Kalciumkarbid: kemi, användningsområden och faror

Dec 30, 2025

Lämna ett meddelande

Kalciumkarbid (CaC₂): Kemi, användningar, specifikationer och säkerhetsguide

1. Vad är kalciumkarbid?

Kalciumkarbid (kemisk formel:CaC2) är en industriell oorganisk förening som huvudsakligen används föracetylenproduktion, kemisk tillverkning och metallurgiska tillämpningar.

Det är ett grått till gråaktigt-svart kristallint material som tillhandahålls i form av klumpar, granulat eller pulver. Den viktigaste egenskapen hos kalciumkarbid är dess förmåga att reagera med vatten och frigöra acetylengas:

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂↑ + Ca(OH)₂

Denna reaktion är mycket exoterm och utgör grunden för industriell acetylengenerering för svetsning, skärning och kemisk syntes.

Kommersiell kalciumkarbid framställs genom att reagera kalk (CaO) med kolmaterial vid extremt höga temperaturer i en elektrisk ljusbågsugn.

2. Kemisk struktur och produktionsreaktion

2.1 Kemisk struktur

Kalciumkarbid består av:

Kalciumjoner (Ca²⁺)

Dikarbidjoner (C₂²⁻)

C₂²⁻-jonen innehåller två kolatomer bundna tillsammans, vilket ger kalciumkarbid hög kemisk reaktivitet.

Till skillnad från konventionella kolmaterial används inte kalciumkarbid huvudsakligen som energikälla. Dess industriella värde kommer från dess förmåga att generera acetylen och delta i kemiska reaktioner.

2.2 Industriell produktionsprocess

Kalciumkarbid tillverkas genom en karbotermisk reduktionsprocess.

Huvudreaktionen är:

CaO + 3C → CaC₂ + CO↑

Produktionsprocessen inkluderar:

Steg 1 - Råmaterialberedning

Huvudråvaror:

Lime (CaO)

Koks eller antracitkol

Viktiga råvarukrav:

Högt CaO-innehåll

Högt fast kolinnehåll

Låg svavelhalt

Låg aska

Låg fuktighet

Steg 2 - Elbågsugnsreaktion

Blandningen laddas i en elektrisk ljusbågsugn.

Vid temperaturer över2000 grader, reducerar kol kalciumoxid och bildar smält kalciumkarbid.

Steg 3 - Kylning och bearbetning

Den smälta karbiden är:

Tappas från ugnen

Kyld till fasta block

Krossad och siktad till önskade storlekar

Kommersiella storlekar inkluderar:

4–7 mm

7–15 mm

15–50 mm

50–80 mm

80–120 mm

3. Viktiga kemiska egenskaper hos kalciumkarbid

Egendom	Typisk beskrivning
Kemisk formel	CaC2
Utseende	Grå till gråaktiga-svarta klumpar, granulat eller pulver
Reaktion med vatten	Producerar acetylengas och kalciumhydroxid
Typ av reaktion	Exotermisk och fuktkänslig-
Smältpunkt	Cirka 2160–2300 grader
Industriell renhet	Vanligtvis 80–93 % CaC₂
Gasavkastningsintervall	255–295 L/kg (GB 10665 referens)

Kalciumkarbidens industriella prestanda beror på:

CaC2-innehåll

Gasutbyte

Partikelstorlek

Fuktnivå

Orenhetsinnehåll

4. Kalciumkarbidkvaliteter och specifikationer

Kalciumkarbidkvaliteter klassificeras huvudsakligen enligt:

Innehåll av kalciumkarbid

Acetylengasutbyte

Partikelstorlek

Gränser för föroreningar

Typiska industriella specifikationer

Parameter	Typiskt intervall
CaC₂-innehåll	80–93%
Acetylengasutbyte	255–295 L/kg
Svavel (S)	Mindre än eller lika med 0,20 %
Fosfor (P)	Mindre än eller lika med 0,15 %
Fukt	Mindre än eller lika med 0,50 %
Storleksintervall	4–120 mm

Faktiska specifikationer beror på kundens krav och applikationsförhållanden.

5. Huvudsakliga industriella tillämpningar av kalciumkarbid

5.1 Acetylenproduktion

Den största användningen av kalciumkarbid är industriell acetylengenerering.

När kalciumkarbid reagerar med vatten bildas acetylengas:

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂

Genererad acetylen används för:

Oxy-acetylensvetsning

Metallskärning

Industriella gastillämpningar

Produktion av vinylkloridmonomer (VCM).

PVC-tillverkning

Andra acetylen-baserade kemikalier

Kalciumkarbid av hög-kvalitet hjälper till att förbättra:

Gasutbyte

Generatoreffektivitet

Produktionsstabilitet

5.2 Kemisk tillverkning

Acetylen framställt av kalciumkarbid är en viktig kemisk mellanprodukt.

