炼铁和炼钢
炼铁和炼钢
铁矿石的成分和种类
铁矿石
脉石和硫磷杂质
铁化合物
Fe3O4(磁铁矿石)
Fe2O3(赤铁矿石)
2Fe2O3·3H2O(褐铁矿石)
FeCO3(菱铁矿石)
炼铁和炼钢
一 炼铁：
铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
（1）基本反应原理：
3CO+ Fe2O3=====2Fe+3CO2
高温
利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。
（2）设备：高炉
（3）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气
（4）炼铁的主要反应过程：
炼铁和炼钢
炼铁的主要反应过程
①产生还原剂： C+O2=CO2 CO2+C=2CO
（空气，焦炭）
②还原铁矿石： Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
（铁矿石）
③造渣（除脉石）： CaCO3===CO2+CaO
CaO+SiO2=CaSiO3
（熔剂：石灰石）
高温
高温
炼铁和炼钢
（5）炼铁产品：
生铁
(6)炼铁和环保节能
高炉煤气：
CO、CO2、N2
课堂练习：
目前我们已经学习了的金属冶炼方法有哪些？请
总结
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作业：课本P57的3题，4题；P61的6题
炼铁和炼钢
铁合金
生铁
钢
炼钢生铁（白口铁）
铸造生铁（灰口铁）
球墨生铁
合金生铁
碳素钢
合金钢
低碳钢
中碳钢
高碳钢
炼铁和炼钢
生铁和钢的比较
2%~4.3%
0.03%~2%
硅锰(较多)
硫磷(较多)
硅锰(适量)
硫磷(较少)
可铸不可锻
可铸,可锻,可压延
硬而脆
硬而韧,有弹性
铁的合金
生铁
钢
含碳的质量分数
杂质
机械加工
机械性能
炼铁和炼钢
二 炼钢： 生铁 → 钢
(1)需要做到：
①降：降低含碳量
②除：除去硫、磷等杂质
③调：调节合金元素的含量
（2 )基本反应原理：
利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂（用纯氧气）
把生铁中过多的碳和其它杂质氧化除去。
炼铁和炼钢
(3)炼钢设备： 转炉，电炉，平炉
（4）炼钢的原料：
生铁，氧气，生石灰，硅铁和锰铁
（5）炼钢的主要反应过程
（6）炼钢与环保节能
棕色烟气：Fe2O3、CO
课堂练习：
讨论题：炼铁和炼钢的主要反应原理有什么异同？
炼铁和炼钢
炼钢的主要反应过程
①产生氧化剂：2Fe+O2=2FeO （氧气）
②除硅，锰，碳等杂质：Si+2FeO=SiO2+2Fe
Mn+FeO=MnO+Fe C+FeO=CO+Fe
③造渣： CaO+SiO2=CaSiO3 （生石灰)硫、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去。
④脱氧： Si+2FeO=SiO2+2Fe （脱氧剂：硅铁，锰铁）
调节合金元素
炼铁和炼钢
金属冶炼方法小结
1.电解法制活泼金属:
2NaCl==2Na+Cl2↑
MgCl2==Mg+Cl2↑
2Al2O3==4Al+3O2↑
2.热还原法:
3CO+ Fe2O3====2Fe+3CO2
2Al+ Fe2O3==2Fe+Al2O3
Cr2O3+2Al==2Cr+Al2O3
(铝热法)
高温
高温
高温
电解
电解
电解
炼铁和炼钢
炼铁和炼钢的比较
把铁从铁矿石中
还原出来
降低含碳量;除硫磷等杂
质;调节合金元素的含量
氧化-还原反应
还原剂还原出铁
氧化-还原反应
氧化剂氧化杂质除去
铁矿石、石灰石、
焦碳、空气
生铁（废钢）、纯氧、
氧化钙
炼铁高炉
转炉、平炉、电炉
炼铁
炼钢
目的
原理
原料
设备
浙公网安备 33021202002483