Bài 33. Hợp kim của sắt

BÀI THUYẾT TRÌNH
NHÓM 4
GANG

Khái niệm:
Gang là hợp kim của Sắt và Cacbon trong đó có từ 2-5% khối lượng Cacbon, ngoài ra còn một lượng nhỏ Silic, Mangan, Lưu huỳnh,…
Với đặc tính: điểm nóng chảy thấp, độ chảy loãng tốt, tính đúc tốt, dễ gia công, có khả năng chịu mài mòn, nên giá thành gia công rất thấp, do đó gang được sử dụng trong rất nhiều chi tiết, lĩnh vực khác nhau.
PHÂN LOẠI, TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG
SẢN XUẤT GANG
Nguyên tắc:

Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao (phương pháp nhiệt luyện)

Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe
Nguyên liệu:
Quặng oxit sắt (thường là quặng hematit đỏ) chứa ít nhất 30% Fe, không chứa hoặc chứa rất ít Lưu huỳnh, Photpho.
Than cốc (cung cấp nhiệt khi cháy, tạo ra chất khử là CO, tạo thành gang).
Chất chảy CaCO3 (phân hủy thành CaO ở nhiệt độ cao, sau đó hóa hợp với SiO2 tạo ra xỉ dễ tách khỏi gang) hoặc SiO2. Tùy thuộc nguyên liệu:
+ Quặng lẫn oxit axit (SiO2): dùng CaCO3
+ Quặng lẫn oxit bazơ (CaO, MnO): dùng SiO2
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, SO2 , …
(3a) CaCO3  CaO + CO2
(5a) CaO + SiO2  CaSiO3
6.Cửa tháo gang
7.Cửa tháo xỉ
8. Khí lò cao
Các phản ứng hóa học xảy ra trong lò cao.
Sự tạo thành gang:

Ở phần bụng lò (nhiệt độ khoảng 15000 C) sắt nóng chảy có hòa tan một phần Cacbon và một lượng nhỏ Mangan, Silic,... Đó là gang.
Gang nóng chảy tích tụ ở nồi lò
Sao một thời gian nhất định, người ta tháo gang và xỉ ra khỏi lò cao.
Ảnh hưởng của quá trình luyện gang đến môi trường:

Xả khói bụi gây ô nhiễm môi trường
Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe