特に中国の一部では、PVC および関連製品にカーバイド-アセチレンルートが引き続き使用されています。

用途3：製鉄における脱硫・脱酸

炭化カルシウムは、脱硫剤として溶銑および溶鋼に注入されます。カルシウムは硫黄と結合して硫化カルシウムを形成し、スラグ中に浮遊します。また、取鍋冶金における脱酸剤および熱源としても機能します。炭化物-ベースの脱硫は、パイプライン、プレート、鍛造品に使用される低硫黄鋼グレードを製造するための標準的な方法です。-

用途4: カルシウムシアナミドの製造

炭化カルシウムを窒素中で約 1000-1100 度で加熱すると、徐放性窒素肥料であり、メラミン、ジシアンジアミド、その他の窒素化学物質の前駆体であるカルシウムシアナミド (CaCN2) が形成されます。窒化またはシアナミドプロセスとして知られるこのプロセスは、カーバイドを高価値の農産化学製品に変換します。

用途 5: 農業およびレガシーアプリケーション

カーバイドから放出されるアセチレンは植物ホルモンのエチレンに似ており、一部の地域ではマンゴーやバナナなどの果物を収穫後に追熟するために使用されています。炭化物ランプは、電気照明が登場する前の初期の鉱山労働者、洞窟探検隊、および初期の自動車に電力を供給していました。現在、これらの用途は少なくなり、食品と接触する用途は規制されています。多くの国では、ヒ素やリンの不純物が含まれる可能性があるため、カーバイドの熟成を制限または禁止しているため、許可されている場合は食品グレードのカーバイドまたはエチレンガスが必要です。-

グレードと品質

学年	ガス収量	CaC2含有量
グレード285	285 L/kg 分	約90%
グレード295	295 L/kg 分	約94%
グレード305	305 L/kg 分	約96%

よくある質問

1. 1kgのカーバイドからどのくらいのアセチレンが生成されますか?

295 L/kg グレードは、標準条件で少なくとも 295 リットルのアセチレンを生成します。純粋な CaC2 の理論収量は約 372 L/kg で、その差は市販のカーバイドに含まれる酸化カルシウムと不純物を反映しています。

2. 炭化カルシウムは鋼の脱硫にどのように使用されますか?

カーバイドは、キャリアガスを使用して粉末として溶銑または鋼に注入されます。カルシウムは硫黄と反応して硫化カルシウムを形成し、これがスラグに報告されます。注入方法、温度、撹拌によって最終的な硫黄レベルが決まります。

3. 炭化カルシウムは取り扱うと危険ですか?

水や湿った空気と反応して、可燃性で爆発の可能性のあるアセチレンを放出します。気密性と防湿性の容器に入れて乾燥した場所に保管し、発火源から遠ざけ、安全データシートに従ってください。-カーバイド火災には水を決して使用してはなりません。

4. どの超硬グレードを購入すればよいですか?

グレードを用途に合わせて選択します。標準的な溶接および照明では 285 ～ 295 L/kg のグレードが使用されます。純粋なアセチレンを必要とする化学プロセスでは、硫黄とリンが少ない 295 ～ 305 L/kg が好まれます。発電機または投与装置に適合するサイズ範囲を確認してください。

5. カーバイドは今でも果物の熟成に使用されていますか?

一部の地域では可能ですが、多くの国では不純物のリスクを理由に規制または禁止されています。許可されている場合は、食品グレードのカーバイドまたは制御されたエチレンの塗布が使用されます。{1}食品用途にカーバイドを使用する前に、現地の規制を確認してください。