Carbură de calciu: chimie, utilizări și pericole

Dec 30, 2025

Lăsaţi un mesaj

Carbură de calciu (CaC₂): Chimie, utilizări, specificații și ghid de siguranță

1. Ce este carbura de calciu?

Carbură de calciu (formula chimică:CaC₂) este un compus anorganic industrial utilizat în principal pentruproducția de acetilenă, fabricarea chimică și aplicațiile metalurgice.

Este un material cristalin gri până la gri{0}}negru, furnizat sub formă de bulgări, granule sau pulbere. Cea mai importantă caracteristică a carburii de calciu este capacitatea sa de a reacționa cu apa și de a elibera acetilenă gazoasă:

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂↑ + Ca(OH)₂

Această reacție este extrem de exotermă și formează baza generării industriale de acetilenă pentru sudare, tăiere și sinteza chimică.

Carbura de calciu comercială este produsă prin reacția de var (CaO) cu materiale carbonice la temperaturi extrem de ridicate într-un cuptor cu arc electric.

2. Structura chimică și reacția de producție

2.1 Structura chimică

Carbura de calciu constă din:

Ioni de calciu (Ca²⁺)

Ioni de dicarbură (C₂²⁻)

Ionul C₂²⁻ conține doi atomi de carbon legați împreună, dând carburii de calciu reactivitate chimică ridicată.

Spre deosebire de materialele de carbon convenționale, carbura de calciu nu este folosită în principal ca sursă de energie. Valoarea sa industrială provine din capacitatea sa de a genera acetilenă și de a participa la reacții chimice.

2.2 Procesul de producție industrială

Carbura de calciu este produsă printr-un proces de reducere carbotermică.

Reacția principală este:

CaO + 3C → CaC₂ + CO↑

Procesul de producție include:

Pasul 1 - Pregătirea materiei prime

Principalele materii prime:

Var (CaO)

Cocs sau carbon antracit

Cerințe importante de materie primă:

Conținut ridicat de CaO

Conținut ridicat de carbon fix

Scăzut de sulf

Cenușă scăzută

Umiditate scăzută

Pasul 2 - Reacția cuptorului cu arc electric

Amestecul este încărcat într-un cuptor cu arc electric.

La temperaturi peste2000 de grade, carbonul reduce oxidul de calciu și formează carbură de calciu topită.

Pasul 3 - Răcire și procesare

Carbura topită este:

Scos din cuptor

Răcită în blocuri solide

Zdrobit și cernut în dimensiunile necesare

Dimensiunile comerciale includ:

4–7 mm

7–15 mm

15–50 mm

50–80 mm

80–120 mm

3. Proprietăți chimice cheie ale carburii de calciu

Proprietate	Descriere tipică
Formula chimică	CaC₂
Aspect	Bucăți, granule sau pulbere de la gri până la gri{0}}negru
Reacția cu apa	Produce acetilenă gazoasă și hidroxid de calciu
Tip de reacție	Exotermic și sensibil-la umiditate
Punct de topire	Aproximativ 2160–2300 de grade
Puritate industrială	De obicei 80–93% CaC2
Interval de randament de gaz	255–295 L/kg (referință GB 10665)

Performanța industrială a carburii de calciu depinde de:

conținut de CaC2

Randamentul gazelor

Dimensiunea particulelor

Nivelul de umiditate

Conținut de impurități

4. Grade și specificații de carbură de calciu

Calitățile de carbură de calciu sunt clasificate în principal după:

Conținut de carbură de calciu

Randamentul de gaz acetilenă

Dimensiunea particulelor

Limite de impuritate

Specificații industriale tipice

Parametru	Gama tipică
Conținut de CaC₂	80–93%
Randamentul gazului acetilenă	255–295 L/kg
sulf (S)	Mai mic sau egal cu 0,20%
Fosfor (P)	Mai mic sau egal cu 0,15%
Umiditate	Mai mic sau egal cu 0,50%
Gama de dimensiuni	4–120 mm

Specificațiile reale depind de cerințele clientului și de condițiile de aplicare.

5. Principalele aplicații industriale ale carburii de calciu

5.1 Producția de acetilenă

Cea mai mare aplicație a carburii de calciu este generarea industrială de acetilenă.

Când carbura de calciu reacţionează cu apa, se produce acetilenă gazoasă:

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂

Acetilena generată este utilizată pentru:

Sudare cu oxi-acetilenă

Tăierea metalelor

Aplicații industriale ale gazelor

Producția de monomer de clorură de vinil (VCM).

Fabricare PVC

Alte substanțe chimice pe bază de acetilenă{0}

Carbura de calciu{0}}de înaltă calitate ajută la îmbunătățirea:

Randamentul gazelor

Eficiența generatorului

Stabilitatea producției

5.2 Producția chimică

Acetilena produsă din carbură de calciu este un intermediar chimic important.

