slide bài giảng hóa học 12 tiết 54 hợp kim của sắt

Sản xuất gang :-Quặng sắt oxit thường là quặng hematit đỏ Chứa ít nhất 30% Fe, không chứa S -Than cốc cung cấp nhiệt cháy, tạo ra CO, tạo thành gang 2.Phân loại tính chất ứng dụng: 1..

HỢP KIM CỦA SẮT

Tiết 54

I.Gang 1 Khái niệm: :

Gang là hợp kim của Fe và C trong đó có từ 2-5% khối lượng C, ngoài ra còn một lượng nhỏ Si,Mn,S,…

HỢP KIM CỦA SẮT

Fe3C) và rất ít Si

- Rất cứng và giòn-Luyện thép -Đúc bệ máy, ống nước,…

- Chứa nhiều Si và cacbon (chủ yếu ở dạng than chì)

-Kém cứng và kém giòn

1 Khái niệm:

3 Sản xuất gang :

-Quặng sắt oxit (thường là quặng hematit đỏ ) Chứa ít nhất

30% Fe, không chứa S

-Than cốc (cung cấp nhiệt cháy, tạo ra CO, tạo thành gang)

2.Phân loại tính chất ứng dụng:

1 Khái niệm:

Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe

+3 +8/3 +2 0

-Chất chảy CaCO 3 ( phân hủy thành CaO hóa hợp với SiO2

tạo ra xỉ dễ tách khỏi gang)hoặc SiO 2 Tùy thuộc nguyên

liệu:

+ Quặng lẫn oxit axit (SiO2) : dùng CaCO3

+ Quặng lẫn oxit bazơ (CaO, MnO) : dùng SiO2

c. Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang :

2.Phân loại tính chất ứng dụng:

1 Khái niệm:

(3a) CaCO 3 → CaO + CO 2

(5a) CaO + SiO 2 →CaSiO 3

+ Phản ứng tạo chất khử CO: Thổi không khí nóng (khoảng 600 –

800 0 C) được nén vào lò cao ở phía trên nồi lò :

t o C

C + O2Nhiệt lượng của phản ứng tỏa ra làm nhiệt độ của lò cao lên tới trên

- Phần trên của thân lò, t 0 khoảng 400 0 C:

- Phần giữa của thân lò, t 0 khoảng 500- 600 0 C:

- Phần dưới của thân lò, t 0 khoảng 700- 800 0 C:

6CaO + 2P2O5 2Ca3(PO4)2

t o

Ngoài ra các tạp chất SiO2, MnO, P2O5 cũng

bị khử tạo thành Mn, Si, P tan trong gang

nóng chảy (tạp chất có ích) ; S là tạp

chất có hại (nhiều S thì gang giòn nên

chọn nguyên liệu có ít hoặc không có S)

MnO + C → Mn + CO SiO2 + 2C → Si + 2CO

P2O5 + 5C → 2P + 5CO

t o

t o

t o

Công suất : >200.000 tấn gang lỏng/năm (570 tấn/ ngày, đêm)

Công ty Gang thép Thái Nguyên

c. Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện

Thép thường

Thép đặc biệt

Thép có những loại nào , nêu ứng dụng của mỗi loại ?

Thép thường ( thép cacbon)

Ni , W

- Có tính cơ học , lí học rất quí

dụng trong đời sống

Chế tạo vật dụng kĩ thuật cao

3.Sản xuất thép :

b.Nguyên liệu :

-Gang trắng hoặc gang xám, Sắt thép phế liệu

-Chất chảy là CaO-Nhiên liệu :dầu mazut hoặc khí đốt, O2

a.Nguyên tắc : Giảm hàm lượng các tạp chất C, S, Si, Mn…

c, Các phương pháp luyện thép

Phương pháp Betxome

Phương pháp Mactanh

Phương pháp lò điện

Nhược

điểm

- Không luyện được thép có thành phần theo

ý muốn.

Dung tích nhỏ Thời gian dài

Luyện được thép

có thành phần theo ý muốn - Chất lượng thép

Hình ảnh sản xuất thép

Lò điện siêu công suất 30 tấn/mẻ

Sản xuất thép cuộn Thép ra lò

Hình ảnh sản xuất thép

Sản xuất gang - thép tại làng nghề Đa Hội

Năm 2002 sản lượng thép các loại đạt khoảng 85.000 tấn, đến năm 2008 sản lượng thép đã đạt tới 220.000 tấn

Đa Hội chiếm đến hơn 900 cơ sở đúc phôi thép, cán thép, mạ, làm đinh, đan lưới thép sản lượng các loại sắt thép đạt gần 1.000 tấn/ngày

- Khí thải trong quá trình luyện gang, thép:CO, SO 2 ,H 2 S ,

bụi làm ụ nhiễm mụi trường

- Chất thải rắn làm suy thoái môi tr ờng, đất, n ớc.

- Chất thải lỏng làm tăng nồng độ kim loại nặng ảnh h ởng

đến sinh thái.

Ảnh h ởng của quá trình luyện gang thép đến môi

tr ờng

cách oxi hoá

Ứng dụng

Gang trắng: Dùng để luyện thép

Gang xám: Dùng để đúc

bệ máy, ống dẫn nước,

Chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động, vật liệu xây dựng,

Hợp kim của sắt

Bài tập 1

Em hãy ghép cột trái - phải sao cho phù hợp

A.Cacbon 1.Là nguyên tố kim loại

B.Thép 2.Là nguyên tố phi kim

C.Sắt 3.Là hợp kim Fe-C(0,01-2%), Si…D.Gang 4.Là hợp kim Fe-C(2-5%), Si…

5.Là quặng hematit nâu6.Là hợp chất Fe và C

Bài 2:

Một loại quặng chứa sắt trong tự nhiên đã được loại bỏ tạp

chất Hoà tan quặng này trong HNO3 thấy có khí màu nâu bay

ra, dd thu được cho tác dụng với BaCl2 thấy có kết tủa trắng (không tan trong axít mạnh) loại quặng đó là:

D Pirit sắt (FeS2 )

C Manhetit (Fe3O 4)

B Hematit đỏ (Fe2O 3 )

A xiđerit (FeCO3 )

Bài 3:

Để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3đến Fe cần vừa đủ 2,24 lít khí CO(đktc) Khối lượng của sắt thu được là;

A 15g B 16g

C 17g D 18g

Bài 5,6 SGK trang 151

Bài tập

A là quặng hematit chứa 60% Fe2O3. B là quặng manhetit

chứa 69,6% Fe3O4 Trộn m1 tấn A với m2 tấn B được quặng C

mà từ C điều chế được 0,5 tấn gang chứa 4% Cacbon

tỉ lệ m1:m2 là :

*Phương pháp Mactanh(lò bằng):

* Phương pháp lò điện :

*Phương pháp Betxome :