• Sản xuất gang : Nguyên liệu – Nguyên tắc – Các phản ứng hóa học trong quá trình sản xuất gang – Sự tạo thành gang.. 3 Đồ dùng dạy học : Hình vẽ hoặc mô hình lò cao sản xuất gang.. Than
Trang 1CHƯƠNG IX : SẮT (Fe)
TIẾT : 61 SẢN XUẤT GANG
1) Kiểm tra bài cũ :
Viết các phương trình phản ứng chứng minh hợp chất Fe3 + có tính ôxi hóa ?
Viết các phương trình phản ứng điều chế Fe O , 2 3 Fe OH tác dụng với axit ?( )3
2) Trọng tâm :
• Sắt trong tự nhiên – Các loại quặng sắt là nguyên liệu cho sản xuất gang
• Sản xuất gang : Nguyên liệu – Nguyên tắc – Các phản ứng hóa học trong quá trình sản xuất gang – Sự tạo thành gang
3) Đồ dùng dạy học :
Hình vẽ hoặc mô hình lò cao sản xuất gang
4) Phương pháp – Nội dung :
Giới thiệu các loại quặng Fe
I SẮT TRONG TỰ NHIÊN : Sắt chiếm 5% trong tự nhiên sau Nhôm, có các loại quặng :
• Quặng Hematit, có 2 loại :
Hematit đỏ, chứa Fe O khan.2 3
Hematit nâu, chứa Fe O nH O 2 3 2
• Quặng Manhetit chứa Fe O : giàu Fe nhưng hiếm.3 4
• Quặng Xiderit chứa FeCO 3
• Quặng Pirit chứa FeS có nhiều trong tự nhiên.2
Quặng có giá trị sản xuất gang là Manhetit và Hematit
II SẢN XUẤT GANG :
1 Nguyên liệu :
a Quặng sắt : Phải chứa 30% Fe trở lên, không hoặc chứa ít lưu huỳnh
b Than cốc : Điều chế từ than mỡ hoặc than gầy, vai trò cung cấp nhiệt, tạo chất khử CO và tạo gang
c Chất chảy : Nếu nguyên liệu lẫn oxit axit SiO , 2
chất chảy CaCO ; nếu oxit bazơ (dưới dạng 3 3
CaCO ), chấy chảy là SiO Chất chảy kết hợp 2
oxit khó nóng chảy (CaO hay SiO tạo muối 2)
Silicat dể nóng chảy, tỉ khối nhỏ (d 2,5= ), nổi trên gang gọi là xỉ :
o t
CaCO = CaO CO+
o t
SiO +CaO = CaSiO
Trang 2Phương pháp Nội dung
Sử dụng sơ đồ sản xuất gang
Hình vẽ 29 SGK
d Không khí : Đốt cháy than cốc, tạo chất khử CO và to cao cho các phản ứng hóa học, cần giàu O2 và nóng
Liệu được nạp xen kẻ : lớp than cốc, lớp quặng (và chất chảy)
2 Nguyên tắc sản xuất gang : Phương pháp nhiệt luyện : Khử oxit bằng CO ở nhiệt độ cao Trong lò Fe bị khử dần từ số oxi hóa cao → thấp
8 3
Fe O+ →+Fe O →Fe O+ →Fe
3 Những phản ứng hóa học xãy ra trong quá trinh sản xuất gang :
a Phản ứng tạo chất khử : Không khí nóng được nén vào lò cao ở phần trên của nồi lò, đốt cháy hoàn toàn than cốc
C O+ =CO +Q Khí CO2 đi lên trên , gặp lớp than cốc, bị khử thành CO
2
CO + =C 2CO Q−
b CO khử sắt trong oxit sắt : Ởû phần thân lò,
t =400→2000 C, theo trình tự : Phần trên thân lò, to ≈400 Co :
3Fe O +CO 2Fe O= +CO Phần giữa thân lò, to ≈500→600 Co
Fe O +CO 3FeO CO= + ↑ Phần dưới thân lò, to ≈700→ 800 Co
2
FeO CO Fe CO+ = + ↑
4 Sự tạo thành gang : Sắt rắn từ thân lò đi xuống bụng lò, nơi có nhiệt độ 1.500oC, Fe nóng chảy hòa tan 1 phần C và 1 lượng nhỏ các nguyên tố Mn, Si, tạo thành gang Gang nóng chảy, có tỉ khối lớn hơn xỉ (d 6,90= ), chảy xuống phần đáy của nồi lò Xỉ nổi trên mặt gang có tác dụng bảo vệ gang nóng chảy không bị oxi hóa do không khí nóng nén vào ló Sau 1 thời gian nhất định người ta tháo gang và xỉ ra khỏi lò 5) Củng cố : BT : 1 → 7/147 SGK
Trang 3PHẦN GHI NHẬN THÊM
Khí lò cao Miệng lò
Thân lò
Bụng lò
Phễu lò
Nồi lò
Không khí nóng GangXỉ
2
2
o
200 C
o
400 C
o
o
o
1.000 C
o
1.300 C
o
1.800 C
o
1.500 C
Sơ đồ các phản ứng hóa học xảy ra trong lò cao
