hợp kim sắt hóa 12 cb ( Hội giảng)

HỢP KIM CỦA SẮT Tiết 54 I.Gang : 1. Khái niệm: Gang là hợp kim của Fe và C trong đó có từ 2-5% khối lượng C, ngoài ra còn một lượng nhỏ Si,Mn,S,… HỢP KIM CỦA SẮT Tính chất 2.Phân loại tính chất ứng dụng: Gang trắng Gang xám Ứng dụng - Chứa ít cacbon(chủ yếu ở dạng xementit Fe 3 C) và rất ít Si - Rất cứng và giòn -Luyện thép -Đúc bệ máy, ống nước,… - Chứa nhiều Si và cacbon (chủ yếu ở dạng than chì) -Kém cứng và kém giòn I.Gang : HỢP KIM CỦA SẮT 1. Khái niệm: 3. Sản xuất gang : b.Nguyên liệu : -Quặng sắt oxit (thường là quặng hematit đỏ ) Chứa ít nhất 30% Fe, không chứa S -Than cốc (cung cấp nhiệt cháy, tạo ra CO, tạo thành gang) a.Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao(phương pháp nhiệt luyện) I.Gang : HỢP KIM CỦA SẮT 2.Phân loại tính chất ứng dụng: 1. Khái niệm: Fe 2 O 3 → Fe 3 O 4 → FeO → Fe +3 +8/3 +2 0 3. Sản xuất gang : b.Nguyên liệu : a.Nguyên tắc I.Gang : HỢP KIM CỦA SẮT 2.Phân loại tính chất ứng dụng: 1. Khái niệm: -Chất chảy CaCO 3 ( phân hủy thành CaO hóa hợp với SiO 2 tạo ra xỉ dễ tách khỏi gang)hoặc SiO 2 . Tùy thuộc nguyên liệu: + Quặng lẫn oxit axit (SiO 2 ) : dùng CaCO 3 + Quặng lẫn oxit bazơ (CaO, MnO) : dùng SiO 2 c. Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang : I.Gang : HỢP KIM CỦA SẮT 2.Phân loại tính chất ứng dụng: 1. Khái niệm: b.Nguyên liệu : a.Nguyên tắc Nguyên liệu Thổi không khí đã làm giàu oxi và sấy nóng tại ~900 o C (1) C +O 2 → CO 2 H<0 (2) CO 2 + C → 2CO H>0 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, H 2 , … (3a) CaCO 3 → CaO + CO 2 (5a) CaO + SiO 2 → CaSiO 3 Lò cao 1800 o C 1300 o C 400 o C 200 o C 500 o C-600 0 C 700 o C-800 0 C 1000 o C 1500 0 C + Phản ứng tạo chất khử CO: Thổi không khí nóng (khoảng 600 – 800 0 C) được nén vào lò cao ở phía trên nồi lò : t o C C + O 2 Nhiệt lượng của phản ứng tỏa ra làm nhiệt độ của lò cao lên tới trên 1800 0 C CO 2 + Q CO 2 + C 2CO – Q t o C + Phản ứng khử sắt oxit : thực hiện ở thân lò, có nhiệt độ 400-800 0 C Fe 2 O 3 + CO Fe 3 O 4 + CO 2 Fe 3 O 4 + CO 3 2 FeO + CO 2 FeO + CO 3 Fe + CO 2 t o C t o C t o C Phản ứng này thu nhiệt nên nhiệt độ phần trên của bụng lò khoảng 1300 0 C - Phần trên của thân lò, t 0 khoảng 400 0 C: - Phần giữa của thân lò, t 0 khoảng 500- 600 0 C: - Phần dưới của thân lò, t 0 khoảng 700- 800 0 C: + Phản ứng tạo xỉ :Ở bụng lò, t 0 khoảng 1000 0 C: * Chaát chaûy laø CaCO 3 : CaCO 3 CaO + CO 2 CaO + SiO 2 CaSiO 3 6CaO + 2P 2 O 5 2Ca 3 (PO 4 ) 2 t o * Chaát chaûy laø SiO 2 : SiO 2 + MnO MnSiO 3 t o t o CaSiO 3 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , MnSiO 3 là xỉ, dễ nóng chảy, nhẹ hơn sắt nổi lên trên tách ra bảo vệ gang không bị oxi hóa bởi không khí. Sau một thời gian người ta tháo gang và xỉ ra khỏi lò. t o d, Sự tạo thành gang : Sắt nóng chảy có hồ tan một phần cacbon và một lượng nhỏ các ngun tố : Si,Mn… tạo thành gang 3Fe + C → Fe 3 C t o xementit (gang) có nhiệt độ nóng chảy nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của Fe Ngoài ra các tạp chất SiO 2 , MnO, P 2 O 5 cũng bò khử tạo thành Mn, Si, P tan trong gang nóng chảy (tạp chất có ích) ; S là tạp chất có hại (nhiều S thì gang giòn nên chọn nguyên liệu có ít hoặc không có S) MnO + C → Mn + CO SiO 2 + 2C → Si + 2CO P 2 O 5 + 5C → 2P + 5CO t o t o t o [...]