Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

MÔN : HÓA HỌC



Giáo viên thực hiện: Lê Thị Minh Uyên
Nhi?t li?t ch�o m?ng th?y cơ c�ng c�c em
HỢP KIM CỦA SẮT
Gang - Thép
Tiết 26. Bài 20:
HỢP KIM SẮT : GANG, THÉP
Mục đích:
- Biết được thành phần, tính chất, ứng dụng của gang, thép.
- Biết được phương pháp sản xuất gang, thép.
3
Gi�o vi�n: L� Th? Minh Uy�n
I. Gang :

1. D?nh nghia :
Gang l� h?p kim c?a Fe v� C trong dĩ cĩa 2-5% kh?i lu?ng l� C, ngịai ra cịn cĩ m?t s? nguy�n t? kh�c nhu Si, Mn, S,......








2.Phân loại, tính chất, ứng dụng:
Gang trắng

Gang xám
Tính chất
Ứng dụng

-Chứa ít C,rất ít Si,
- R?t c?ng v� giịn
- Chứa nhiều C và Si
-Kém giòn và cứng hơn gang trắng

-Luyện thép
- D�c b? m�y, c�c chi ti?t m�y, ?ng d?n nu?c
3.Sản xuất gang :
a.Nguy�n li?u :

- Quặng sắt (30-95% oxit sắt, rất ít S, P).
-Than cốc (cung cấp nhiệt, tạo ra CO, tạo thành gang).
-Chất phụ gia khác CaCO3 (phân hủy thành CaO hóa hợp với SiO2 tạo thành khối gang).

Quặng manhetit Fe3O4
Quặng hematit Fe2O3 khan
Quặng hematit nâu
Fe2O3.nH2O
Quặng xinerit FeCO3
b) Nguyên tắc sản xuất gang
Quặng sắt oxit FexOy
Thổi không khí đã làm giàu oxi và

sấy nóng tại ~900oC
(1) C +O2  CO2 + Q: tỏa nhiệt
(2) CO2 + C  2CO và 2C + O2  2CO
CO
CO
CO
(3) 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2
(4) Fe3O4 + CO  3FeO + CO2
(5) FeO + CO  Fe + CO2
Gang lỏng:
Fe + >2%C
Xỉ CaSiO3
Khí lò cao:
CO2, CO, H2, …
(3a) CaCO3  CaO + CO2
(5a) CaO + SiO2  CaSiO3
Lò cao
II. Thép :
1. Định nghĩa:
Thép là hợp kim của Fe với C, trong đó hàm lượng C chiếm 0,01- 2 % , ngoài ra còn có một số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni, S...)
2.Phân loại, tính chất, ứng dụng của thép:
a.Thép thường (thép cacbon):
-Thành phần: chứa ít C, Si, Mn và rất ít S, P.
- Đặc điểm: đàn hồi, cứng, ít bị ăn mòn
- Thép cứng > 0,9% C, thép mềm  0,1 % C
- Ứng dụng: chế tạo nhiều chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động, làm vật liệu xây dựng, chế tạo ra các phương tiện giao thông …
Thép thường
Thép thường
Thép thường
b. Thép đặc biệt:
-Th�nh ph?n: cĩ ch?a th�m 1 s? nguy�n t? kh�c Si, Mn, Cr, Ni, W, V,...
- Đặc điểm: có tính chất rất quý
-Ví dụ: +Thép (74%Fe, 18%Cr, 8%Ni) được dùng để chế tạo dụng cụ,
+Thép W-Mo-Cr rất cứng dùng để chế tạo dao cắt kim loại,...…
Thép đặc biệt: Innox
3. Sản xuất thép:
a.Nguyên liệu :
-Gang trắng hoặc gang xám
-Sắt thép phế liệu
- Nhiên liệu: dầu mazut hoặc khí thiên nhiên, O2
Phôi thép
Phản ứng hóa học :
* C, S bị oxi hóa thành chất khí.
C + O2 CO2
S + O2 SO2
* Si, P bị oxi hóa thành oxit, sau đó hóa hợp với CaO tạo xỉ.
Si + O2 SiO3
4P + O2 P2O5
SiO3 + CaO CaSiO3
P2O5 + CaO Ca3(PO4)2
Phương pháp Betxome :
* Phuong ph�p Mactanh :
* Phương pháp lò điện:
Hình ảnh sản xuất thép
Lò điện công suất 30 tấn/ lần
Máy trộn oxi
Sản xuất thép cuộn
Thép ra lò
Hình ảnh sản xuất thép.
TỔNG KẾT
LUYỆN TẬP
Ghép cột trái – phải sao cho đúng
Bài tập về nhà:

3,4,5,6 trang 63 SGK.