LÝ THUYẾT / HÓA HỌC / HÓA HỌC VÔ CƠ / CHỦ ĐỀ 8. SẮT

SẢN XUẤT GANG THÉP

- Là HỢP KIM sắt - cacbon trong đó hàm lượng C từ 2 - 5%.

- Gang có 2 loại GANG XÁM và GANG TRẮNG.

GANG XÁM

- Chứa NHIỀU tinh thể C nên có màu xám.

- KÉM cứng và KÉM giòn hơn gang trắng.

GANG TRẮNG

- Chứa NHIỀU tinh thể hợp chất hóa học Fe₃C nên có màu sáng.

- RẤT cứng và giòn thường được dùng để LUYỆN THÉP.

- QUẶNG SẮT: cung cấp Fe (phải chứa trên 30% Fe, chứa ít S, P).

- CHẤT CHẢY: CaCO₃(nếu quặng lẫn silicat) hoặc SiO₂(nếu quặng lẫn đá vôi) để làm GIẢM nhiệt độ nóng chảy và tạo xỉ.

- Không khí GIÀU oxi và NÓNG: để tạo chất KHỬ CO và SINH NHIỆT.

- THAN CỐC (tạo chất khử CO; tạo nhiệt và tạo gang).

PHẢN ỨNG TẠO CHẤT KHỬ

C + O₂ → CO₂

CO₂ + C → 2CO

PHẢN ỨNG KHỬ Fe₂O₃

CO + 2Fe₂O₃ → Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO → 3FeO + CO₂

FeO + CO → Fe + CO₂

PHẢN ỨNG TẠO XỈ

CaCO₃ → CaO + CO₂

CaO + SiO₂ → CaSiO

- GANG TRẮNG hoặc GANG XÁM, sắt thép PHẾ LIỆU.

- CHẤT CHẢY là CaO.

- NHIÊN LIỆU là dầu ma zút hoặc khí đốt.

- Khí oxi.

- OXI HOÁ các tạp chất C, S, Si, Mn,…, có trong gang thành oxi rồi biến thành XỈ và TÁCH RA khỏi thép.

- Khí OXI được dùng làm chất oxi hóa các nguyên tố phi kim trong gang thành những oxit.

- Cacbon và lưu huỳnh bị oxi hóa thành những hợp chất khí là CO₂ và SO₂ tách ra khỏi gang:

C + O₂→ CO₂
S + O₂ → SO₂

- SILIC và PHOTPHO bị oxi hóa thành những oxit khó bay hơi là SiO₂và P₂O₅:

Si + O₂ → SiO₂
4P + 5O₂ → 2P₂O₅

- Những oxit này HOÁ HỢP với chất chảy là CaO tạo thành xỉ (canxi photphat và canxi silicat) NỔI LÊN trên bề mặt thép lỏng:

3CaO + P₂O₅→ Ca₃(PO₄)₂
CaO + SiO₂→ CaSiO₃