Lớp 12 Hóa học 12

Hợp kim của sắt

Bài học Hợp kim của sắt đưa ra cụ thể hợp kim của sắt chính là Gang và thép, giúp bạn học nắm được thành phần, tính chất của hai hợp kim này, từ đó củng cố luyện tập câu hỏi bài tập. 

I. Gang

1. Khái niệm

Là hợp kim của sắt và cacbon (trong đó cacbon chiếm 2-5%), ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố Mn, Si, S,....

2. Phân loại

2.1. Gang xám

Gang chứa cacbon dạng than chì. Gang xám được dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa...

2.2. Gang trắng

Gang trắng chứa ít cacbon hơn và cacbon chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C).

Gang trắng (có màu sáng hơn gang xám) được dùng để luyện thép.

3. Sản xuất gang

3.1. Nguyên tắc

Sản xuất gang: khử oxit sắt bằng than cốc trong lò cao.

3.2. Nguyên liệu

Quặng sắt oxit (thường là hemantit đỏ Fe2O3), than cốc và chất chảy (CaCO3 hoặc SiO2). 

3.3. Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện ngang

Phản ứng tạo thành chất khử CO

Không khí được nén vào lò cao ở phần trên của nồi lò, đốt cháy hoàn toàn than cốc.

C + O2 \overset{t^{o} }{\rightarrow} CO2

Nhiệt lượng của phản ứng tỏa ra lên đến 1800oC. Khí CO2 đi lên phía trên, gặp lớp than cốc, bị khử thành CO:

C + CO2 \overset{t^{o} }{\rightarrow} 2CO

Phản ứng này thu nhiệt làm cho nhiệt độ phần trên của bụng lò vào khoảng 1300oC.

Phản ứng khử sắt oxit

Các phản ứng CO khử các sát oxit đều được thực hiện trong phần thân lò, có nhiệt độ từ 400-800oC.

Phần trên của thân lò có nhiệt độ khoảng 400oC xảy ra phản ứng:

3Fe2O3 + CO \overset{t^{o} }{\rightarrow} ​ 2Fe3O4 + CO2

Phần giữa của thân lò có nhiệt độ khoảng 500 - 600oC xảy ra sự khử oxit sắt từ (Fe3O4) thành sắt(II) oxit (FeO):

Fe3O4 + CO \overset{t^{o} }{\rightarrow} ​ 3FeO + CO2

Phần dưới của thân lò có nhiệt độ khoảng 700-800oC xảy ra phản ứng khử FeO thành Fe:

FeO + CO \overset{t^{o} }{\rightarrow} ​ Fe + CO2

Phản ứng tạo xỉ

Ở phần bụng lò, nhiệt độ khoảng 1000oC: đá vôi bị phân hủy thành CaO, kết hợp với SiO2 có trong quặng tạo thành xỉ.

CaCO3 \overset{t^{o} }{\rightarrow} CaO + CO2

CaO + SiO2 \overset{t^{o} }{\rightarrow} CaSiO3

II. Thép

1. Khái niệm

Là hợp kim của sắt và cacbon (trong đó cacbon chiếm 0,01-2%), cùng với lượng nhỏ các nguyên tố Mn, Cr, Ni,...

2. Sản xuất thép

2.1. Nguyên tắc

Giảm hàm lượng các tạp chất C, S, Si, Mn,... có trong gang bằng cách oxi hóa các tạp chất đó thành oxit rồi biến thành xỉ và tách ra khỏi thép.

2.2. Các phương pháp luyện thép
  • Phương pháp Bet - xơ - me.
  • Phương pháp Mac - tanh.
  • Phương pháp lò điện.
Câu trắc nghiệm mã số: 1037,1869
  • 4 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Hóa học 12