煉鐵和煉鋼10347

1、煉鐵和煉鋼,教學(xué)目的 教學(xué)內(nèi)容 思考與練習(xí),教學(xué)目的,一、教學(xué)目的 1.了解鐵合金的種類、成分和性能，從而加深理解鋼鐵在國民經(jīng)濟中的重要作用。 2.使學(xué)生掌握煉鐵和煉鋼的主要化學(xué)原理。 3.使學(xué)生對高爐煉鐵和氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼有個大致的印象。 二、重點 煉鐵和練鋼的主要化學(xué)反應(yīng)原理,一、鐵合金,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？,生鐵與鋼的比較,圖片1,圖片1,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。,Fe2O33CO2Fe3CO2,

2、高溫,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,4、主要反應(yīng),（1）還原劑的形成 CO2CO2Q CO2C2COQ （2）鐵的還原 Fe2O33CO2Fe3CO2 （3）爐渣的形成 CaCO3CaOCO2 CaOSiO2CaSiO3,點燃,高溫,高溫,高溫,高溫,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。,圖片,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

3、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。,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,煉鋼工業(yè),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)（分三個階段）,3主要反應(yīng)（分三個階段）,（1）氧化造渣 2FeO22FeOQ 2FeOSiSiO22FeQ FeOMnFeMnOQ FeOCCOFe 生成的二氧化硅、氧化錳與造渣材料生石灰相互作

4、用成為爐渣。,高溫,高溫,高溫,高溫,（2）去硫、磷 FeS+CaOFeO+CaS 2P+5FeO+3CaO5Fe+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+SiSiO2+2Fe 3FeO+2Al3Fe+Al2O3 FeO+MnFe+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,4、煉鋼的方法,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）

5、、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。,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：因為用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮氣的影響而使鋼質(zhì)變脆以及痰氣排出時帶走熱量的缺點。 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。,煉鋼的圖片,討論：,煉鐵和煉鋼的主要反應(yīng)原理有什么異同？ 相同點：都是利用氧化還原反應(yīng)。 不同點：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）。,

6、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,D,B,4、請根據(jù)課本實驗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，請設(shè)想兩法？ （3）實驗結(jié)束時的操作應(yīng)注意的事項是什么？ （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。,B,3、將10g鐵碳的合金放入氧氣中高溫灼燒， 反應(yīng)后的氣體通入過量石灰水中得沉淀 1.4g，則此鐵碳合金是（ ）,5、下列有關(guān)煉鐵和煉鋼的說法中，錯誤的是（ ） 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 6、下面工業(yè)的廢氣經(jīng)處理可作為氣體燃料的是硫酸廠的尾氣硝酸廠尾氣高爐煤氣氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的棕色煙氣玻璃工業(yè)的廢氣（ ） A. B. C. D. ,B,B,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)的說明錯誤的是（ ） A.兩