應(yīng)用廣泛的金屬材料——鋼鐵-資料下載頁
2024-08-24 21:34本頁面
【正文】 （ 1）還原劑的生成 C + O2 高溫 CO2 + Q C+CO2 高溫 2CO Q （ 2）還原鐵 3CO + Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2 （ 3）造渣 CaCO3 高溫 CaO+CO2 CaO+SiO2 高溫 CaSiO3 C+CO2 高溫 2CO Q C + O2 高溫 CO2 + Q 3CO + Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2 CaCO3 高溫 CaO+CO2 CaO+SiO2 高溫 CaSiO3 CO、 CO N 礦塵等 3．設(shè)備：高爐 4. 產(chǎn)物 （ 1）生鐵 （ 2）高爐煤氣 —— 氣體燃料（ CO） （ 3）爐渣：主要是 CaSiO3—— 水泥 由于鐵和鋼在性能上的不同，決定了鋼比鐵的用途更廣。對比鐵和鋼成分上的差異，你認(rèn)為將鐵怎樣處理就變成了鋼？ 生鐵和鋼中其他元素的含量對比 生鐵（ %） 鋼（ %） C 2～ ～ 2 S ～ ～ P ～ ～ Si ～ ～ 5 Mn ～ 18 怎樣可以除硫、磷，減少碳？ （二）煉鋼 1．原料 生鐵、純氧、脫氧劑、石灰石 2． 原理 — 用氧化劑將生鐵中雜質(zhì)氧化而除去。 目的：降碳、除硫磷、調(diào)硅錳 （ 1）氧化 Fe + O2 高溫 FeO FeO + C 高溫 Fe + CO 2FeO +Si 高溫 Fe +SiO2 FeO +Mn 高溫 Fe + MnO （ 2）造渣 CaO + SiO2 高溫 CaSiO3 CaO + MnO 高溫 CaMnO2 硫、磷雜質(zhì)與生石灰作用形成爐渣被除去。 （ 3）脫氧 2FeO +Si 高溫 Fe +SiO2 FeO +Mn 高溫 Fe + MnO 3FeO + 2Al 高溫 3Fe + Al2O3 設(shè)備：轉(zhuǎn)爐。 轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)圖 煉鋼示意圖 煉鐵 煉鋼 目的 原理 原料 設(shè)備 煉鐵和煉鋼的比較 把鐵從鐵礦石中 還原出來 降碳、除硫磷、調(diào)硅錳 利用氧化 還原反應(yīng) ，用還原劑 還原 出鐵 利用氧化 還原反應(yīng)， 用氧化劑把雜質(zhì) 氧化 除去 鐵礦石、石灰石、 焦碳、空氣 生鐵、純氧、生石灰、脫氧劑 煉鐵高爐 轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐 全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的鋼鐵估計(jì)約占全年總產(chǎn)量的三分之一 銹跡斑斑的設(shè)備和材料 1．金屬的腐蝕概念： 金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。 2．金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)： 金屬失電子被氧化 （ M－ ne→Mn+） 六、金屬的腐蝕和防護(hù) 生活中的經(jīng)驗(yàn)： 1．洗過的刀具要擦干后放置，否則極易生銹。 2．鐵鍋清洗后要擦干放置，否則第二天鍋內(nèi)會有一層銹斑。 3．雨天騎過的自行車，鋼圈極易生銹。 實(shí)驗(yàn)與觀察 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 干燥空氣 數(shù)天后的現(xiàn)象： Ⅰ 出現(xiàn)較厚的鐵銹， Ⅱ 、 Ⅲ 表面的鐵銹很少。 結(jié)論：金屬在潮濕的空氣中更易腐蝕。 金屬在潮濕的空氣中為什么容易腐蝕？ 析氫腐蝕 （在酸性較強(qiáng)的溶液中） 負(fù)極 （ Fe） Fe 2e→Fe 2+ 正極（ C） 2H+ + 2e→H2↑ 吸氧腐蝕 （在酸性很弱或中性溶液中） 負(fù)極 （ Fe） Fe 2e→Fe 2+ 正極（ C） O2 +2H2O +4e→4OH 總反應(yīng)： Fe +2H+ → Fe 2+ + H2↑ 2Fe +O2+2H2O → Fe (OH)2? 3．金屬腐蝕的類型 （ 1）化學(xué)腐蝕 金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。 （ 2）電化學(xué)腐蝕 不純的金屬或合金接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化引起的腐蝕。 金屬在潮濕的空氣中主要發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕。 主要有：析氫腐蝕和吸氧腐蝕。 電化學(xué)腐蝕速率＞化學(xué)腐蝕速率 4．金屬的保護(hù) 思考： 你認(rèn)為防止金屬腐蝕，主要是要防止何種腐蝕？ 怎樣可以在金屬表面不讓它形成原電池？ （ 1）改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu) — （ Cr Ni）不銹鋼 （ 2）在金屬表面覆蓋保護(hù) — 電鍍、涂塑、油漆 （ 3）電化學(xué)保護(hù)法： 原電池法 —— Fe Zn 電解池法 —— (犧牲陽極的陰極保護(hù)法 ) 下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn) 數(shù)天后 圖一 數(shù)天后 圖二 （ 1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是： ________________ （ 2）圖一說明原溶液呈 ____________ 性，鐵釘發(fā)生 ______腐蝕， 電極反應(yīng)為： ___________________________________________ （ 3）圖二說明原溶液呈 ___________性，鐵釘發(fā)生 _______腐蝕， 電極反應(yīng)為 ： ___________________________________________ 發(fā)生了原電池 反應(yīng) 中性或弱酸 吸氧 負(fù)極： Fe 2e = Fe2+ ； 正極： 2H2O +O2 +2e =4OH 負(fù)極： Fe 2e = Fe2+ ；正極： 2H+ +2e = H2↑ 較強(qiáng)酸性 析氫 鋼鐵表面鍍有下列金屬時 ， 當(dāng)鍍層金屬部分破損后 ， 鐵不易腐蝕的是 （ ） A Sn B Zn C Cu D Ag B
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