चूने में अशुद्धियाँ कैल्शियम कार्बाइड उत्पादन को कैसे प्रभावित करती हैं

चूने की गुणवत्ता कैल्शियम कार्बाइड पर सीमा क्यों निर्धारित करती है?

Calcium carbide is produced in an electric furnace by reacting quicklime with carbon at high temperature. The main reaction is CaO + 3C ->CaC2 + CO, और यह तभी उपयोगी दर से आगे बढ़ता है जब पिघले हुए क्षेत्र में चार्ज लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस या उससे ऊपर रखा जाता है। क्योंकि प्रक्रिया ऐसे तापमान पर चलती है, चूने के साथ पेश की गई प्रत्येक अशुद्धता भी दृढ़ता से कम करने वाले वातावरण में प्रवेश करती है और प्रतिक्रिया कर सकती है। इसलिए चूने की गुणवत्ता भट्ठी की स्थिरता, ऊर्जा की खपत और उपयोग किए जाने वाले कार्बाइड की शुद्धता को निर्धारित करती है।

नींबू में मुख्य अशुद्धियाँ और वे कैसे व्यवहार करते हैं

चूना पत्थर से उत्पादित क्विकलाइम में आमतौर पर मैग्नीशियम ऑक्साइड, सिलिकॉन डाइऑक्साइड, आयरन ऑक्साइड और एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है। इनमें से कोई भी कार्बाइड भट्टी की स्थिति में निष्क्रिय नहीं है। नीचे दी गई तालिका में कमी प्रतिक्रियाओं और उनके परिणामों का सारांश दिया गया है।

अपवित्रता	भट्ठी में प्रतिक्रिया	परिणाम
एम जी ओ	MgO + C ->एमजी गैस + सीओ	मैग्नीशियम वाष्प बनता है, गैस स्थान में पुनः ऑक्सीकरण होता है और तीव्र स्थानीय ताप पैदा करता है जो भट्ठी के तल को नुकसान पहुंचाता है
SiO2	SiO2 + 2C ->सी + 2सीओ	कार्बन और बिजली का उपभोग करता है, और सिलिकॉन का उत्पादन करता है जो लोहे के साथ मिश्रित होकर पिघलकर फेरोसिलिकॉन बनाता है
Fe2O3	Fe2O3 + 3C ->2Fe + 3CO	लोहा छोड़ता है जो कार्बाइड पिघल में घुल जाता है और उत्पाद की शुद्धता कम कर देता है
Al2O3	Al2O3 + 3C ->2Al + 3CO	धीरे-धीरे लेकिन लगातार कम करता है, कार्बन का उपभोग करता है और एल्यूमीनियम के साथ पिघल को दूषित करता है

मैग्नीशियम ऑक्साइड फर्नेस बॉटम को कैसे नुकसान पहुंचाता है

Magnesium oxide is the most damaging of the common impurities because it is readily reduced in the molten zone. The reaction MgO + C -> Mg gas + CO turns the molten zone into an intense high temperature reduction zone. When large quantities of magnesium vapour escape from this hot region they meet carbon monoxide in the upper part of the furnace, where Mg + CO ->एमजीओ + सी तुरंत आगे बढ़ता है और बड़ी मात्रा में गर्मी छोड़ता है। स्थानीय तापमान तेजी से बढ़ता है, सुरक्षात्मक कठोर आवरण जो आमतौर पर चूल्हे को ढकता है, नष्ट हो जाता है, और उच्च अशुद्धता भार वाला तरल कैल्शियम कार्बाइड भट्ठी के तल तक पहुंच सकता है और उसे नष्ट कर सकता है। परिणाम अनियमित चूल्हा प्रोफ़ाइल, अस्थिर इलेक्ट्रोड संचालन और छोटा अभियान जीवन है।

बिजली और कार्बन खपत पर प्रभाव

प्रत्येक पक्ष की प्रतिक्रिया में विद्युत ऊर्जा और कार्बन की खपत होती है जो अन्यथा कार्बाइड निर्माण के लिए उपलब्ध होती। चूँकि CaO के साथ-साथ अशुद्धियाँ कम हो जाती हैं, प्रति टन कार्बाइड की विशिष्ट बिजली खपत बढ़ जाती है, और क्षतिपूर्ति के लिए चार्ज में निश्चित कार्बन को बढ़ाना होगा। SiO2 और Fe2O3 से निकलने वाले सिलिकॉन और आयरन पिघल में मिलकर फेरोसिलिकॉन बनाते हैं, जो भट्ठी के निचले हिस्से में जमा हो जाता है और कार्बाइड के साथ बाहर निकालना मुश्किल होता है। Al2O3 से एल्युमीनियम काफी हद तक पिघले हुए हिस्से में रहता है और तैयार उत्पाद के ग्रेड को कम कर देता है। अशुद्धता से भरपूर कार्बाइड बाद में पानी के साथ प्रतिक्रिया करने पर अधिक अवशेष छोड़ता है, जिससे उपयोगकर्ता के लिए प्रभावी उपज कम हो जाती है।

