1. Phương pháp Betxơme
Là phương pháp luyện thép bằng lị Betxơme (hình 30). Lị này cĩ thể chuyển động theo trục nằm ngang để nhận gang hoặc rĩt thép. Sau khi rĩt gang nĩng chảy vào lị, người ta nén khơng khí hoặc oxi vào lị với áp suất cao. Các phản ứng oxi hĩa tạp chất trong gang kết thúc trong vịng 15 phút, trải qua 3 giai đoạn sau (hình 31):
Phương pháp Betxơme cĩ những ưu và nhược điểm sau: - Ưu điểm:
+ Thời gian luyện 1 mẻ thép rất nhanh (15 phút), khoảng cách giữa 2 lần luyện thép ngắn (30 - 40 phút), mỗi mẻ thép cĩ khối lượng 30 - 60 tấn.
+ Thiết bị đơn giản, vốn đầu tư khơng lớn. + Khơng cần nhiên liệu.
150
- Nhược điểm:
+ Thời gian chuyển gang thành thép quá nhanh, do đĩ khơng luyện được loại thép cĩ thành phần như ý muốn.
151
+ Chất lượng thép khơng cao, vì khơng loại được hết lưu huỳnh trong gang, mặt khác thép cĩ hịa tan 1 lượng oxi, nitơ khiến thép trở nên giịn.
2. Phương pháp Mactanh
Là phương pháp luyện thép bằng lị Mactanh (hiìh 32). Người ta nạp vào lị: gang, sắt thép phế liệu, chất chảy. Đốt lị bằng dầu madút hoặc khí đốt và khơng khí nĩng giàu oxi, nhiệt độ 1700oC. Khí oxi và gỉ sắt Fe2O3 oxi hĩa các tạp chất trong gang, thí dụ: Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO
Phương pháp Mactanh cĩ những ưu điểm và nhược điểm chính sau: - Ưu điểm:
+ Tận dụng được sắt thép phế liệu để luyện thép.
+ Luyện được những loại thép chất lượng cao, cĩ thành phần như ý muốn.
+ Khối lượng thép của mỗi mẻ khá lớn (100 - 200 tấn) - Nhược điểm:
+ Tiêu hao nhiên liệu (dầu madút, khí đốt).
+ Thời gian luyện mỗi mẻ thép khá dài (10 -12 giờ).
3. Phương pháp lị điện
Là phương pháp luyện thép bằng lị điện (hình 33). 152
Nhiệt lượng trong lị do hồ quang điện sinh ra giữa các điện cực và gang nĩng chảy. Nhiệt độ trong lị điện cao hơn nhiều và dễ điền chỉnh hơn so với các loại lị trên. Do vậy, phương pháp lị điện cĩ ưu điểm là luyện được những loại thép đặc biệt mà thành phần cĩ những kim loại khĩ nĩng chảy như vonfram (3350oC), molipđen (2620oC), crom (1890oC)…và khơng chứa những tạp chất cĩ hại như lưu huỳnh,
photpho. Nhược điểm của lị điện là dung tích nhỏ, khối lượng mỗi mẻ thép khơng lớn.
BÀI TẬP
1. Hãy giới thiệu: a) những nguyên liệu, b) nguyên tắc sản xuất thép. 2. Hãy trình bày những phản ứng hĩa học xảy ra trong quá trình : a) luyện gang thành thép
b) tạo xỉ
3. Hãy trình bày những ưu và nhược điểm chính của phương pháp luyện thép bằng : a) lị Betxơme, b) lị Mactanh, c) lị điện
4. Hịa tan một đinh thép cĩ khối lượng 1,14g bằng dung dịch H2SO4
lỗng dư. Phản ứng xong, loại bỏ kết tủa, được dung dịch A. Dung dịch A làm mất màu 40ml dung dịch KMnO4 0,1M. Hãy xác định hàm lượng sắt nguyên chất trong đinh thép. Cho rằng trong thành phần của đinh thép chỉ cĩ sắt tác dụng được với axit nĩi trên.