Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

KIỂM TRA BÀI CŨ
1. Nêu các tính chất hoá học của sắt ?
2. Bài tập 2 _ SGK trang 60 :
Từ sắt và các hoá chất cần thiết, hãy viết các phương trình hoá học để thu được các oxit riêng biệt : Fe3O4, Fe2O3,và ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có .
HỢP KIM SẮT
Tiết 27
GANG, THÉP
Bài 20
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
Các em hãy cho biết “ Hợp kim là gì ? “
Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kim loại và phi kim loại .
Hợp kim sắt có nhiều ứng dụng là gang và thép .
I. HỢP KIM CỦA SẮT
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
1. GANG LÀ GÌ ?
2. THÉP LÀ GÌ ?
* Gang là hợp kim của sắt và cacbon và một số nguyên tố khác như Si, Mn, S … trong đó hàm lượng các bon từ 2% - 5%
* Thép là hợp kim của sắt và cacbon và một số nguyên tố khác trong đó hàm lượng các bon chiếm dưới 2%.
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
1. GANG LÀ GÌ ?
2. THÉP LÀ GÌ ?
So sánh sự giống nhau và khác nhau về thành phần của Gang và Thép?
Gang và Thép đều là hợp kim của sắt với các bon và một lượng nhỏ các nguyên tố khác. Trong đó hàm lượng các bon trong gang chiếm từ 2-5%, trong thép chiếm dưới 2%.
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
1. GANG LÀ GÌ ?
2. THÉP LÀ GÌ ?
Gang và Thép đều là hợp kim của sắt với các bon và một lượng nhỏ các nguyên tố khác. Trong đó hàm lượng các bon trong gang chiếm từ 2-5%, trong thép chiếm dưới 2%.
Gang và Thép có một số tính chất gì? Kể một số ứng dụng của Gang và Thép mà em biết?
Gang trắng
Dùng để luyện thép
Gang xám
Dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước,...
** Tính chất của gang: cứng và giòn
** Ứng dụng của gang :
** Tính chất của thép: cứng, đàn hồi, ít bị ăn mòn …
** Ứng dụng của thép :
-Dùng để chế tạo nhiều chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động.
-Dùng để làm vật liệu xây dựng, chế tạo phương tiện giao thông vận tải ...
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP
1. SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO ?
- Nguyên liệu để sản xuất gang ?
- Nguyên tắc sản xuất gang ?
- Quá trình sản xuất gang trong lò cao (viết các PTPƯ xảy ra trong quá trình sản xuất gang) ?
a. Nguyên liệu để sản xuất gang .
* Quặng manhetit ( chứa Fe3O4 ), quặng hematit ( chứa Fe2O3 ) .
* Than cốc, không khí giàu oxi .
* Một số chất phụ gia khác : đá vôi ( CaCO3 )…
b. Nguyên tắc sản xuất gang .
* Dùng cacbon oxit khử sắt oxit ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim ( lò cao ).
c. Quá trình sản xuất gang trong lò cao .
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP
1. SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO ?
Các phương trình phản ứng xảy ra trong lò luyện gang
Phản ứng tạo thành khí CO
2C(r) + O2(k) ? CO2(k)
CO2(k) + C(r) ? 2CO(k)
to
to
Khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt:
3CO(k)+ Fe2O3(r)? 3CO2(k)+ 2Fe(r)
Quá trình tạo thành xỉ:
CaO(r) + SiO2(r)? CaSiO3(r)
to
to
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP
1. SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO ?
2. SẢN XUẤT THÉP NHƯ THẾ NÀO ?
- Nguyên liệu để sản xuất thép ?
- Nguyên tắc sản xuất thép ?
- Quá trình sản xuất thép trong lò luyện thép (viết PTPƯ xảy ra trong quá trình sản xuất thép) ?
a. Nguyên liệu để sản xuất thép .
* Gang, sắt phế liệu và khí oxi .
b. Nguyên tắc sản xuất thép .
* Oxi hoá một số kim loại, phi kim để loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố cacbon, silic, mangan, ... .
c. Quá trình sản xuất thép
SƠ ĐỒ LÒ LUYỆN THÉP

O2
Xỉ
nóng
chảy
Thép
nóng
chảy
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP
1. SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO ?
2. SẢN XUẤT THÉP NHƯ THẾ NÀO ?

O2
Xỉ nóng
chảy
Thép nóng chảy
Khí oxi oxi hoá sắt thành oxit sắt FeO
O2(k) + 2Fe(r) ? 2FeO(r)
tocao
FeO oxi hoá 1 số nguyên tố trong gang như: Si, C..
FeO(r) + C(r) ? CO(k) + Fe(r)
to
Các phương trình phản ứng xảy ra trong lò luyện thép
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP

Gang là một loại hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 – 5%. Ngoài ra, trong gang còn có một số lượng nhỏ các nguyên tố khác như: Si, Mn, S…
Gang được luyện trong lò cao bằng cách dùng khí CO khử oxit sắt
Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%.
Thép được luyện trong lò luyện thép bằng cách oxi hóa một số nguyên tố có trong gang như C, Mn, Si, S, P …
Bài tập : Tính khối lượng gang có chứa 95%Fe sản xuất được từ 1,2 tấn quặng hematit (có chứa 85% Fe2O3), biết rằng hiệu suất của quá trình là 80% .
Các bước thực hiện bài tập :
* Viết phương trình phản ứng .
* Tính khối lượng Fe2O3 có trong 1,2 tấn quặng hematit .
* Tính khối lượng sắt thu được theo phương trình hoá học .
* Tính khối lượng sắt thu được thực tế.
* Tính khối lượng gang thu được thực tế.
Tiết 27 – Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP