Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

BÀI 20: HỢP KIM SẮT: GANG – THÉP
GANG THÉP ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ BAO GIỜ ?
Từ rất sớm con người đã biết sản xuất gang và thép phục vụ cho cuộc sống. Nam 1855 Henry Besssemer tỡm ra phương pháp sản xuất thép và nó được sử dụng cho tới nam 1950
GANG & THÉP KHÁC NHAU NHƯ THẾ NÀO VỀ THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT ?
Gang thép giống nhau ở điểm nào?
I. HỢP KIM CỦA SẮT
Gang trắng
Gang xám
Dùng để luyện thép
Dùng để đúc bệ máy,
ống dẫn nước…
- Làm vật liệu xây dựng
- Chế tạo phương
tiện giao thông vận tải
BÀI 20: HỢP KIM SẮT: GANG – THÉP
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.
GANG
THÉP
Gang cứng
và giòn hơn sắt
Thép đàn hồi, cứng,
ít bị ăn mòn …
hơn sắt.
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP
SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO?
Nguyên liệu: Quặng sắt : quặng manhetit (Fe3O4 ) và hematit (Fe2O3 )
Chất khử: Than cốc
Không khí giàu oxi
Chất phụ gia : CaCO3…

I. HỢP KIM CỦA SẮT
BÀI 20: HỢP KIM SẮT: GANG – THÉP
QUẶNG HEMATIT NÂU Fe2O3. nH2O
QUẶNG HEMATIT ĐỎ Fe2O3.
QUẶNG PIRIT FeS2
QUẶNG XIDERIT FeCO3
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP
SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO?
a. Nguyên liệu: Quặng sắt, than cốc, oxi, CaCO3…

I. HỢP KIM CỦA SẮT
BÀI 20: HỢP KIM SẮT: GANG – THÉP
Dùng cacbon oxit khử sắt oxit ở nhiệt độ cao (lò cao)

b. Nguyên tắc sản xuất gang
- C + O2 CO2
- C + CO2 2CO
- 3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe
c. Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình luyện gang
Sắt nóng chảy hòa tan một số nguyên tố: C,Mn, S, Si.tạo ra gang
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP
I. HỢP KIM CỦA SẮT
BÀI 20: HỢP KIM SẮT: GANG – THÉP
2. SẢN XUẤT THÉP NHƯ THẾ NÀO?

a, Nguyên liệu sản xuất thép: Gang, sắt phế liệu, Oxi
b. Nguyên tắc sản xuất thép:
Oxi hoá một số kim loại, phi kim để loại bỏ trong gang phần lớn các nguyên tố C, Si, Mn…

c. Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình luyện thép.
Dùng khí oxi hóa các nguyên tố Mn, C, Si.S?n ph?m thu du?c l� thép
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT GANG THÉP
Ở VIỆT NAM
Nhu cầu thực tế: khoảng 2,4 triệu tấn thép/ năm.
Năng lực thực tế:
Sản xuất khoảng 400.000 tấn phôi/năm.
 Ngành thép hiện vẫn phải nhập khẩu phôi thép để cán ra thép thương phẩm phục vụ nhu cầu thị trường.
Ảnh hưởng của quá trình luyện gang thép đến môi trường
Khí thải trong quá trình luyện gang thép thường có khí CO, CO2, SO2 H2S …bụi làm ô nhiễm môi trường.
Chất thải rắn không được qui hoạch hợp lý sẽ làm suy thoái môi trường đất, nước.
Chất thải lỏng khi thải trực tiếp vào nguồn nước sẽ làm tăng nồng độ kim loại ảnh hưởng đến môi trường sinh thái.
Hợp kim của sắt:
Gang: (C 2-5%) cứng và giòn hơn sắt
Thép (C<2%): đàn hồi, cứng, ít bị mài mòn hơn sắt.

II. Sản xuất gang, thép:
1.Sản xuất gang:
Nguyên tắc: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò cao
Các PƯ xảy ra trong lò luyện gang:

2.Sản xuất thép:
Nguyên tắc : dùng khí oxi oxi hoá các nguyên tố có trong gang C, S, Mn, S…
Các Phản ứng xảy ra trong lò luyện thép:

C + O2 CO2
Si + O2 SiO2
2Mn + O2 2MnO
Câu 1: Câu nào đúng khi nói về gang?
A. Là hợp kim của sắt có từ 6-10% C và một ít S, Mn,P, Si.
B. Là hợp kim của sắt có từ 2-5% C và một ít S, Mn,P, Si.
C.Là hợp kim của sắt có từ 0,01-2% C và một ít S, Mn,P, Si.
D.Là hợp kim của sắt có từ ít hơn 2% C và một ít S, Mn,P, Si.

Câu2: Nguyên tắc sản xuất gang là:
A.Nhiệt phân FeCO3 ở nhiệt độ cao.
B. Dùng nhôm khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò cao.
C. Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò cao.
D. Dùng Co khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò Bet-xơ-me







Câu 3: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện thép lò Bet-xơ-me?
(1). Si + O2 SiO2
(2). S + O2 SO2
(3). C + O2 CO2
(4).Fe2 O3 +3 CO 2Fe + 3CO2
A. chỉ (1) và (2)
B. chỉ (1) và (3)
C. (4)
D. cả (1), (2), (3).
Câu 4: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào xảy ra rong lò luyện gang:
(1) Si + O2 SiO2
2Mn + O2 2MnO
3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe
C + CO2 2CO
Chỉ (3) B. chỉ (3), (4)
C. Chỉ (1), (2) C. cả 4


Câu 5: Tính khối lượng gang chứa 95% Fe được sản xuất từ 1,2 tấn quặng hematit (có chứa 85% Fe2O3 ). Biết rằng hiệu suất quá trình là 80%.