Bài giảng Gang (tiếp)

Khái niệm:Gang là hợp kim của Sắt và Cacbon trong đó có từ 2-5% khối lượng Cacbon, ngoài ra còn một lượng nhỏ Silic, Mangan, Lưu huỳnh,Với đặc tính: điểm nóng chảy thấp, độ chảy loãng tốt, tính đúc tốt, dễ gia công, có khả năng chịu mài mòn, nên giá thành gia công rất thấp, do đó gang được sử dụng trong rất nhiều chi tiết, lĩnh vực khác nhau.PHÂN LOẠI, TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNGGang trắngGang xámTính chấtChứa ít Cacbon (chủ yếu ở dạng xementit Fe3C) và rất ít Silic.Rất cứng và giònChứa nhiều Silic và Cacbon (chủ yếu ở dạng than chì)Kém cứng và kém giònỨng dụng- Luyện thép- Đúc các bộ phận của náy, ống dẫn nước, cánh cửa,... (do khi nóng chảy linh động và khi hóa rắn thì tăng thể tích)SẢN XUẤT GANGNguyên tắc:Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao (phương pháp nhiệt luyện)Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe Nguyên liệu:Quặng oxit sắt (thường là quặng hematit đỏ) chứa ít nhất 30% Fe, không chứa hoặc chứa rất ít Lưu huỳnh, Photpho.Than cốc (cung cấp nhiệt khi cháy, tạo ra chất khử là CO, tạo thành gang).Chất chảy CaCO3 (phân hủy thành CaO ở nhiệt độ cao, sau đó hóa hợp với SiO2 tạo ra xỉ dễ tách khỏi gang) hoặc SiO2. Tùy thuộc nguyên liệu:+ Quặng lẫn oxit axit (SiO2): dùng CaCO3+ Quặng lẫn oxit bazơ (CaO, MnO): dùng SiO2CQuặng sắt oxit FexOyThổi không khí đã làm giàu oxi vàsấy nóng tại ~900oC(1) C +O2  CO2 + Q: tỏa nhiệt(2) CO2 + C  2CO và 2C + O2  2COCOCOCO(3) 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2(4) Fe3O4 + CO  3FeO + CO2(5) FeO + CO  Fe + CO2Gang lỏng:Fe + >2%CXỉ CaSiO3Khí lò cao:CO2, CO, SO2 , (3a) CaCO3  CaO + CO2(5a) CaO + SiO2  CaSiO3 1800oC1500oC400oC200oC500-600oC700-800oC1000oC1300oCKhông khí nóng1.Miệng lò2.Thân lò3.Bụng lò4. Phễu lò5. Nồi lò6.Cửa tháo gang7.Cửa tháo xỉ8. Khí lò caoCác phản ứng hóa học xảy ra trong lò cao.Sự tạo thành gang:Ở phần bụng lò (nhiệt độ khoảng 15000 C) sắt nóng chảy có hòa tan một phần Cacbon và một lượng nhỏ Mangan, Silic,... Đó là gang.Gang nóng chảy tích tụ ở nồi lòSao một thời gian nhất định, người ta tháo gang và xỉ ra khỏi lò cao.Ảnh hưởng của quá trình luyện gang đến môi trường:Xả khói bụi gây ô nhiễm môi trườngCảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe