Luyện gang

Bài giảng
hoá học vô cơ




Chương 12
Chương 12
Các nguyên tố
Các nguyên tố
phân nhóm phụ nhóm VIII
phân nhóm phụ nhóm VIII




Bài 8: Sắt
Bài 8: Sắt
Luyện gang
Luyện gang
Các oxit và hiđroxit
Các oxit và hiđroxit
Các muối sắt
Các muối sắt




I. Luyện gang
I. Luyện gang
-


Nguyên liệu
Nguyên liệu
-
-
Sơ đ
Sơ đ
ồ
ồ


biến
biến
đ
đ
ổi
ổi
-
-
Hoạt động của lò cao
Hoạt động của lò cao
-
-
Xỉ lò cao
Xỉ lò cao
-
-
Quá trình khử
Quá trình khử
-
-
Các thông số kĩ thuật
Các thông số kĩ thuật




Nguyên liệu
Nguyên liệu
-


Quặng sắt:
Quặng sắt:
Có chứa sắt và các tạp chất. Các
Có chứa sắt và các tạp chất. Các
tạp chất này cần được loại bỏ dưới
tạp chất này cần được loại bỏ dưới
dạng xỉ lò cao nóng chảy. Để đạt được
dạng xỉ lò cao nóng chảy. Để đạt được
mục đích này người ta cần cho vào lò
mục đích này người ta cần cho vào lò
cao các chất trợ dung.
cao các chất trợ dung.




Nguyên
Nguyên


liệu
liệu
-


Chất trợ dung:
Chất trợ dung:
Là những chất cho vào lò cao để
Là những chất cho vào lò cao để
tạo với quặng hỗn hợp dễ nóng chảy
tạo với quặng hỗn hợp dễ nóng chảy
và loại bỏ các tạp chất trong quặng.
và loại bỏ các tạp chất trong quặng.
Các chất trợ dung thường dùng:
Các chất trợ dung thường dùng:
CaO Al
CaO Al
2
2
O
O
3
3
SiO
SiO
2
2
- Chất khử: than cốc.
- Chất khử: than cốc.




Sơ đ
Sơ đ
ồ
ồ


biến
biến
đ
đ
ổi
ổi
Quặng sắt + tạp chất + chất trợ dung
Quặng sắt + tạp chất + chất trợ dung
+ than cốc + không khí
+ than cốc + không khí


gang + xỉ
gang + xỉ
lò cao + khí lò cao.
lò cao + khí lò cao.




Hoạt động của lò cao
Hoạt động của lò cao
2
2




Qu
Qu
á
á
trình
trình


khử
khử
2C + O
2C + O
2
2




2CO
2CO
2CO
2CO


CO
CO
2
2
+ C
+ C
-
ở
ở
400
400
o
o
C: 3Fe
C: 3Fe
2
2
O
O
3
3
+ CO
+ CO


2Fe
2Fe
3
3
O
O
4
4
+CO
+CO
2
2
Fe
Fe
2
2
O
O
3
3
+ CO
+ CO


2FeO + CO
2FeO + CO
2
2
-
-
ở
ở


500
500
o
o
C: FeO + CO
C: FeO + CO


Fe + CO
Fe + CO
2
2
-
-
ở
ở
900
900
o
o
C:
C:
FeO + C
FeO + C


Fe + CO
Fe + CO




Xỉ lò cao
Xỉ lò cao
-
Thành phần: canxi nhôm silicat
Thành phần: canxi nhôm silicat




35 48% CaO, 30 38% SiO
35 48% CaO, 30 38% SiO
2
2
,
,
6
6
18% Al
18% Al
2
2
O
O
3
3
(sắt oxit,
(sắt oxit,
mangan
mangan
oxit, magie oxit)
oxit, magie oxit)




Các Thông số kĩ thuật
Các Thông số kĩ thuật
-
Sự di chuyển quặng và các nguyên
Sự di chuyển quặng và các nguyên
liệu khác dọc theo chiều cao của lò
liệu khác dọc theo chiều cao của lò
cao ngược chiều với dòng hỗn hợp khí
cao ngược chiều với dòng hỗn hợp khí
mất khoảng 20 giờ.
mất khoảng 20 giờ.
-


Năng lượng toả ra khi đốt 1m
Năng lượng toả ra khi đốt 1m
3
3
khí lò
khí lò
cao đạt từ 3570 4110 kJ.
cao đạt từ 3570 4110 kJ.




Các Thông số kĩ thuật
Các Thông số kĩ thuật
-


Một lò cao sản xuất mỗi ngày 1000
Một lò cao sản xuất mỗi ngày 1000
tấn gang thường tiêu thụ hết 2200 tấn
tấn gang thường tiêu thụ hết 2200 tấn
quặng sắt, 1000 tấn than cốc, 800 tấn
quặng sắt, 1000 tấn than cốc, 800 tấn
trợ dung và 4 triệu m
trợ dung và 4 triệu m
3
3
không khí.
không khí.
-


Mỗi tấn gang được sản xuất ra thải
Mỗi tấn gang được sản xuất ra thải
ra ngoài khoảng 4000 m
ra ngoài khoảng 4000 m
3
3
khí lò cao.
khí lò cao.




Các Thông số kĩ thuật
Các Thông số kĩ thuật
-


Gang ra khỏi lò cao chứa khoảng 2,5
Gang ra khỏi lò cao chứa khoảng 2,5
5% C; 0,2 4% Si; 0,1 3% P,
5% C; 0,2 4% Si; 0,1 3% P,
một ít mangan và lưu huỳnh
một ít mangan và lưu huỳnh




II.Các oxit và hiđroxit
II.Các oxit và hiđroxit
1.
1.
Các oxit
Các oxit
- Điều chế
- Điều chế
- Tính chất: là các oxit bazơ
- Tính chất: là các oxit bazơ
+
+
a
a
xit
xit
+ Bị khử bởi các chất khử mạnh
+ Bị khử bởi các chất khử mạnh
(H
(H
2
2
, C, CO, kim loại)
, C, CO, kim loại)

Xem chi tiết: Luyện gang