Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

Kính chào thầy cô cùng các em
Kiểm tra
Câu hỏi:
Hãy dẫn ra những phản ứng chứng minh tính khử của hợp chất sắt (II) ?(oxit , Hydroxyt , và muối)
Đáp án
a - Oxít sắt (II) :
b - Hydroxit sắt (II) :
+2 +5 +3 +2
+3 0 +3 -2
c- Muối sắt (II) :
+2 0 +3 -1
* GANG
* THÉP
HỢP KIM CỦA SẮT
A- Gang :
I-Định nghĩa :
Gang là hợp kim sắt - cacbon ( 2% -5% ) và một số nguyên tố� khác (Si ,Mn , P , S )
II- Phân loại :
Ít cacbon và silíc nhiều xementic Fe3C
Rất cứng và giòn
Ít cứng và giòn , nóng chảy linh động, hóa rắn tăng thể tích
Dùng luyện thép
Dùng đúc các bộ phận máy , ống nước ..
Nhiều cacbon và silíc
III - Sản xuất gang :
2- Nguyên tắc :
1- Nguyên liệu :
-Quặng sắt : có từ 30% -95% oxít sắt
-Than cốc : cung cấp nhiệt , tạo chất khử và tạo gang
-Chất chảy CaCO3 : tạo Cao từ đó hóa hợp với SiO3chất khó nóng chảy trong quặng
Dùng CO để khử các oxít sắt thành sắt
3- Những phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện gang :
a-Phản ứng tạo CO :
* Phần trên nồi :
(nhiệt độ lên tới 18000c)
Co2 bay lên oxy hóa than cốc thành CO :
( nhiệt độ 13000c)
* Phần phiểu lò :
b- Phản ứng khử oxít sắt :
-Phần trên thân lò (4000c ) :
-Phần giữa thân lò (500 - 6000c ):
-Phần dưới thân lò (700 - 8000c ) :
C - Tạo gang :
Phần bụng lò (15000c) :
Sắt nóng chảy hòa tan một phần cacbon và một lượng nhỏ Mn , Si thành gang
d- Phản ứng tạo xỉ :
Phaàn buïng loø nôi (10000c ) :
B- THÉP :
I- Phân loại :
Ít C , Si, S ,P
Thêm các nguyên tố : Si , Mn , Cr , Ni ,W,V..
Thép cứng có > 0,9 %C
Thép mềm có< 0,1 % C
Có nhiều tính chất cơ học và vật lý quí
Sử dụng trong xây dựng và chế tạo các vật dụng
Làm dụng cụ y tế; vòng bi ; vỏ xe tăng ; lò xo ; đường ray ..
Thép là hợp kim sắt - cacbon (0,01 - 2%) và các nguyên tố Si , Mn .
II- Sản xuất thép :
1- nguyên tắc :
Oxi hóa để giảm tỉ lệ C , Si .S , P có trong gang
2- Nguyên liệu :
-Gang trắng hoặc gang xám , sắt thép phế liệu
-Chất chảy : CaO
-Nhiên liệu : dầu ma -zut hoặc khí đốt
-Khí oxi
3- Các phản ứng xảy ra :
Oxi hóa tạp chất
Tạo xỉ
4- Các phương pháp luyện thép :
Lò thổi oxi
Lò bằng
Lò hồ quang điện
Đặc điểm
Ưu diểm
Oxi được nén dưới áp suất 10 atm vào lòng gang nóng chảy
Nhiên liệu với không khí và �oxi được phun vào lò
Nhiệt sinh ra cao , dễ diều chỉnh
Tỏa nhiều nhiệt ,thời gian ngắn , Khối lượng cao, luyện đươc thép thường
Kiểm soát được các nguyên tố . Luyên thép chất lượng cao
Lyện được các loại thép đặc biệt có các nguyên tố khó nóng chảy
Củng cố
�Hãy trình bày nguyên tắc của quá trình luyện gang và luyện thép
Đáp án
a- Nguyên tắc luyện gang : Dùng Khí CO để khử quặng sắt thành sắt
b- Nguyên tắc luyện thép : Oxi hóa để giảm lượng C, Si , P có trong gang
.ảnh hưởng của quá trình luyện gang thép đến môi trường
Khí thải trong quá trình luyện thép thường có khí CO, SO2 ,H2S .., bụi làm ô nhiễm môi trường
Chất thải rắn không được quy hoạch hợp lí 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 nặng ảnh hưởng đến sinh thái.