Qu'est-ce que le carbure de calcium (CaC2) ? Propriétés et applications
Laisser un message
Qu’est-ce que le carbure de calcium ?
Le carbure de calcium (CaC2) est un composé chimique industriel de calcium et de carbone, produit dans un four à arc électrique en faisant réagir de la chaux (oxyde de calcium) avec des matériaux carbonés tels que le coke ou l'anthracite à des températures supérieures à 2 000 degrés. Il se forme sous forme de morceaux cristallins gris à noirs avec une apparence rocheuse-. Sa propriété la plus importante est la réaction avec l'eau, qui libère de l'acétylène gazeux et de l'hydroxyde de calcium : CaC2 + 2H2O=C2H2 + Ca(OH)2.
Propriétés clés
Réactivité : réagit facilement avec l'eau, y compris l'humidité atmosphérique, libérant de l'acétylène.
Rendement en gaz : les qualités commerciales produisent 285 à 305 litres d'acétylène par kilogramme, le CaC2 pur ayant un rendement théorique d'environ 372 L/kg.
Impuretés : le soufre et le phosphore sont les principales impuretés contrôlées ; ils forment du sulfure d'hydrogène et de la phosphine dans le gaz.
Taille : fourni dans des gammes telles que 4-7 mm, 7-15 mm, 15-25 mm, 25-50 mm et 50-80 mm pour correspondre aux types de générateurs.
Sensibilité à l'humidité : doit être stocké hermétiquement car l'air humide dégrade le rendement et crée une pression dans les récipients fermés.
Comment est fabriqué le carbure de calcium
La chaux et le carbone sont chargés dans un four à arc électrique, où la réaction CaO + 3C=CaC2 + CO a lieu à environ 2 000 -2 200 degrés. Le carbure fondu est taraudé, refroidi, broyé et tamisé selon sa taille. La production est gourmande en électricité, consommant environ 2 800 à 3 500 kWh par tonne, de sorte que le coût de l’énergie influence fortement l’économie du carbure.
Principales applications
| Application | Comment le carbure est utilisé |
| Soudage et découpage à l'oxy-acétylène | L'acétylène avec l'oxygène donne une flamme d'environ 3160-3300 degrés |
| Matière première chimique | Acétylène pour PVC, acétate de vinyle, acrylonitrile, noir d'acétylène |
| Sidérurgie | Désulfuration et désoxydation des métaux chauds et de l'acier |
| Cyanamide calcique | Le carbure réagit avec l'azote pour produire de l'engrais CaCN2 |
| Éclairage | Lampes au carbure pour l'exploitation minière, la spéléologie et les utilisations héritées |
Grades et qualité
Le carbure est classé selon le rendement en gaz : grade 285 (285 L/kg min, environ 90 % de CaC2), grade 295 (environ 94 %) et grade 305 (environ 96 %). Les qualités supérieures conviennent aux processus chimiques nécessitant de l'acétylène propre et à grand volume ; Les qualités standard de soudage et d'éclairage sont généralement de 285 à 295. Les acheteurs doivent également spécifier la taille des morceaux, les limites de soufre et de phosphore et le conditionnement, généralement des fûts en acier hermétiques de 50 à 100 kg pour l'exportation.
Sécurité et manipulation
Le carbure de calcium n'est pas inflammable en soi, mais l'acétylène qu'il génère l'est : les mélanges d'acétylène-air s'enflamment sur environ 2,5-82 % d'acétylène, et l'acétylène pur peut se décomposer de manière explosive sous pression. Stocker le carbure dans des zones sèches, aérées et verrouillables, à l'écart de l'eau et des sources d'inflammation ; n'utilisez jamais d'eau pour éteindre les incendies de carbure ; utiliser des équipements antidéflagrants là où fonctionnent les générateurs ; et suivre la fiche de données de sécurité pour le transport et l'élimination.
FAQ
1. Qu'est-ce qui détermine la qualité du carbure de calcium ?
La qualité est définie par le rendement en gaz en litres par kilogramme, qui reflète la teneur en CaC2. Un rendement plus élevé signifie plus d’acétylène par kilogramme et un prix plus élevé ; sélectionnez la qualité qui correspond aux exigences de pureté et d'économie de l'application.
2. Pourquoi le carbure sent-il l'ail ?
L'odeur provient de la phosphine et du sulfure d'hydrogène formés à partir d'impuretés de phosphore et de soufre. Le carbure de qualité supérieure-avec une faible teneur en P et S produit un gaz plus propre ; pour les usages sensibles, l’épuration des gaz élimine ces composés.
3. Le carbure de calcium peut-il être stocké dans des climats humides ?
Oui, à condition de le stocker correctement : dans des fûts en acier hermétiques, hors sol, dans un entrepôt sec et couvert. L'humidité dégrade le produit et met sous pression les récipients. Ne stockez jamais les fûts de carbure dans des zones sujettes aux inondations ou aux fuites.
4. Quelle taille de carbure convient à mon générateur ?
Vérifiez les spécifications du générateur : les générateurs portables prennent des qualités fines (4 à 15 mm), les générateurs industriels moyens prennent 15 à 50 mm et les grandes unités peuvent utiliser 50 à 80 mm. Un mauvais dimensionnement provoque de la poussière, des blocages ou un débit de gaz insuffisant.
5. Le carbure de qualité alimentaire-est-il différent du carbure industriel ?
Oui, les matériaux de qualité alimentaire-doivent respecter des limites beaucoup plus strictes en matière d'arsenic et de phosphore et ne sont utilisés que là où la maturation des fruits est légalement autorisée. De nombreux pays interdisent entièrement le mûrissement du carbure ; vérifiez les réglementations locales avant toute utilisation-en contact avec les aliments.