Aplicațiile includ:

Monomer de clorură de vinil (VCM)

Productie PVC

Sinteză chimică organică

Derivați ai acetilenei

Carbura de calciu poate reacționa și cu azotul la temperaturi ridicate pentru a produce cianamidă de calciu:

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

Cianamida de calciu este folosită ca substanță chimică agricolă{0}}conținând azot.

5.3 Aplicații metalurgice

În metalurgie, carbura de calciu este folosită în principal ca aagent de desulfurare pentru tratarea fierului topit.

Reacționează cu compușii sulfului și ajută la reducerea nivelului de sulf înainte de producția de oțel.

Aplicațiile includ:

Desulfurarea fierului

Tratament de turnătorie

Procese de fabricare a oțelului

Beneficiile includ:

Conținut redus de sulf

Calitatea metalului îmbunătățită

Control mai bun al proprietăților oțelului

6. Pericole de carbură de calciu

Carbura de calciu necesită o manipulare strictă deoarece reacționează puternic cu umiditatea și produce acetilenă gazoasă inflamabilă.

6.1 Risc de inflamabilitate

Principalul pericol provine din generarea de acetilenă.

Acetilena este:

Foarte inflamabil

Se aprinde usor

Exploziv în anumite intervale de concentrație a aerului

Chiar și cantități mici de umiditate pot declanșa eliberarea de acetilenă.

6.2 Risc de impuritate toxică

Carbura de calciu de calitate inferioară-poate conține impurități precum:

Compuși ai sulfului

Compuși ai fosforului

Urme de compuși de arsenic

În timpul hidrolizei, unele impurități pot forma gaze periculoase.

Pentru aplicații industriale, cumpărătorii ar trebui să solicite:

Analiza chimica

COA

documentație SDS

6.3 Sensibilitatea la umiditate

Carbura de calciu reacţionează cu:

Apă

Umiditate

Materiale care-conțin umiditate

Riscuri posibile:

Generare de căldură

Acumulare de acetilenă

Creșterea presiunii

Deteriorarea containerului

6.4 Risc al produselor secundare alcaline

Reacția produce hidroxid de calciu (Ca(OH)₂), care este alcalin.

Contactul poate provoca:

Iritarea pielii

Iritarea ochilor

Disconfort respirator

7. Ghid de siguranță pentru carbură de calciu

Echipamente de protecție personală (EIP)

Protectie recomandata:

Mănuși rezistente la{0}}chimice

Ochelari de protecție

Îmbrăcăminte de protecție

Protecție respiratorie adecvată acolo unde este necesar

Cerințe de depozitare

Carbura de calciu trebuie depozitată:

În recipiente ermetice-rezistente la umiditate

În depozite uscate și ventilate

Departe de sursele de apă

Departe de acizi și surse de căldură

Ambalaj recomandat:

Tamburi de oțel

Pungi-rezistente la umiditate

Containere în vrac cu căptușeli de protecție

Transport

Carbura de calciu este clasificată ca material periculos-reactiv cu apă.

Transportul trebuie să respecte reglementările aplicabile privind mărfurile periculoase, inclusiv:

Clasificare ONU 1402

Cerințe de ambalare aprobate

Etichetarea și documentarea corespunzătoare

8. Controlul calității și cerințele de achiziție

Cumpărătorii industriali ar trebui să evalueze carbura de calciu pe baza:

Parametrii chimici

Inclusiv:

conținut de CaC2

Randamentul gazelor

Sulf

Fosfor

Umiditate

Parametrii fizici

Inclusiv:

Distribuția mărimii particulelor

Stare de ambalare

Stabilitate la depozitare

Documente de calitate

Furnizorii profesioniști trebuie să ofere:

Certificat de analiză (COA)

Inclusiv:

Clasa de produs

Rezultatele testelor

Informații despre lot

Fișă cu date de securitate (FDS)

Inclusiv:

Informații despre pericol

Instrucțiuni de depozitare

Proceduri de urgență

9. Întrebări frecvente

Pentru ce se folosește în principal carbura de calciu?

Carbura de calciu este utilizată în principal pentru producția de acetilenă, fabricarea chimică și desulfurarea metalurgică.

Cum produce carbura de calciu acetilena?

Carbura de calciu reacționează cu apa pentru a produce acetilenă gazoasă și hidroxid de calciu printr-o reacție exotermă.

Ce puritate a carburii de calciu este utilizată în mod obișnuit la nivel industrial?

Calitățile industriale conțin de obicei aproximativ 80–93% CaC₂, în funcție de cerințele aplicației.

Ce dimensiune se folosește carbura de calciu pentru generatoarele de acetilenă?

Dimensiunile comune includ 15–50 mm, 50–80 mm și 80–120 mm, în funcție de designul generatorului.

De ce trebuie păstrată carbura de calciu departe de umiditate?

Deoarece umiditatea cauzează generarea de acetilenă, eliberarea de căldură și potențiale riscuri de siguranță.

Ce documente ar trebui să solicite cumpărătorii înainte de cumpărare?

Cumpărătorii ar trebui să solicite COA, SDS și specificații tehnice înainte de expediere.

