Bài 42: HîP KIM cña s¾t

















I. GANG
1. Khái niệm
Gang là hợp kim của sắt với các bon,trong đó C chiếm từ 2-5% về khối lượng, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S, P…

Gang là gì?
2. Phân loại,thành phần, tính chất và ứng dụng của gang
Có 2 loại: gang trắng và gang xám

Có mấy loại gang?
3. Sản xuất gang
Nguyên liệu
- Quặng sắt: chứa 30- 95%ôxit sắt
Than cốc: Cung cấp nhiệt và tạo chất khử
- Chất chảy( trợ dung)
- Không khí giàu ôxi


Một số loại quặng sắt
Quặng hematit đỏ: Fe2O3 khan
Quặng manhetit Fe3O4
Quặng xiđerit FeCO3
Quặnghematitnâu:Fe2O3.nH2O
b. Nguyên tắc
Dùng chất khử CO để khử dần các ôxit sắt thành sắt theo sơ đồ:
Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe
Nguyên tắc của việc sản xuấtgang là gì?
c. Những pư hóa học xảy ra trong lò cao
- Pư tạo chất khử CO:
C + O2 CO2
CO2 + C 2CO
- Pư khử ôxit sắt:
3 Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO 3FeO + CO2
FeO + CO Fe +CO2
- Pư tạo xỉ
CaCO3 CaO + CO2
CaO + SiO2 CaSiO3 (Canxisilicat)
Cấu tạo và hoạt động của lò cao
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, H2, …
(3a) CaCO3  CaO + CO2
(5a) CaO + SiO2  CaSiO3
d. Sự tạo thành gang
Sắt nóng chảy hòa tan một phần C và một lượng nhỏ Mn, Si tạo thành gang
Gang được tạo thành như thế nào?
Ảnh h­ëng cña qu¸ trình luyÖn gang thÐp ®Õn m«i tr­êng
- Khí lò cao là gì? Thành phần của khí lò cao?
Khí lò cao có gây ô nhiễm môi trường không? Có thể giảm thiểu sự gây ô nhiễm môi trường của khí lò cao bằng cách nào?
*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.

*Khí thải trong quá trỡnh luyện thép thường có khí CO, SO2 ,H2S .., bụi làm ô nhiễm môi trường
Xem băng

Bài tập củng cố
B�i 1: Một loại quặng chứa sắt trong tự nhiên đã được loại bỏ tạp chất. Hoà tan quặng này trong dung dịch axit nitric thấy có khí màu nâu bay ra, dung dịch thu được cho tác dụng với dung dịch bari clorua thấy có kết tủa trắng (không tan trong axit). Hãy cho biết tên, thành phần hoá học của quặng?
A. Xiđerit FeCO3. B. Manhetit Fe3O4.
C. Hematit Fe2O3. D. Pirit FeS2
D
Bài 2: Một loại ôxit sắt dùng để luyện gang. Nếu khử a gam ôxit sắt bằng C ở nhiệt độ cao, người ta thu được 0,84 gam sắt và 0,448 lít khí CO2 (đktc). Công thức của ôxit sắt là:

A. Fe2O3 B. FeO C. Fe3O4 D. Không xác định được
c
B�i 3: Dùng quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 để luyện thành 800 tấn gang có hàm lượng Fe là 95%. Quá trỡnh sản xuất gang bị hao hụt 1%. Vậy đã sử dụng bao nhiêu tấn quặng?

A. 1325,3 B. 1311,9 C. 1380,5 D. 848,1






A
Bài 4:Khử hoàn toàn 5,64 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 bằng khí CO. Khí đi ra sau phản ứng được dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư thấy tạo ra 8,0 gam kết tủa. Khối lượng Fe thu được là:à

A. 4,63 gam B. 4,36gam C. 4,46 gam D. 4,64
B
Bài 5: A là quặng hematit chứa 60% Fe2O3, B làà quặng manhetit chứa 69,6% Fe3O4. Trộn m1 tấn A với m2 tấn B được quặng C mà từ C điều chế được 0,5 tấn gang chứa 4% C. Tỉ lệ m1: m2 là:

A. 5:2 B. 4:3 C. 3:4 D. 2:5

D



Chân thành cảm ơn các thầy cô và các em!