Chuong 9 (Sat) - Tiet62,63 - SanXuatThep

CHƯƠNG IX : SẮT (Fe).
CHƯƠNG IX : SẮT (Fe) .
TIẾT : 62,63 . SẢN XUẤT THÉP .
1) Kiểm tra bài cũ :
 Trình bày các loại quặng sắt, đặc điểm, tính chất – Nguyên liệu dùng để sản xuất
gang ?
 Trình bày nguyên tắc sản xuất gang – Các phản ứng hóa học trong quá trình sản xuất
gang – Sự tạo thành gang ?
2) Trọng tâm :
• Nguyên liệu sản xuất thép – Nguyên tắc sản xuất thép.
• Các phản ứng hóa học xãy ra trong quá trình luyện gang thành thép – Các phương
pháp luyện gang thành thép – Các loại lò luyện thép …
3) Đồ dùng dạy học :
HÌnh vẽ hoặc mô hình lò cao sản xuất gang.
4) Phương pháp – Nội dung :
Phương pháp Nội dung
I. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT THÉP :
 Gang trắng hoặc gang xám, sắt thép phế liệu.
 Không khí hoặc Ôxi.
 Nhiên liệu : dầu Mazút hoặc khí đốt.
 Chất chảy : Canxi Oxit (CaO) hay Silic IV Oxit
(SiO
2
).
II. NGUYÊN TẮC SẢN XUẤT THÉP :
Ôxi hóa các tạp chất trong gang (SI, Mn, S, P, C) thành
oxit, nhằm giảm hàm lượng của chúng, ta được thép.
III. NHỮNG PHẢN ỨNG HÓA HỌC XÃY RA TRONG
QUÁ TRÌNH LUYỆN GANG THÀNH THÉP :
1. Phản ứng tạo thép :
Không khí giàu oxi hoặc oxi sẽ oxi hóa lần lượt các

tạp chất trong gang nóng chảy.
Trước hết, Silic và Mangan bò oxi hóa :
2 2
Si O SiO+ =
.
2
2Mn O 2MnO+ =
.
Tiếp đến C bò oxi hóa thành CO (t
o
trên 1200
o
C) :
2
2C O 2CO+ =
.
Lưu huỳnh cũng bò oxi hóa thành khí SO
2
:
2 2
S O SO+ =
.
Sau đó P bò oxi hóa thành P
2
O
5
.
2 2 5
4P 5O 2P O+ =
.

Sau khi các tạp chất trong gang bò oxi hóa hết, sẽ
có 1 phần Fe bò oxi hóa :
2Fe Ol2 2FeO
+ =
.
Trang 1
CHƯƠNG IX : SẮT (Fe).
Phương pháp Nội dung
 HÌnh vẽ lò Bexome (Hình 30 – SGK).
 HÌnh vẽ lò Mactanh (Hình 32 – SGK).
Lúc này, ngừng sự nén khí vào lò. Trước khi kết
thúc quá trình luyện gang thành thép, cần cho
thêm 1 lượng gang giàu Mn nhằm 2 mục đích :
o Mn là chất khử mạnh hơn Fe, sẽ khử Ion Fe
trong FeO thành Fe :
FeO Mn Fe MnO+ = +
o Gia tăng 1 lượng nhất đònh C trong Fe nóng
chảy để được loại thép có hàm lượng C như ý
muốn.
2. Phản ứng tạo xỉ :
1. Phương pháp Betxơme : (Hình 30 SGK)
• Ưu điểm :
o Thời gian luyện 1 mẻ thép rất nhanh
(15phút), khoảng cách giữa 2 lần luyện
thép ngắn (30 – 40 phút), mỗi mẻ thép có
khối lượng 30 – 60 tấn.
o Thiết bò đơn giản, vốn đầu tư không lớn.
o Không cần nhiên liệu.
• Nhược điểm :
o Chất lượng thép không cao, vì không loại

được hết lưu huỳnh trong gang, mặt khác
thép có hòa tan 1 lượng oxi, nitơ khiến thép
trở nên giòn.
2. Phương pháp Mactanh : Là phương pháp luyện
thép bằng lò Mactanh. Người ta nạp vào lò :
gang, sắt thép phế liệu, chất chảy. Đốt lò bằng
dầu mazút hoặc khí đốt và không khí nóng giầu
oxi, nhiệt độ 1700
o
C. khí oxi và gỉ sắt Fe
2
O
3
oxi
hóa các tạp chất trong gang, thí dụ :
2 3
Fe O 3C 2Fe 2CO
+ = +
.
• Ưu điểm :
o Tận dụng được sắt thép phế liệu để luyện
thép.
o Luyện được những loại thép chất lượng cao,
có thành phần như ý muốn.
o Khối lượng của mỗi mẻ thép khá lớn (100 –
200 tấn).
• Nhược điểm :
o Tiêu hao nhiên liệu (dầu mazút, khí đốt)
o Thời gian luyện mỗi mẻ thép khá dài (10 –
12 giờ).

3. Phương pháp lò điện :
Trang 2
CHƯƠNG IX : SẮT (Fe).
Phương pháp Nội dung
 HÌnh vẽ lò điện (Hình 33 – SGK).
Là phương pháp luyện thép bằng lò điện.
Nhiệt lượng trong lò do hồ quang điện sinh ra
giữa các điện cực và gang nóng chảy. Nhiệt độ
trong lò điện cao hơn nhiều và dễ điều chỉnh
hơn các loại lò trên. Do vậy phương pháp lò
điện có :
Ưu điểm : là luyện được những lại thép đặc
biệt mà thành phần có những Kim loại khó
nóng chảy như Vonfram (3.350
o
C), Molipđen
(2.620
o
C),Crôm (1.890
o
C), … và không chứa
những tạp chất có hại như S, P.
Nhược điểm : lò điện là dung tích nhỏ, khối
lượng mỗi mẻ thép không lớn.
5) Củng cố : BT : 1 → 4/152 .SGK.
Trang 3
CHƯƠNG IX : SẮT (Fe).
PHẦN GHI NHẬN THÊM
Ba giai đoạn chuyển gang thành thép bằng lò Betxơme (Hình 31 – SGK).
a) Giai đoạn tạo tia sáng (2 – 3 phút) : Si và Mn bò ôxi hóa.

b) Giai đoạn ngọn lửa (10 – 12 phút) : C bò ôxi hóa.
c) Giai đoạn khói (3 – 5 phút) : P bò ôxi hóa.
Trang 4
Gang lỏng
Không khí nén
Sơ đồ lò Betxơme đang hoạt động (Hnh 30 – SGK)́
a) b) c)
+
+
+
+
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
CHƯƠNG IX : SẮT (Fe).
Trang 5
Nhiên liệu
khí
Không khí
nóng
Cửa nạp

nguyên liệu
Xỉ
nóng chảy
Thép
nóng chảy
Sơ đồ lò Mactanh (Martin) (Hnh 32 – SGK)́
Cửa nạp
nguyên liệu
Vòm lò
Điện cực bằng than ch́
Máng
rót thép
Thép
nóng chảy
Sơ đồ lò điện (Hnh 33 – SGK).́