【中學(xué)】煉鐵和煉鋼

一、鐵合金

生鐵

鋼碳素鋼合金鋼煉鋼生鐵（白口鐵）低碳鋼C%<0.3%鎢鋼鑄造生鐵（灰口鐵、鑄鐵）中碳鋼0.3%-0.6%錳鋼球墨鑄鐵高碳鋼>0.6%鎢鉻鋼合金生鐵：如錳鐵、硅鐵鎳鉻鋼1.什么是合金？舉出兩例。2.鐵的合金是怎樣分類的？3.什么叫生鐵？什么叫鋼？4.煉鋼生鐵和鑄造生鐵中碳的存在形式以及它們的性能有什么不同？第二節(jié)煉鐵和煉鋼整理課件生鐵與鋼的比較鐵的合金生鐵鋼C%2%－4.3%0.03%－2%其它雜質(zhì)Si、Mn、S、P（較多）Si、Mn、S、P（較少）機(jī)械性能質(zhì)硬而脆、無韌性堅(jiān)硬、韌性大、可塑性好。機(jī)械加工可鑄不可鍛可鑄、可鍛、可壓延整理課件鐵的合金整理課件煉鐵

2、CO還原氧化鐵現(xiàn)象：____________________方程式：_________________

1、鐵的存在及分布固體由紅變黑,石灰水變渾濁。Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2高溫

地殼中的鐵都以化合態(tài)存在，游離態(tài)的鐵只能從隕石中得到。整理課件煉鐵2、主要原料：

鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。1、原理：高溫下用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石中把鐵還原出來。3、主要設(shè)備：高爐整理課件問題1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？答：焦炭的作用是作燃料和形成還原劑。石灰石的作用是作熔劑，除脈石。4、主要反應(yīng)（1）還原劑的形成

C＋O2＝CO2＋QCO2＋C＝2CO－Q（2）鐵的還原

Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2（3）爐渣的形成

CaCO3＝CaO＋CO2↑CaO＋SiO2＝CaSiO3點(diǎn)燃高溫高溫高溫高溫整理課件5、產(chǎn)物（1）生鐵（2）高爐煤氣：CO、CO2、N2、大量灰塵等。（3）爐渣：主要是CaSiO3

問題2：生鐵含那些成分？問題3：高爐煤氣能否直接排放？怎么處理？答：生鐵主要含鐵，除此之外還含有2%-4.3%的碳,還含有錳、硅、硫、磷等元素。高爐煤氣不可直接排放。必須凈化處理并加以綜合利用。整理課件小結(jié)：1、煉鐵的原理2、主要原料及設(shè)備3、主要反應(yīng)4、產(chǎn)物整理課件煉鋼1、反應(yīng)原理高溫下，用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣而除去。2、目的：降碳、調(diào)硅錳、去硫磷。3、主要反應(yīng)（分三個(gè)階段）整理課件3主要反應(yīng)（分三個(gè)階段）（1）氧化造渣2Fe＋O2＝2FeO＋Q2FeO＋Si＝SiO2＋2Fe＋QFeO＋Mn＝Fe＋MnO＋QFeO＋C＝CO＋Fe－Ｑ生成的二氧化硅、氧化錳與造渣材料生石灰相互作用成為爐渣。高溫高溫高溫高溫整理課件（2）去硫、磷

FeS+CaO＝FeO+CaS2P+5FeO+3CaO＝5Fe+Ca3(PO4)2（3）脫氧用硅鐵、錳鐵或金屬鋁來還原鋼水中含有的少量FeO

2FeO+Si＝SiO2+2Fe3FeO+2Al＝3Fe+Al2O3FeO+Mn＝Fe+MnO生成的二氧化硅等大部分形成爐渣而除去，部分的硅、錳等留在鋼里以調(diào)整鋼的成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋成各種鋼材。高溫高溫高溫高溫高溫整理課件方法：轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法（1）轉(zhuǎn)爐的構(gòu)造（2）原料：生鐵（液態(tài)）、氧氣、適量的造渣材料（如生石灰等）、脫氧劑。（3）熱源：依靠熔融鐵水中的雜質(zhì)等被氧氣氧化所放出的熱量，不需要燃料。4、煉鋼的方法問題1：為什么要用純氧來代替空氣煉鋼？問題2：煉鋼過程中產(chǎn)生的大量棕色煙氣其主成分是什么？能否直接排放？答1：因?yàn)橛眉冄醮婵諝饪梢钥朔捎诳諝饫锏牡獨(dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆以及痰氣排出時(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。2：主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的CO氣體等。不能直接排放，必須凈化回收，綜合利用。整理課件討論：煉鐵和煉鋼的主要反應(yīng)原理有什么異同？相同點(diǎn)：都是利用氧化還原反應(yīng)。不同點(diǎn)：煉鐵主要是用還原劑把鐵從鐵礦石中還原出來（側(cè)重還原），而煉鋼主要是用氧化劑把生鐵中過多的碳和其它雜質(zhì)氧化而除去（側(cè)重氧化）。整理課件思考與練習(xí)：1、為了初步確定某鐵礦石的種類，取該鐵礦石用鹽酸溶解，有一種氣體放出。該鐵礦石是（）A.磁鐵礦B.赤鐵礦C.褐鐵礦D.菱鐵礦2、煉鐵、制玻璃、制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中，都需要的原料是（）A.純堿B.石灰石C.石英D.粘土DB整理課件3、請根據(jù)課本實(shí)驗(yàn)－CO還原Fe2O3，回答下列問題：

（1）如何確知反應(yīng)已經(jīng)開始發(fā)生？

（2）應(yīng)如何處理尾氣，請?jiān)O(shè)想兩法？

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的操作應(yīng)注意的事項(xiàng)是什么？

（4）現(xiàn)有鐵的某種氧化物1g被CO完全還原后

在石灰水中可過濾出沉淀，經(jīng)干燥稱量為1.72g是確定該鐵的氧化物的分子式。整理課件4、下列有關(guān)煉鐵和煉鋼的說法中，錯(cuò)誤的是（）

A.煉鐵是鐵礦石被還原的過程

B.煉鋼是生鐵被氧化的過程

C.煉鐵高爐中加入石灰石的目的是除脈石

D.煉鋼轉(zhuǎn)爐中加入的生石灰是造渣劑

5、下面工業(yè)的廢氣經(jīng)處理可作為氣體燃料的是①硫酸廠的尾氣②硝酸廠尾氣③高爐煤氣④氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的棕色煙氣⑤玻璃工業(yè)的廢氣（）

A.①③B.③④C.④⑤D.③④⑤BB整理課件7、在煉鐵和煉鋼中都有碳參加反應(yīng)。下列有關(guān)碳參加反應(yīng)的說明錯(cuò)誤的是（）

A.兩個(gè)過程中碳都是被氧化,都只起著提供熱量的作用

B.煉鐵過程中碳被