امروزه بيش از 90 درصد از فولادها به روش ريخته گري پيوسته توليد مي شوند. يكـي از مشكلات اصلي در اين روش مسدود شدن مجراي ورود مذاب به قالب توسط آلومینیوم موجود در فولاد مذاب است. در اين پژوهش اصلاح تركيب شيميايي آلومینیوم به فازهاي ثانويه كلسيم آلومینیوم مـورد بررسـي قـرار گرفـت.
کلسیم کاربید چیست
دو تركيـب كاربيد و اكسيد كلسيم در دو سري ذوب هاي آزمايشي به فلـز مـذاب افـزوده گرديـد و تركيب شيميايي فازهاي ثانويه توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي همـراه بـا آنـاليز عنصري كمي و كيفي بررسي شد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه بـا افـزايش اكسـيد كلسيم به سطح مذاب، فازهاي كلسيم آلومينیوم در حين تصفيه فلـز مـذاب تشـكيل مي گردند . علاوه بر آن مشخص گرديد كه افزايش كاربيد كلسـيم تـاثير چنـداني بـر تشكيل فازهاي كلسيم آلومينیوم نداشته و ميزان كافي از اكسيد كلسـيم سـرباره بـه تنهايي براي جلوگيري از مشكل مسدود شدن مجراي ورود مذاب به قالب كافي است.
موارد مصرف کلسیم کاربید
در گذشته کاربید کلسیم در لامپ های کاربید استفاده می شد و به عنوان منبع شعله استیلن عمل می کرد. امروزه از این لامپ ها برای تامین انرژی فانوس ها و فانوس های دریایی و همچنین در کاوش غارها استفاده می شود. CaC2 همچنین به عنوان یک ماده خام در توسعه فناوری های شیمیایی به ویژه لاستیک مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد. کاربید کلسیم همچنین برای ساخت وینیل کلرید، استیلن سیاه، آکریلونیتریل، اسید استیک، استون، اتیلن، استایرن و رزین های مصنوعی استفاده می شود.
ساختار کلسیم کاربید
در ابتدا قراضه هاي فلزي در كوره قوس الكتر يكي ذوب شدند. پس از سرباره سازي، مذاب از طریق مجراي خروجي پايين كوره به پاتيل منتقل گردید . در حین خروج مذاب از كوره قوس در سري اول ذوب هاي آزمايشي به آن كلسیم به فرم 2CaC افزوده شد. سپس در سرباره كوره - پاتیل منتقل شده و به ترتیبي عمليات اكسيژن زدايي، سرباره سازي يو آل اژسازي بر روي مذاب انجام گردید . در انتهاي فرايند مذاب داراي تركيب شيميايي كربن 0/3 ،سيلسيم 0/4 ،منگنز 1/3 ،كروم 0/17 ، آلومینیوم 0/03 درصد وزني و مابقي آهن مي باشد.
در انتها پس از تنظیمات دماي نهايي مذاب (1580 درجه سانتيگراد) پاتیل كارگاه ر یخته گري منتقل گردید .افزودن كلسیم به فلز مذاب از طريق دو روش صورت گرفت . در چهار ذوب ابتدايي (سري اول ذوب هاي آزمايشي) روش اول و براي چهار ذوب بعدي (سري دوم ذوب هاي آزمايشي) از روش دوم افزودن كلسيم استفاده شد . در روش اول در مرحله اول كلسیم به فرم 2CaC در حین خروج مذاب از كوره قوس و پس از آن در مرحله دوم كلسيم به صورت CaO در سرباره كوره-پاتيل به سطح مذاب افزوده شد .
در روش دوم كاربيد كلسيم به مذاب خروجي از كوره قوس اضافه نشد و فقط اكسيد كلسيم به سطح مذاب افزوده شد . در هر دو روش مذاب به مدت 90 دقيقه با اكسيد كلسيم سرباره در تماس بوده و جذب كلسيم سرباره در اين مدت صورت گرفته است. شايان ذكر است كه در اغلب كارخانه هاي مدرن فولادسازي ،سرباره سازي فرايندي ضروري و همیشه همراه با افزودن اکسید کلسیم ( به عنوان يكي از اجزاء اصلي سرباره) صورت می گردد.
علاوه بر آن مواد افزوده شده براي سرباره- سازي (سرباره سازها) در تمام ذوب هاي آزمايشي وزن و تركیب شیمیايي يكسان داشته اند. کلسیم کاربید خالص یک جامد بی رنگ است اما بلور آن در دمای اتاق شکلی شبیه به نمک دارد که در آن واحد های C2-2 به صورت موازی قرار گرفته اند.
کاربرد کاربید کلسیم در فولادسازی
در این زمینه از خرید کلسیم کاربید در زمینه های زیر استفاده می شود :
• در نمک زدایی آهن
• به عنوان سوختی برای افزایش نسبت ضایعات نسبت به آهن مایع که به میزان زیادی به صرفه اقتصادی بستگی دارد.
• به عنوان یک اکسید کننده قوی در عملیات آمایش پاتیلی.
از این ترکیب می توان در گوگرد زدایی آهن انواع فولاد (چدن و فولاد) استفاده کرد. بسته به شرایط اقتصادی می توان از آن به عنوان سوخت در فولادسازی برای افزایش نسبت ضایعات به آهن مایع استفاده کرد. همچنین به عنوان یک اکسید کننده در صنعت فولاد استفاده می شود به این معنی که در حذف اکسیژن کمک می کند.
کلسیم کاربید به دلیل قابلیت انعطاف پذیری در دمای بالا، در صنایع فولادسازی و آلومینیوم سازی نیز مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین، این ترکیب به عنوان یک ماده اولیه در تولید کربید کلسیم، مواد شیمیایی و کائوچو به کار میرود. لازم به ذکر است که کلسیم کاربید یک ترکیب شیمیایی قابل اشتعال است و باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرد. 
