Như họ đã biết, trong đời sống và sản xuất, những hợp kim của sắt là gang thép được sử dụng rất rộng rãi. Vậy bạn đã biết gang là gì, thép là gì chưa? Chúng gồm những thành phần làm sao và giải pháp sản xuất chúng ra sao? Trong nội dung bài viết này, bọn họ sẽ cùng mày mò về 2 hợp kim của sắt là gang cùng thép nhé!


I. Kim loại tổng hợp của sắt

Hợp kim là chất rắn thu được sau khoản thời gian làm nguội tất cả hổn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác biệt hay của kim loại và phi kim.

Bạn đang xem: Nguyên liệu dùng để sản xuất gang là

Hợp kim của sắt có khá nhiều ứng dụng trong cuộc sống và cung cấp là gang và thép.

Hợp kim của sắt: gang, thép


*

hop-kim-cua-sat-gang-thep


1. Gang là gì?

Gang là kim loại tổng hợp của sắt (Fe) cùng với cacbon (chiếm 2 – 5%) và một trong những nguyên tố khác như: Mn, Si, S…

Gang cứng cùng giòn hơn sắt. Gang bao gồm 2 loại:

Gang trắng: dùng để luyện thépGang xám: dùng làm đúc bệ máy, ống dẫn nước

2. Thép là gì?

Thép là kim loại tổng hợp của sắt (Fe) cùng với cacbon và một số trong những nguyên tố khác. Trong đó, lượng chất cacbon II. Thêm vào gang, thép như vậy nào?

1. Sản xuất gang

a) Nguyên liệu

– Quặng sắt: quặng manhetit (chứa Fe3O4) với hematit (chứa Fe2O3)

– Than cốc, đá vôi, không khí giàu O2…

b) nguyên tắc sản xuất gang

Nguyên tắc cung cấp gang là dùng CO khử oxit sắt sống t° cao trong lò luyện kim (lò cao).

c) quy trình sản xuất gang trong lò cao

– Quặng fe + than ly + đá vôi được bỏ vô miệng lò cao và sắp thành từng lớp xen kẹt nhau. Không khi nóng được thổi từ dưới lên từ phía hai bên lò. Lúc đó:

C + O2 (t°) → CO2

C+ CO2 (t°) → 2CO

– Khí CO ra đời khử quặng sắt thành Fe: một số trong những oxit khác trong quặng fe (như SiO, MnO…) cũng trở thành khử (thành Si, Mn…).

3CO + Fe2O3 (t°) → 2Fe + 3CO2

– fe nóng chảy phối hợp một lượng nhỏ tuổi C và một trong những nguyên tố khác tạo nên thành gang lỏng. Gang lỏng chảy xuống nồi lò và được đưa ra phía bên ngoài qua cửa toá gang.

– Đá vôi CaCO3 bị phân bỏ thành CaO. CaO kết phù hợp với các oxit tất cả trong quặng như SiO, MnO… chế tạo thành xỉ.

CaO + SiO2 (t°) → CaSiO3

– Xỉ nổi lên trên và được đưa ra bên ngoài ở cửa tháo xỉ

– Khí trong lò cao được thoát ra bên ngoài ở phía trên gần mồm lò.

Quang cảnh một nhà máy sản xuất sản xuất gang thép


*

nha-may-san-xuat-gang-thep


2. Cung ứng thép

a) Nguyên liệu

– vật liệu chính để sản xuất thép là gang, sắt phế liệu và oxi.

b) lý lẽ sản xuất thép

Nguyên tắc phân phối gang là: oxi hóa một số kim nhiều loại và phi kim thoát khỏi gang. đa số các nguyên tố bị loại bỏ bỏ là Si, Mn, C…

c) quá trình sản xuất thép

Quá trình tiếp tế thép được triển khai trong các lò luyện thép. Giữa những lò luyện thép thân quen là lò Bét-xơ-me.

– Khí O2 được thổi vào lò đựng gang rét chảy sinh hoạt t° cao. Khí O2 oxi hóa những kim loại và phi kim tất cả trong gang như: Si, Mn, C, P, S…

Si + O2 (t°) → SiO2

C + O2 (t°) → CO2

III. Giải bài tập về những hợp kim của Sắt

Câu 1. thế nào là hợp kim? nuốm nào là gang cùng thép? Nêu thành phần, tính chất, ứng dụng của gang và thép.

