Hợp kim của sắt - GVG Bắc Ninh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (631.79 KB, 17 trang )

TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
Hãy kể tên và công thức 5 loại quặng sắt có trong tự
nhiên. Trong các loại quặng đó hãy cho biết quặng nào có
hàm lượng sắt cao nhất ?
TRẢ LỜI
-
Quặng manhetit : Fe
3
O
4
( %mFe/oxit = 72,41% )
-
Quặng hematit đỏ : Fe
2
O
3
( %mFe/oxit = 70% )
-
Quặng hematit nâu : Fe
2
O
3
.nH
2
O ( %mFe/oxit < 70% )
-
Quặng xiđerit : FeCO
3
( %mFe/muối = 48,28% )

-
Quặng pirit : FeS
2
( %mFe/muối = 46,67% )
KIỂM TRA BÀI CŨ
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
S
P
Mn
Si
Fe
C ( t 2-5%)ừ
1. Khái niệm :
Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó có từ 2
– 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn có một lượng nhỏ
các nguyên tố Si, S, Mn …
I.GANG
Gang trắng Gang xám
Thành phần
Tính chất
Ứng dụng
Chứa ít C, ít Si, C chủ
yếu ở dạng Xementit
Fe
3
C
Cứng và giòn
Dùng để luyện thép
Chứa nhiều C, nhiều
Si hơn, C ở dạng than

chì
Kém cứng, kém
giòn, dễ ăn khuôn
Dùng để đúc bệ máy,
cánh cửa, ống dẫn
nước …
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
1. Khái niệm
2. Phân loại
I. GANG

Phanh
Chông cửa
Nồi gang
GANG
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
3. Sản xuất gang
a. Nguyên tắc
Dùng chất khử CO để khử các oxit sắt thành sắt trong lò cao.
b. Nguyên liệu
- Quặng sắt
- Than cốc : Cung cấp nhiệt, tạo chất khử CO, cung cấp C tạo gang
-
Chất chảy : Kết hợp với tạp chất trong gang tạo xỉ
+ Tạp chất là SiO
2
: Chất chảy là CaCO
3
+ Tạp chất là CaCO
3

: Chất chảy là SiO
2
c. Các phản ứng xảy ra trong quá trình luyện quặng thành
gang
I. GANG
(quặng manhetit – Fe
3
O
4
hoặc hematit đỏ, nâu – Fe
2
O
3
)
C
Quặng sắt oxit Fe
x
O
y
Thổi không khí đã làm
giàu oxi và
sấy nóng tại ~900
o
C
(1) C +O
2
→ CO
2
: tỏa nhiệt
(2) CO

2
+ C → 2CO : Thu nhiệt
CO CO
CO
(3) 3Fe
2
O
3
+ CO → 2Fe
3
O
4
+ CO
2
(4) Fe
3
O
4
+ CO → 3FeO + CO
2
(5) FeO + CO → Fe + CO
2
Gang lỏng:
Fe + >2%C
Xỉ CaSiO
3
Khí lò cao:
CO
2
, CO, SO

2
, …
(6) CaCO
3
→ CaO + CO
2
(7) CaO + SiO
2
→ CaSiO
3

1800
o
C
1500
o
C
400
o
C
200
o
C
500-600
o
C
700-800
o
C
1000

o
C
1300
o
C
Không khí nóng
1.Miệng lò
2.Thân lò
3.Bụng lò
4. Nồi lò
5.Cửa tháo gang
6.Cửa tháo xỉ
7. Khí lò cao
Các phản ứng hóa học xảy ra trong lò cao.
p/ư tạo
xỉ
p/ư
tạo
chất
khử
CO
p/ư
khử
oxit
sắt
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
3. Sản xuất gang
d. Sự tạo thành gang
Ở phần bụng lò có nhiệt độ khoảng 1500
0

C ,
sắt nóng chảy có hòa tan một phần cacbon và một
lượng nhỏ các nguyên tố S, Si, Mn, P … tạo thành
gang.
I. GANG
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
II. THÉP
1. Khái niệm
Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01-2% khối lượng
Cacbon cùng với một số nguyên tố khác ( Si, Mn, Cr,
Ni … )
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
II. THÉP
2. Phân loại
Thép thường ( thép cacbon )
Thép đặc biệt
Thành phần
Tính chất
Ứng dụng
Thép mềm Thép cứng
Chứa <
0,1%C, ít S,
P, Si
Chứa >
0,9%C, ít S, P,
Si
Chứa thêm các
nguyên tố khác như
Si, Mn, Cr, W…
Mềm, dẻo, dễ

gia công
Cứng, chịu
lực cơ học
Có nhiều tính chất quý :
Bền cơ học, cứng, không
gỉ
Chế tạo các vật
dụng trong đời
sống và trong
xây dựng
Chế tạo vòng
bi, vỏ xe bọc
thép …
Làm dụng cụ Y tế, máy
nghiền đá, máy phay,
máy cắt …
Thép Cr-Ni không gỉ
(74% Fe, 18%Cr,8%Ni)
Thép đặc thường
Thép silic có tính đàn hồi
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
II. THÉP
3. Sản xuất thép
a. Nguyên tắc
Giảm hàm lượng các tạp chất C, S, Si … có trong
gang bằng cách oxi hóa các tạp chất đó thành oxit rồi
biến thành xỉ và tách ra khỏi thép.
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
II. THÉP

b. Các phương pháp luyện thép :
- Phương pháp betxơme :
* Ưu điểm : Thời gian tạo thép ngắn
* Nhược điểm : Không luyện được thép có thành phần như ý muốn
- Phương pháp Mac-tanh :
* Ưu điểm : Chế tạo được loại thép có thành phần như mong muốn
* Nhược điểm : Thời gian luyện thép kéo dài
- Phương pháp lò điện :
* Ưu điểm : Luyện được những loại thép đặc biệt có chứa những
kim loại khó nóng chảy như W, Cr… và không chứa tạp chất có
hại như S, P …
* Nhược điểm : Dung tích lò nhỏ, khối lượng thép một lần
luyện không lớn.
Câu 1: Em hãy ghép cột trái - phải sao cho phù hợp
A.Cacbon 1.Là nguyên tố kim loại
B.Thép 2.Là nguyên tố phi kim
C.Sắt 3.Là hợp kim Fe-C(0,01-2%), Si…
D.Gang 4.Là hợp kim Fe-C(2-5%), Si…
5.Là quặng hematit nâu
6.Là hợp chất Fe và C
BÀI TẬP
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
TIẾT 54 : HỢP KIM CỦA SẮT
BÀI TẬP
Bài 2 :
Từ 1 tấn quặng manhetit chứa 69,6% Fe
3
O
4
có thể

sản xuất được bao nhiêu tấn gang có hàm lượng sắt là
95%. Biết rằng trong quá trình sản xuất, lượng sắt bị
hao hụt là 1%.

Hợp kim của sắt - GVG Bắc Ninh

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về