Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

KIỂM TRA BÀI CŨ
Tiết 26 Bài 20
Hợp kim sắt: gang, thép
Nội dung chính
Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim.
* Gang là gì?
* Thép là gì?
Sản xuất gang, thép.
* Sản xuất gang như thế nào?
* Sản xuất thép như thế nào?
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim:
SgK
Nghiên cứu SgK trong 2`
Thế nào là hợp kim?
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 với phi kim.
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.
Sắt tạo ra mấy loại hợp kim? Đó là những loại nào?
? So sánh sự khác nhau giữa gang và thép về:
Thành phần
Tính chất .
ứng dụng
Hợp kim
của sắt
Gang
Thép
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
C: 2 - 5 %
C < 2%
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.





Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.





II . Sản xuất gang, thép.


Gang , thép được sản xuất từ bao giờ?
Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.


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
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe2O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.

? Nguyên liệu sản xuất gang?
Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
Quặng Manhetit
Quặng Hematit
Một mỏ
quặng sắt
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe3O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.
b . Nguyên tắc sản xuất:
Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim .



Nguyên tắc sản xuất?
Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe2O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.
b . Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim .
c .Quá trình sản xuất gang trong lò cao
* Quá trình sản xuất: SgK
? Quá trình sản xuất gang xảy ra ở đâu?
? Tóm tắt quá trình sản xuất gang trong lò cao?
QTSX:- Nạp nguyên liệu và tạo chất khử CO
- CO khử oxit sắt trong quặng -> sắt và một số oxit khác (MnO2, SiO2..) -> Mn, Si...; Fe nóng chảy hoà tan lượng nhỏ C, Mn, Si.; -> Gang
- Tạo xỉ: CaCO3 -> CaO; CaO kết hợp với các oxit có trong quặng -> xỉ.
- Khí tạo thành trong lò cao thoát ra ở phía trên gần miệng lò.

Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe2O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.
b . Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim .
c .Quá trình sản xuất gang trong lò cao
Quá trình sản xuất: SgK
Các PTPƯ xảy Ra trong lò cao:
* C (r) + O2 (k) CO2 (k)
* C (r) + CO2 (k) 2 CO (k)
* 3CO (k) + Fe2O3 (r) 3CO2 (k) + 2Fe (r)
* CaO (r) + SiO2 (r) CaSiO3 (r)


? Viêt các PTPƯ xảy ra trong lò cao?


Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
to
to
to cao
to
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe2O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.
b . Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim .
c .Quá trình sản xuất gang trong lò cao
Quá trình sản xuất: SgK
Các PTPƯ xảy Ra trong lò cao:
* C (r) + O2 (k) CO2 (k)
* C (r) + CO2 (k) 2 CO (k)
* 3CO (k) + Fe2O3 (r) 3CO2 (k) + 2Fe (r)
CaO (r) + SiO2 (r) CaSiO3 (r)









Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
to
to
to
to
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe2O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.
b . Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim .
c .Quá trình sản xuất gang trong lò cao
Quá trình sản xuất: SgK
Các PTPƯ xảy Ra trong lò cao:
* C (r) + O2 (k) CO2 (k)
* C (r) + CO2 (k) 2 CO (k)
* 3CO (k) + Fe2O3 (r) 3CO2 (k) + 2Fe (r)
CaO (r) + SiO2 (r) CaSiO3 (r)
2. Sản xuất thép như thế nào?
a Nguyên liệu sản xuất thép
Gang, sắt phế, O2
b Nguên tắc sản xuât thép
Oxi hoá một số kim loại, phi kim -> loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố: Si, Mn, C.
c. Quá trình sản xuất thép:

Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
to
to
to
to
Quá trình sản xuất thép
SƠ ĐỒ LÒ LUYỆN THÉP

O2
Xỉ
nóng
chảy
Thép
nóng
chảy
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe2O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.
b . Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim .
c .Quá trình sản xuất gang trong lò cao
Quá trình sản xuất: SgK
Các PTPƯ xảy Ra trong lò cao:
* C (r) + O2 (k) CO2 (k)
* C (r) + CO2 (k) 2 CO (k)
* 3CO (k) + Fe2O3 (r) 3CO2 (k) + 2Fe (r)
CaO (r) + SiO2 (r) CaSiO3 (r)
2. Sản xuất thép như thế nào?
a Nguyên liệu sản xuất thép
Gang, sắt phế, O2
b Nguên tắc sản xuât thép
Oxi hoa một số kim loại, phi kim -> loại ra khỏi gang phần lớn các N.tố: Si, Mn, C.
c. Quá trình sản xuất thép:
PT: Fe O +C Fe +CO
2 FeO + Si 2 Fe + SiO2
FeO + Mn Fe + MnO
Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
to
to
to
to
to
to
to
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.
Tiết 26 Bài 20 Hợp kim sắt: gang, thép
I . Hợp kim của sắt.
* Khái niệm hợp kim: SgK
* Hợp kim của sắt.







II . Sản xuất gang, thép.
1. Sản xuất gang như thế nào?
a. Nguyên liệu:
- Quặng sắt + Manhetit (chứa Fe3O4)
+ Hematit (chứa Fe3O3)
- Than cốc, không khí giàu O2,CaCO3.
b . Nguyên tắc sản xuất: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim .
c .Quá trình sản xuất gang trong lò cao
Quá trình sản xuất: SgK
Các PTPƯ xảy Ra trong lò cao:
* C (r) + O2 (k) CO2 (k)
* C (r) + CO2 (k) 2 CO (k)
* 3CO (k) + Fe2O3 (r) 3CO2 (k) + 2Fe (r)
CaO (r) + SiO2 (r) CaSiO3 (r)
2. Sản xuất thép như thế nào?
a Nguyên liệu sản xuất thép
Gang, sắt phế, O2
b Nguên tắc sản xuât thép
Oxi hoa một số kim loại, phi kim -> loại ra khỏi gang phần lớn các N.tố: Si, Mn, C.
c. Quá trình sản xuất thép:
PT: Fe O +C Fe +CO
2 FeO + Si 2 Fe + SiO2
FeO + Mn Fe + MnO
* Kêt Luận: SgK
Hợp kim
của sắt
Gang
C: 2- 5 %
Thép
C < 2 %
Gang trắng
Gang xám
Dùng để
luyện thép.
Dùng để đúc bệ máy
ống dẫn nước.

Chế tạo
chi tiết máy,
Vật liệu XD
dụng cụ Lđ.
to
to
to
to
to
to
to
BÀI TẬP
Bài 4. (SGK 63)
Những khí thải (CO2, SO2…)trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh? Dẫn ra một số phản ứng để giải thích. Thử nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép.
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.