Bài làm:

Các các bạn xem lại vào phần kim chỉ nan ở trên nhé!

Câu 2. Hãy cho thấy thêm nguyên tắc cấp dưỡng gang với viết những PTHH.

Bài làm: (xem cụ thể hơn vào phần lý thuyết)

– nguyên lý sản xuất gang: là sử dụng CO khử oxit sắt sinh hoạt t° cao trong lò luyện kim (lò cao).

– các PTHH trong quy trình sản xuất gang:

C + O2 (t°) → CO2

C+ CO2 (t°) → 2CO

3CO + Fe2O3 (t°) → 2Fe + 3CO2

CaO + SiO2 (t°) → CaSiO3

Câu 3. Hãy cho biết nguyên tắc luyện gang thành thép cùng viết những PTHH.

Bài làm: (xem chi tiết hơn trong phần lý thuyết)

– qui định sản xuất gang là: oxi hóa một số kim nhiều loại và phi kim thoát ra khỏi gang. đa số các nguyên tố bị nockout bỏ là Si, Mn, C…

– những PTHH trong quá trình sản xuất thép:

Si + O2 (t°) → SiO2

2Mn + O2 (t°) → 2MnO

C + O2 (t°) → CO2

S + O2 (t°) → SO2

4P + 5O2 (t°) → 2P2O5

Câu 4. phần đông khí thải (CO2, SO2…) trong quá trình sản xuất gang, thép có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh? Dẫn ra một số phản ứng nhằm giải thích. Demo nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi trường nghỉ ngơi khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép.

Bài làm:

Khí CO2 và SO2 là vì sao chính tạo ra hiện tượng mưa axit tác động đến những loài rượu cồn thực vật, con bạn và các công trình xây dựng. Quanh đó ra, khí CO2 còn là nguyên nhân gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính, làm cho Trái Đất rét lên.

Để hạn chế độc hại môi trường do những khí này tạo ra, chúng ta cần:

– Xử lý các khí thải trước khi thải ra môi trường bằng cách hấp phụ bằng nước vôi trong.

– Xây dựng các nhà đồ vật luyện đanh thép ở xa khu vực dân cư.

– Trồng những cây xanh nhằm lọc khí, làm bớt sự ảnh hưởng của các khí độc hại.

Câu 5. Hãy lập những PTHH theo sơ đồ gia dụng sau đây:

a) O2 + 2Mn (t°) ‒‒‒> 2MnO

b) Fe2O3 + teo (t°) ‒‒‒> fe + CO2

c) O2 + si mê (t°) ‒‒‒> SiO2

d) O2 + S (t°) ‒‒‒> SO2

Cho biết phản bội ứng nào xảy ra trong quá trình luyện gang, phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện thép? hóa học nào là chất oxi hoá, hóa học nào là chất khử ?

Bài làm:

a) O2 + 2Mn (t°) → 2MnO ⇒Chất khử: Mn ; hóa học oxi hóa: O2

b) Fe2O3 + 3CO (t°) → 2Fe + 3CO2⇒ chất khử: co ; chất oxi hóa: Fe2O3

c) O2 + mê mẩn (t°) → SiO2⇒Chất khử: ham mê ; hóa học oxi hóa: O2

d) O2 + S (t°) → SO2⇒ hóa học khử: S ; hóa học oxi hóa: O2

Câu 6.

Xem thêm: Từ: Sediment Là Gì ? Nghĩa Của Từ Sediment

Tính khối lượng quặng hematit cất 60% Fe2O3 quan trọng để sản xuất được 1 tấn gang chứa 95% Fe. Biết công suất của quy trình là 80%.

Bài làm:

– khối lượng Fe có trong một tấn gang là:

mFe = 1 x 95/100 = 0,95 (tấn)

PTHH:

Fe2O3 + 3CO (t°) → 2Fe + 3CO2

– cân nặng Fe2O3 cần dùng để làm sản xuất 0,95 tấn fe là:

mFe2O3 = nFe2O3 x MFe2O3 = <(0,95 / 56) / 2> x 160 = 1,357 (tấn)

– Hiệu suất quy trình là 80% yêu cầu lượng Fe2O3 cần dùng là:

mFe2O3 = 1,357 x 100/80 = 1,696 (tấn)

– bởi vì Fe2O3 chỉ chiếm phần 60% khối lượng trong quặng nên khối lượng quặng cần dùng là: