कैल्शियम कार्बाइड CaC₂ — इस्पात निर्माण के लिए उच्च दक्षता विसल्फराइजेशन एजेंट

कैल्शियम कार्बाइड (CaC₂) आधुनिक इस्पात निर्माण में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला विसल्फराइजेशन एजेंट है, जो ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग से पहले हॉट मेटल से सल्फर हटाने के लिए प्राथमिक अभिकर्मक के रूप में कार्य करता है। धातुकर्म अनुप्रयोगों के लिए तकनीकी ग्रेड कैल्शियम कार्बाइड में सामान्यतः कम से कम 80% CaC₂ होता है, शेष कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) और अल्प अशुद्धियाँ होती हैं। 1300°C से 1450°C के तापमान पर पिघली हुई हॉट मेटल में इंजेक्ट किए जाने पर, कैल्शियम कार्बाइड घुले हुए सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करके ठोस कैल्शियम सल्फाइड (CaS) बनाता है: CaC₂ + [S] → CaS + 2C। कैल्शियम सल्फाइड पिघले हुए लोहे में अघुलनशील है और स्लैग-मेटल इंटरफेस पर तैरता है। हमारा उच्च ग्रेड कैल्शियम कार्बाइड निरंतर CaC₂ सामग्री, उच्च गैस यील्ड, नियंत्रित कण आकार और कम फॉस्फोरस के साथ कड़े विनिर्देशों के अनुसार उत्पादित किया जाता है।

विसल्फराइजेशन दक्षता दो भौतिक गुणों पर निर्भर करती है: प्रभावी CaC₂ सामग्री और कण आकार वितरण। प्रभावी CaC₂ सामग्री सल्फर हटाने की स्टॉइकियोमीट्रिक क्षमता निर्धारित करती है — प्रत्येक किलोग्राम शुद्ध CaC₂ सैद्धांतिक रूप से लगभग 0.5 kg सल्फर हटा सकता है। व्यावहारिक दक्षता गैस यील्ड पर भी निर्भर करती है, जो एसिटिलीन (C₂H₂) गैस की मात्रा का माप है। इंजेक्शन के दौरान उत्पन्न एसिटिलीन बुलबुले इंजेक्शन बिंदु पर टर्बुलेंट मिक्सिंग बनाते हैं और CaC₂ कणों तथा हॉट मेटल में घुले सल्फर के बीच संपर्क सतह क्षेत्र बढ़ाते हैं।

कण आकार नियंत्रण भी उतना ही महत्वपूर्ण है। इंजेक्शन-ग्रेड कैल्शियम कार्बाइड को सामान्यतः 0.2 mm और 2.0 mm के बीच आकारित किया जाता है। बहुत महीन कण (<0.1 mm) प्रतिक्रिया से पहले ऑफ-गैस सिस्टम में बह जाते हैं। बहुत मोटे कण (>2.0 mm) बहुत तेजी से स्थिर हो जाते हैं और पर्याप्त फैलाव प्राप्त नहीं कर पाते। हमारा कैल्शियम कार्बाइड प्रत्येक उत्पादन बैच के लिए लेजर डिफ्रैक्शन विश्लेषण द्वारा सत्यापित सख्त आकार विनिर्देशों के अनुसार छना जाता है।

कैल्शियम कार्बाइड खरीद में गुणवत्ता नियंत्रण में शामिल हैं: प्रभावी CaC₂ सामग्री (≥80%), गैस यील्ड (≥295 L/kg), कण आकार वितरण (D10 >0.1 mm, D90 <2.0 mm), फॉस्फोरस सामग्री (≤0.02%), और नमी सामग्री (<0.5%)। कैल्शियम कार्बाइड हाइग्रोस्कोपिक है और सीलबंद नमी-रोधी कंटेनरों में संग्रहित किया जाना चाहिए। स्टील प्लांटों को प्रत्येक शिपमेंट के लिए गैस यील्ड परीक्षण, कण आकार विश्लेषण और रासायनिक निर्धारण सहित आगत निरीक्षण प्रक्रियाएं लागू करनी चाहिए।