Furnizare industrială de carbură de calciu

Furnizăm carbură de calciu pentruproducția industrială de acetilenă, fabricarea chimică și aplicațiile metalurgicecu conținut controlat de CaC₂, randament de gaz, dimensiunea particulelor și ambalaj de export.

Clasele personalizate sunt disponibile în funcție de cerințele clienților.

WhatsApp: +86 15518824805
E-mail: info@zaferroalloy.com

Trimiteți întrebarea acum

Carbură de calciu VS produse similare

Carbura de calciu este adesea comparată cu alte materiale pe bază de calciu-și metode de alimentare cu acetilenă. Cea mai bună alegere depinde de aplicația necesară, metoda de generare a gazului, condițiile de operare și considerațiile de cost.

Carbură de calciu VS Cilindru cu gaz acetilenă

Comparaţie	Carbură de calciu (CaC₂)	Cilindru cu gaz acetilenă
Formular de aprovizionare	Material chimic solid	Gaz comprimat
Generare de gaze	Produce acetilenă prin reacție cu apa	Gata-de-utilizare acetilenă gazoasă
Reacția principală	CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂	Nu este necesară generarea
Depozitare	Necesită depozitare-protejată la umiditate	Necesita butelii de gaz sub presiune
Transport	Material solid, livrare mai ușoară în vrac	Necesită manipularea cilindrului
Aplicație	Generație industrială de acetilenă, utilizatori mari	Magazine de sudura, aplicatii portabile
Factorul cost	Depinde de gradul de carbură și de randamentul gazului	Depinde de umplerea și distribuția cilindrului

Când să alegeți carbura de calciu:

Carbura de calciu este preferată atunci când utilizatorii își folosesc propriile generatoare de acetilenă și necesită producție continuă de acetilenă.

Când să alegeți cilindrii de acetilenă:

Acetilena comprimată este mai potrivită pentru operațiunile de sudare la scară mică-în cazul în care generarea de gaz la fața locului-nu este practică.

Carbura de calciu rămâne o sursă industrială importantă de acetilenă, deoarece reacția cu apa produce direct acetilenă și var hidratat ca produs secundar. (International Industrial Gases Ltd)

Carbură de calciu VS oxid de calciu (var neted, CaO)

Comparaţie	Carbură de calciu (CaC₂)	oxid de calciu (CaO)
Formula chimică	CaC₂	CaO
Producția principală	Reducere var + carbon în cuptorul electric	Calcararea calcarului
Funcția principală	Generarea acetilenei și desulfurarea	Flux, neutralizator, aditiv pentru fabricarea oțelului
Reacția cu apa	Produce acetilenă gazoasă	Produce hidroxid de calciu
Generare de gaze	Da	Nu
Valoarea energetică industrială	Reactivitate chimică	Alcalinitate

Diferența cheie:

Oxidul de calciu este utilizat în principal ca material de bază și flux, în timp ce carbura de calciu oferă un compus reactiv care conține carbon{0}}capabil să genereze acetilenă.

Carbură de calciu VS Cianamidă de calciu

Comparaţie	Carbură de calciu (CaC₂)	Cianamida de calciu (CaCN₂)
Formula chimică	CaC₂	CaCN₂
Relația de producție	Materie primă pentru producția de cianamidă	Produs prin reacția CaC₂ cu azot
Aplicația principală	Producția de acetilenă, metalurgie	Îngrășământ cu azot, sinteza chimică
Rol industrial	Substanță chimică intermediară	Produs final care conține-azot

La temperaturi ridicate, carbura de calciu poate reacționa cu azotul pentru a forma cianamida de calciu:

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

Prin urmare, carbura de calciu este un material intermediar important în lanțul de producție a cianamidei de calciu.

Carbură de calciu VS Carbură de siliciu (SiC)

Comparaţie	Carbură de calciu (CaC₂)	Carbură de siliciu (SiC)
Formula chimică	CaC₂	Sic
Tipul materialului	Compus chimic reactiv	Compus ceramic
Principalele caracteristici	Generează acetilenă, reacționează cu apa	Duritate ridicată, rezistență termică
Aplicații principale	Acetilenă, metalurgie, chimicale	Abrazive, refractare, materiale semiconductoare
Reacția apei	Produce gaz	În general stabil
Rezistenta la caldura	Material reactiv	Extrem de{0}}rezistent la temperatură

Deși ambele conțin carbon, carbura de calciu și carbura de siliciu servesc unor scopuri industriale complet diferite.

CaC₂:material de reacție chimică

Sic:material ceramic-de înaltă performanță și abraziv

Ghid de selecție a carburii de calciu

Aplicație	Material recomandat
Producția industrială de acetilenă	Carbură de calciu cu randament adecvat de gaz
Producerea gazelor de sudare	Bucăți de carbură de calciu cu viteză de reacție stabilă
Desulfurarea oțelului	Carbură de calciu de calitate-metalurgică
Sinteză chimică	CaC₂{0}}de înaltă calitate cu impurități controlate
Refractar la{0}}înaltă temperatură	Carbură de siliciu în loc de carbură de calciu