... mụi trng - Chất thải rắn làm suy thoái môi trường, đất, nước - Chất thải lỏng làm tăng nồng độ kim loại nặng ảnh hưởng đến sinh thái Hp kim ca st Gang nh ngha Tớnh cht Thộp Gang l hp kim ca st Thộp l hp kim ca st vi vi Cacbon, Si, Mn, Cacbon, Si, Mn, S, (trong ú S, (trong ú hm hm lng Cacbon < 2%) lng Cacbon t 2-5%) Giũn v cng hn st Cng, ớt b n mũn hn so vi st Nguyờn tc Kh qung st oxit bng Gim hm... hp A.Cacbon 1.L nguyờn t kim loi B.Thộp C.St 2.L nguyờn t phi kim 3.L hp kim Fe-C(0,01-2%), Si D.Gang 4.L hp kim Fe-C(2-5%), Si 5.L qung hematit nõu 6.L hp cht Fe v C Bi 2: Mt loi qung cha st trong t nhiờn ó c loi b tp cht Ho tan qung ny trong HNO3 thy cú khớ mu nõu bay ra, dd thu c cho tỏc dng vi BaCl2 thy cú kt ta trng (khụng tan trong axớt mnh) loi qung ú l: A xierit (FeCO3 ) B Hematit (Fe2O 3...I.Gang : HP KIM CA ST 1 Khỏi nim: a.Nguyờn tc b.Nguyờn liu : c Cỏc phn ng hoỏ hc xy ra trong quỏ trỡnh luyn qung thnh gang : d, S to thnh gang : Cụng ty Gang thộp Thỏi Nguyờn Cụng sut: >200.000 tn gang lng/nm (5 70 tn/ ngy, ờm) Sn phm: Gang ỳc v gang luyn thộp Thit b chớnh: 3 lũ cao: 120 m3 v 100 m3, 500 m3 I.Gang : II.Thộp : HP KIM CA ST 1 Khỏi nim: Thộp l hp kim ca Fe cha t 0,01-2 % khi... Manhetit (Fe3O 4) D Pirit st (FeS2 ) Bi 3: kh hon ton 17,6g hn hp gm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 n Fe cn va 2,24 lớt khớ CO(ktc) Khi lng ca st thu c l; A 15g C 17g Bi 5,6 SGK trang 151 B 16g D 18g Bi tp A l qung hematit cha 60% Fe2O3 B l qung manhetit cha 69,6% Fe3O4 Trn m1 tn A vi m2 tn B c qung C m t C iu ch c 0,5 tn gang cha 4% Cacbon t l m1:m2 l : A.5:2 B.4:3 C.3:4 D.2:5 *Phng phỏp Mactanh(lũ bng):... 500 m3 I.Gang : II.Thộp : HP KIM CA ST 1 Khỏi nim: Thộp l hp kim ca Fe cha t 0,01-2 % khi lng C, cựng vi mt s nguyờn t khỏc (Si,Mn,Cr,Ni,) Thộp thng Thộp c bit I.Gang : II.Thộp : 1 Khỏi nim: 2.Phõn loi : HP KIM CA ST Thộp cú nhng loi no , nờu ng dng ca mi loi ? Thộp thng ( thộp cacbon) Thộp c bit Thnh phn -t C, Si, Mn, rt ớt S - Cha thờm cỏc Tớnh cht nguyờn t Si , Mn , Cr , - C 0,1% thộp mm Ni , W -... hc rt quớ ng dng Xõy dng, ch to vt Ch to vt dng k dng trong i sng thut cao I.Gang : HP KIM CA ST II.Thộp : 1 Khỏi nim: 2.Phõn loi : 3.Sn xut thộp : a.Nguyờn tc : Gim hm lng cỏc tp cht C, S, Si, Mn b.Nguyờn liu : -Gang trng hoc gang xỏm, St thộp ph liu -Cht chy l CaO -Nhiờn liu :du mazut hoc khớ t, O2 I.Gang : HP KIM CA ST II.Thộp : 3.Sn xut thộp : a.Nguyờn tc b.Nguyờn liu : c, Cỏc phng phỏp luyn thộp . HỢP KIM CỦA SẮT Tiết 54 I.Gang : 1. Khái niệm: Gang là hợp kim của Fe và C trong đó có từ 2-5% khối lượng C, ngoài ra còn một lượng nhỏ Si,Mn,S,… HỢP KIM CỦA SẮT Tính chất 2.Phân. kém giòn I.Gang : HỢP KIM CỦA SẮT 1. Khái niệm: 3. Sản xuất gang : b.Nguyên liệu : -Quặng sắt oxit (thường là quặng hematit đỏ ) Chứa ít nhất 30% Fe, không chứa S -Than cốc (cung cấp nhiệt. : b.Nguyên liệu : a.Nguyên tắc I.Gang : HỢP KIM CỦA SẮT 2.Phân loại tính chất ứng dụng: 1. Khái niệm: -Chất chảy CaCO 3 ( phân hủy thành CaO hóa hợp với SiO 2 tạo ra xỉ dễ tách khỏi gang)hoặc