व्यावहारिक नियंत्रण उपाय

नीबू विशिष्टता:CaO सामग्री और MgO, SiO2, Fe2O3 और Al2O3 के लिए स्वीकृति सीमाएँ निर्धारित करें और उनके बाहर आने वाले भार को अस्वीकार करें।

कच्चा माल स्रोत:डोलोमाइट चूना पत्थर से बचें, क्योंकि डोलोमाइट में मैग्नीशियम कार्बोनेट होता है और उच्च एमजीओ सामग्री वाला चूना निकलता है।

कैल्सीनेशन नियंत्रण:चूना पत्थर को अच्छी तरह से जला लें। नीचे जला हुआ चूना कार्बोनेट बनाए रखता है और असमान रूप से प्रतिक्रिया करता है, जबकि अधिक जला हुआ चूना घना होता है और पिघलने में धीरे-धीरे घुलता है।

आकार ग्रेडिंग:चूने को नियंत्रित आकार के बैंड में सीमित मात्रा में चार्ज करें, ताकि चार्ज कॉलम के माध्यम से गैस का प्रवाह एक समान रहे।

कार्बन संतुलन:जब भी चूने का रसायन बदलता है तो कोक या एन्थ्रेसाइट अनुपात को समायोजित करें, ताकि निश्चित कार्बन और CaO अनुपात ऑपरेटिंग विंडो के अंदर बना रहे।

भट्टी की निगरानी:इलेक्ट्रोड खपत, चूल्हा तापमान और टैपिंग व्यवहार को ट्रैक करें ताकि अस्तर क्षतिग्रस्त होने से पहले बढ़ते अशुद्धता भार का पता लगाया जा सके।

पैरामीटर	विशिष्ट स्वीकृति लक्ष्य
सीएओ, मि	92%
एमजीओ, अधिकतम	2%
SiO2, अधिकतम	2%
Fe2O3 और Al2O3, अधिकतम	1.5%
इग्निशन पर हानि, अधिकतम	2%
चार्ज का आकार	सीमित जुर्माने के साथ 5-40 मिमी

ये आंकड़े एक एकल विनिर्देश की सीमाओं के बजाय कार्बाइड उद्योग में सामान्य खरीद अभ्यास का वर्णन करते हैं, इसलिए व्यक्तिगत भट्टियों को नींबू रसायन विज्ञान और विशिष्ट बिजली खपत के बीच संबंध को ट्रैक करके अपनी स्वयं की खिड़की स्थापित करनी चाहिए।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: चूने में मौजूद अशुद्धियों का कैल्शियम कार्बाइड पर क्या प्रभाव पड़ता है?
वे पिघले हुए क्षेत्र में चूने के साथ मिलकर कम हो जाते हैं, अतिरिक्त बिजली और कार्बन का उपभोग करते हैं, पिघल को दूषित करते हैं और मैग्नीशियम ऑक्साइड के भट्ठी के तल पर हमला करने की स्थिति में।

प्रश्न: चूने में कौन सी अशुद्धि सर्वाधिक हानिकारक है?
मैग्नीशियम ऑक्साइड को आम तौर पर सबसे हानिकारक माना जाता है, क्योंकि यह आसानी से मैग्नीशियम वाष्प में बदल जाता है, जो फिर से ऑक्सीकरण करता है और विनाशकारी स्थानीय अति ताप पैदा करता है।

प्रश्न: मैग्नीशियम ऑक्साइड भट्ठी के तल को नुकसान क्यों पहुंचाता है?
गर्म पिघले हुए क्षेत्र से निकलने वाला मैग्नीशियम वाष्प गैस स्थान में कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है और मजबूत गर्मी छोड़ता है, सुरक्षात्मक कठोर आवरण को नष्ट कर देता है ताकि तरल कार्बाइड चूल्हा तक पहुंच सके और उसे नष्ट कर सके।

प्रश्न: अशुद्धियाँ बिजली की खपत को कैसे बदल देती हैं?
SiO2, Fe2O3 और Al2O3 की कमी जैसी साइड प्रतिक्रियाएं ऊर्जा और कार्बन को अवशोषित करती हैं, इसलिए अशुद्धता भार बढ़ने पर प्रति टन कार्बाइड की विशिष्ट बिजली खपत बढ़ जाती है।

प्रश्न: क्या डोलोमिटिक चूने का उपयोग कार्बाइड भट्ठी में किया जा सकता है?
इसे चार्ज किया जा सकता है, लेकिन डोलोमाइट अतिरिक्त मैग्नीशियम ऑक्साइड की आपूर्ति करता है, जिससे अस्तर पर वाष्प के हमले का खतरा बढ़ जाता है, इसलिए कम मैग्नीशियम वाले चूने के स्रोत को प्राथमिकता दी जाती है।

प्रश्न: चार्ज करने से पहले चूने की गुणवत्ता की जाँच कैसे की जाती है?
प्रत्येक लोड को आम तौर पर CaO, MgO, SiO2, Fe2O3 और Al2O3 के लिए नमूना और विश्लेषण किया जाता है, और सामग्री के चार्ज में प्रवेश करने से पहले परिणामों की तुलना भट्ठी स्वीकृति सीमा के साथ की जाती है।