Applikationer inkluderar:

Vinylkloridmonomer (VCM)

PVC-tillverkning

Organisk kemisk syntes

Acetylenderivat

Kalciumkarbid kan också reagera med kväve vid höga temperaturer för att producera kalciumcyanamid:

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

Kalciumcyanamid används som en-kväveinnehållande jordbrukskemikalie.

5.3 Metallurgiska tillämpningar

Inom metallurgin används kalciumkarbid huvudsakligen som enavsvavlingsmedel för behandling av smält järn.

Det reagerar med svavelföreningar och hjälper till att minska svavelnivåerna före stålproduktion.

Applikationer inkluderar:

Avsvavling av järn

Gjuteribehandling

Ståltillverkningsprocesser

Förmånerna inkluderar:

Minskad svavelhalt

Förbättrad metallkvalitet

Bättre kontroll av stålegenskaper

6. Faror med kalciumkarbid

Kalciumkarbid kräver strikt hantering eftersom den reagerar starkt med fukt och producerar brandfarlig acetylengas.

6.1 Risk för brandfarlighet

Den största faran kommer från generering av acetylen.

Acetylen är:

Mycket brandfarligt

Lätttänds

Explosivt inom vissa luftkoncentrationsintervall

Även små mängder fukt kan utlösa acetylenfrisättning.

6.2 Risk för giftiga föroreningar

Kalciumkarbid av lägre-kvalitet kan innehålla föroreningar som:

Svavelföreningar

Fosforföreningar

Spåra arsenikföreningar

Under hydrolys kan vissa föroreningar bilda farliga gaser.

För industriella tillämpningar bör köpare begära:

Kemisk analys

COA

SDS-dokumentation

6.3 Fuktkänslighet

Kalciumkarbid reagerar med:

Vatten

Fuktighet

Fukt-innehållande material

Möjliga risker:

Värmegenerering

Acetylenackumulering

Tryckuppbyggnad

Containerskada

6.4 Risk för alkaliska biprodukter

Reaktionen ger kalciumhydroxid (Ca(OH)2), som är alkalisk.

Kontakt kan orsaka:

Hudirritation

Ögonirritation

Andningsbesvär

7. Säkerhetsriktlinjer för kalciumkarbid

Personlig skyddsutrustning (PPE)

Rekommenderat skydd:

Kemikalie-resistenta handskar

Skyddsglasögon

Skyddskläder

Lämpligt andningsskydd vid behov

Förvaringskrav

Kalciumkarbid bör förvaras:

I lufttäta fuktbeständiga-behållare

I torra och ventilerade lager

Bort från vattenkällor

Bort från syror och värmekällor

Rekommenderad förpackning:

Stålfat

Fuktsäkra påsar-

Bulkcontainrar med skyddsfoder

Transport

Kalciumkarbid klassificeras som ett vattenreaktivt-farligt material.

Transport bör följa tillämpliga regler för farligt gods, inklusive:

UN 1402 klassificering

Godkända förpackningskrav

Korrekt märkning och dokumentation

8. Kvalitetskontroll och inköpskrav

Industriella köpare bör utvärdera kalciumkarbid baserat på:

Kemiska parametrar

Inklusive:

CaC2-innehåll

Gasutbyte

Svavel

Fosfor

Fukt

Fysiska parametrar

Inklusive:

Partikelstorleksfördelning

Förpackningsskick

Lagringsstabilitet

Kvalitetsdokument

Professionella leverantörer bör tillhandahålla:

Analyscertifikat (COA)

Inklusive:

Produktklass

Testresultat

Batchinformation

Säkerhetsdatablad (SDS)

Inklusive:

Faroinformation

Förvaringsinstruktioner

Akutrutiner

9. Vanliga frågor

Vad används kalciumkarbid huvudsakligen till?

Kalciumkarbid används främst för acetylenproduktion, kemisk tillverkning och metallurgisk avsvavling.

Hur producerar kalciumkarbid acetylen?

Kalciumkarbid reagerar med vatten för att producera acetylengas och kalciumhydroxid genom en exoterm reaktion.

Vilken renhet av kalciumkarbid används vanligtvis industriellt?

Industriella kvaliteter innehåller vanligtvis cirka 80–93 % CaC₂ beroende på applikationskrav.

Vilken storlek kalciumkarbid används för acetylengeneratorer?

Vanliga storlekar inkluderar 15–50 mm, 50–80 mm och 80–120 mm beroende på generatordesign.

Varför måste kalciumkarbid förvaras borta från fukt?

Eftersom fukt orsakar acetylenbildning, värmeavgivning och potentiella säkerhetsrisker.

Vilka dokument bör köpare begära innan köp?

Köpare bör begära COA, SDS och tekniska specifikationer före leverans.

Industriell kalciumkarbidförsörjning

Vi levererar kalciumkarbid förindustriell acetylenproduktion, kemisk tillverkning och metallurgiska tillämpningarmed kontrollerad CaC₂-halt, gasutbyte, partikelstorlek och exportförpackning.

