化学必修一3.3

1、一、铁的合金：一、铁的合金：1.1.生铁和钢的比较：生铁和钢的比较：铁的合铁的合金金生生 铁铁钢钢含碳量含碳量其它杂其它杂质质机械性机械性能能机械加机械加工工2 24.34.30.030.032 2Si Si、MnMn、S S、P P（较多）（较多） Si Si、MnMn、S S、P P（少量）（少量）质硬而脆、无韧性质硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、塑性好坚硬、韧性大、塑性好可铸、不可锻可铸、不可锻可铸、可锻、可压延可铸、可锻、可压延生铁制造的桥生铁制造的桥各种特种钢各种特种钢一、铁的合金：一、铁的合金：2.2.铁合金的分类：铁合金的分类：炼钢生铁炼钢生铁铸造生铁铸造生铁球墨生铁球墨生铁合金生铁

2、合金生铁（白口铁）（白口铁）（灰口铁）（灰口铁）（eg.eg.硅铁、锰铁）硅铁、锰铁）高碳钢高碳钢中碳钢中碳钢低碳钢低碳钢（C C 0.6 0.6）（C C：0.250.250.60.6）（C C 0.25 0.25）生铁生铁钢钢铁的合金铁的合金碳素钢碳素钢合金钢合金钢 （特种钢）：（特种钢）：锰钢、钨钢锰钢、钨钢（普通钢）（普通钢）我国的钢产量我国的钢产量年年 份份产量（产量（1 110104 4t t）194915.819959535.99199610123.68199710891.10199811458.84199912395.41200012850.00200115163.44为纪念为

3、纪念19961996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1 1亿吨而发行的邮票亿吨而发行的邮票二、炼铁和炼钢：二、炼铁和炼钢：炼炼 铁铁炼炼 钢钢原料及原料及其作用其作用主主要要反反应应原原理理异异同同设备设备主要化主要化学反应学反应铁矿石铁矿石：铁来源：铁来源焦炭、空气：产生热量及还原剂焦炭、空气：产生热量及还原剂COCO石灰石：熔剂（除脉石）石灰石：熔剂（除脉石）生铁或废钢铁生铁或废钢铁氧化剂：氧化剂：OO2 2、富氧空气、空气、富氧空气、空气生石灰：造渣、除生石灰：造渣、除Si Si、P PSi Mn AlSi Mn Al：还原剂：还原剂, ,除除FeO,FeO,调整钢的成分调整钢的成分高温

4、下，用还原剂高温下，用还原剂(CO)(CO)将铁矿石将铁矿石中的铁还原出来中的铁还原出来高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣除去其它杂质氧化成气体或炉渣除去都是利用氧化还原反应都是利用氧化还原反应高高 炉炉平炉、平炉、转炉转炉、电炉、电炉还原剂还原剂COCO的生成：的生成：C CO O2 2COCO2 2 CO CO2 2C2COC2CO点燃点燃高温高温铁的还原：铁的还原：FeFe2 2O O3 33CO 2Fe3CO 2Fe3CO3CO2 2高温高温炉渣的生成：炉渣的生成：CaCOCaCO3 3CaOCaOCOCO2 2 CaO CaO

5、SiOSiO2 2CaSiOCaSiO3 3高温高温氧化造渣（降氧化造渣（降C C，调，调SiSi、MnMn，除除S S、P P）：）：2Fe2FeO O2 22FeO(Fe2FeO(Fe过量过量)FeO)FeOCFeCFeCOCO2FeO+Si2Fe+SiO2FeO+Si2Fe+SiO2 2 FeO+MnFe+MnO FeO+MnFe+MnOFeS+CaOFeO+CaS FeS+CaOFeO+CaS 2P+5FeO+3CaO5Fe+Ca2P+5FeO+3CaO5Fe+Ca3 3(PO(PO4 4) )3 3还原还原FeOFeO，调节钢的成分：，调节钢的成分：eg.eg.2FeO+Si2Fe+

6、SiO2FeO+Si2Fe+SiO2 2 FeO+MnFe+MnO FeO+MnFe+MnO高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温高炉煤气（高炉煤气（COCO、COCO2 2、NN2 2等）等）棕色烟气（棕色烟气（FeFe2 2OO3 3尘粒、尘粒、COCO等）等）二、炼铁和炼钢：二、炼铁和炼钢：炉渣、尾气的回收处理：炉渣、尾气的回收处理：（1 1）炉渣：）炉渣：制水泥、渣砖等的原料制水泥、渣砖等的原料含磷较多的炼钢炉渣加工成磷肥含磷较多的炼钢炉渣加工成磷肥（2 2）尾气：）尾气：FeFe2 2O O3 3尘粒回收炼钢尘粒回收炼钢COCO作气体燃料作气体燃料赤铁矿（主要成分：赤铁矿（主要成分：FeFe2 2O O3 3）磁铁矿（主要成分：磁铁矿（主要成分：FeFe3 3O O4 4）矿石中还含有脉石（主要成分：矿石中还含有脉石（主要成分：SiOSiO2 2）和）和P P、S S、等杂质。、等杂质。铁矿石铁矿石褐铁矿石（主要成分：褐铁