O principal componente do carboneto de cálcio é o próprio carboneto de cálcio (CaC₂), mas, do ponto de vista do local de produção, o carboneto de cálcio industrial não pode conter apenas CaC₂. Substâncias associadas, introduzidas pela cal e matérias-primas carbonáceas, reações em alta temperatura dentro do forno elétrico e os subsequentes processos de britagem, peneiramento, transporte e embalagem podem deixar resíduos no produto final.
O rendimento de gás é importante, mas não é a única base para avaliar a qualidade do carboneto de cálcio. Se o rendimento de gás atender aos padrões, isso significa necessariamente que há poucas impurezas? Não necessariamente. Ferrossilício, compostos contendo enxofre e fósforo, fragmentos de barras de carbono e poeira são formados por diferentes vias, portanto, naturalmente, não podem ser todos tratados da mesma maneira.
Como o ferrossilício entra no carboneto de cálcio?
A produção de carboneto de cálcio requer cal e matérias-primas carbonáceas. Após o dióxido de silício, o óxido de ferro e outros componentes minerais presentes nas matérias-primas entrarem no forno elétrico, eles formam substâncias contendo silício e ferro no ambiente redutor de alta temperatura. Algumas dessas substâncias se transformam em inclusões de ferrossilício e são misturadas à carga do forno ou ao produto final.
O ferrossilício não produz acetileno, mas aumenta o peso do produto final e pode também aumentar o resíduo de reação deixado após o uso pelo cliente. À medida que o material passa pela linha de produção, a TYWH utiliza um eletroímã de 1.500 W para atrair e remover o ferrossilício. No local de produção, o material pode ser visto se movendo continuamente para a frente enquanto as inclusões magnéticas são separadas do fluxo de material. Este processo é mais direto do que lidar com elas depois que o produto já foi embalado em tambores.
No entanto, é mais fácil dizer do que fazer, e alcançar a remoção de 100% não é realista. O ferrossilício varia em tamanho, forma e magnetismo, e partículas muito finas ou incrustadas em grumos de carboneto de cálcio são mais difíceis de separar. Ainda estamos buscando métodos de tratamento mais eficazes. Se os engenheiros de produção ou de qualidade tiverem experiência comprovada nessa área, também são bem-vindos para trocar ideias e discutir o assunto com a TYWH.
H₂S ePH₃ Não existem gases "escondidos" dentro do carbeto de cálcio seco?
Após a reação dos componentes contendo enxofre e fósforo nas matérias-primas no forno elétrico, podem formar compostos como sulfeto de cálcio e fosfeto de cálcio. Em estado seco, esses compostos não aparecem diretamente como H₂S e PH₃. Somente quando o carbeto de cálcio entra em contato com a água para produzir acetileno é que esses compostos participam da reação e liberam sulfeto de hidrogênio e fosfina.
Isso também explica por que as medidas de controle devem ser estendidas a montante. A composição das matérias-primas e as condições do forno determinam os níveis de referência, enquanto os testes com gás acetileno verificam os resultados finais. Durante a produção contínua, a TYWH realiza testes duas vezes por semana, com os seguintes limites de controle:
Essa frequência é superior à frequência mínima de testes exigida pela norma nacional chinesa vigente para carboneto de cálcio, permitindo a detecção precoce de desvios nos dados causados por flutuações nas matérias-primas ou alterações nas condições do forno. Os padrões atuais da TYWH são mais rigorosos do que os padrões da indústria chinesa.
Por que os fragmentos de hastes de carbono precisam ser selecionados manualmente?
Durante o funcionamento de um forno elétrico, os eletrodos de carbono são continuamente expostos a altas temperaturas, impactos de arco elétrico e forças mecânicas, o que pode ocasionalmente produzir fragmentos de haste ou eletrodo de carbono. Ao contrário do ferrossilício, esses fragmentos não podem ser removidos por separação magnética, portanto, eletroímãs sozinhos não conseguem lidar com eles de forma eficaz.
A TYWH remove manualmente os fragmentos visíveis de hastes de carbono. A triagem manual pode parecer um tanto tradicional, mas o julgamento humano continua sendo direto e eficaz ao lidar com matéria estranha não magnética, de formato irregular e com tamanhos bastante variáveis. O eletroímã atrai o ferrossilício, enquanto os operadores identificam os fragmentos de hastes de carbono. Combinar esses dois métodos dentro da mesma cadeia de controle é, na verdade, mais condizente com a realidade do local de produção.
A poeira reflete as condições de britagem e peneiramento.
Controle do tamanho das partículas durante a britagem, peneiramento, transporte e enchimento do tambor. O excesso de partículas finas aumenta o peso do produto e pode causar problemas de produção.
A TYWH realiza uma verificação pontual de poeira na superfície dos tambores para cada lote, controlando o teor de pó em ≤1%. O mesmo lote também passa por uma inspeção para impurezas visíveis dentro dos tambores, a fim de confirmar o controle de ferrossilício, fragmentos de hastes de carbono e outras matérias estranhas, garantindo a estabilidade da qualidade em todo o lote.
O teste de rendimento de gás também é uma etapa essencial.
O rendimento de gás reflete diretamente o nível de CaC₂ efetivo no carboneto de cálcio. A TYWH realiza testes de acordo com o método especificado na norma GB/T 10665—2004. O padrão interno de amostragem consiste em coletar 15 kg para inspeção a cada tonelada métrica de produto e para cada especificação de tamanho de partícula do produto acabado.
As principais especificações e os valores atuais de controle de rendimento de gás são:
Todos os valores de rendimento de gás acima são baseados em condições de referência de 20°C e 101,3 kPa Os técnicos responsáveis pelos testes registram simultaneamente a temperatura, a pressão atmosférica e o volume de gás para evitar que alterações ambientais interfiram nos resultados e para permitir a comparação de dados de diferentes lotes.
Mesmo após passar pela inspeção, o produto não pode ser carregado diretamente. A TYWH realiza inspeções de aparência dos tambores de embalagem em três pontos: na área de produção, durante a produção e antes do carregamento. Os funcionários inspecionam o corpo do tambor, a tampa, a vedação e quaisquer danos visíveis. Afinal, ter um produto qualificado dentro do tambor é apenas o começo. Se a embalagem perder a vedação durante o transporte, mesmo o melhor carboneto de cálcio terá dificuldade em manter sua condição original.