Skräddarsydda kvaliteter är tillgängliga enligt kundens krav.

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

Skicka förfrågan nu

Kalciumkarbid VS liknande produkter

Kalciumkarbid jämförs ofta med andra kalcium-baserade material och acetylentillförselmetoder. Det bästa valet beror på den erforderliga applikationen, gasgenereringsmetod, driftsförhållanden och kostnadsöverväganden.

Kalciumkarbid VS Acetylen gascylinder

Jämförelse	Kalciumkarbid (CaC₂)	Acetylen gascylinder
Leveransformulär	Fast kemiskt material	Komprimerad gas
Gasutveckling	Producerar acetylen genom reaktion med vatten	Redo-att-använda acetylengas
Huvudreaktion	CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂	Ingen generation krävs
Lagring	Kräver fuktsäker-lagring	Kräver trycksatta gasflaskor
Transport	Fast material, enklare bulkfrakt	Kräver cylinderhantering
Ansökan	Industriell acetylengenerering, stora användare	Svetsverkstäder, bärbara applikationer
Kostnadsfaktor	Beror på karbidkvalitet och gasutbyte	Beror på cylinderfyllning och distribution

När ska man välja kalciumkarbid:

Kalciumkarbid är att föredra när användare använder sina egna acetylengeneratorer och kräver kontinuerlig acetylenproduktion.

När ska man välja acetylencylindrar:

Komprimerad acetylen är mer lämplig för små-svetsningsoperationer där gasgenerering på-plats inte är praktiskt.

Kalciumkarbid förblir en viktig industriell acetylenkälla eftersom reaktionen med vatten direkt producerar acetylen och hydratiserad kalk som en-biprodukt. (International Industrial Gases Ltd)

Kalciumkarbid VS Kalciumoxid (Quicklime, CaO)

Jämförelse	Kalciumkarbid (CaC₂)	Kalciumoxid (CaO)
Kemisk formel	CaC2	CaO
Huvudproduktion	Kalk + kolreduktion i elektrisk ugn	Kalcinering av kalksten
Huvudfunktion	Acetylengenerering och avsvavling	Flussmedel, neutraliseringsmedel, ståltillverkningstillsats
Reaktion med vatten	Producerar acetylengas	Producerar kalciumhydroxid
Gasutveckling	Ja	Inga
Industriellt energivärde	Kemisk reaktivitet	Alkalinitet

Nyckelskillnad:

Kalciumoxid används huvudsakligen som grundmaterial och flussmedel, medan kalciumkarbid ger en kol-innehållande reaktiv förening som kan generera acetylen.

Kalciumkarbid VS Kalciumcyanamid

Jämförelse	Kalciumkarbid (CaC₂)	Kalciumcyanamid (CaCN₂)
Kemisk formel	CaC2	CaCN2
Produktionsförhållande	Råvara för cyanamidproduktion	Produceras genom att reagera CaC2 med kväve
Huvudapplikation	Acetylenproduktion, metallurgi	Kvävegödsel, kemisk syntes
Industriell roll	Intermediär kemikalie	Slutlig kväveinnehållande-produkt

Vid höga temperaturer kan kalciumkarbid reagera med kväve och bilda kalciumcyanamid:

CaC2 + N2 → CaCN2 + C

Därför är kalciumkarbid ett viktigt mellanmaterial i kalciumcyanamidproduktionskedjan.

Kalciumkarbid vs kiselkarbid (SiC)

Jämförelse	Kalciumkarbid (CaC₂)	Kiselkarbid (SiC)
Kemisk formel	CaC2	Sic
Materialtyp	Reaktiv kemisk förening	Keramisk blandning
Huvudegenskaper	Genererar acetylen, reagerar med vatten	Hög hårdhet, termiskt motstånd
Huvudapplikationer	Acetylen, metallurgi, kemikalier	Slipmedel, eldfasta material, halvledarmaterial
Vattenreaktion	Producerar gas	Generellt stabil
Värmebeständighet	Reaktivt material	Extremt hög-temperaturbeständig

Även om båda innehåller kol, tjänar kalciumkarbid och kiselkarbid helt olika industriella ändamål.

CaC₂:kemiskt reaktionsmaterial

Sic:högpresterande-keramiskt och slipande material

Val av kalciumkarbid

Ansökan	Rekommenderat material
Industriell acetylenproduktion	Kalciumkarbid med lämpligt gasutbyte
Generering av svetsgas	Kalciumkarbidklumpar med stabil reaktionshastighet
Avsvavling av stål	Metallurgisk-kalciumkarbid
Kemisk syntes	CaC₂ av-hög kvalitet med kontrollerade föroreningar
Eldfast-hög temperatur	Kiselkarbid istället för kalciumkarbid