煉鐵的原理（課堂PPT）

1、1第一節(jié)第一節(jié) 常見的金屬材料常見的金屬材料 三、煉鐵的原理三、煉鐵的原理23煉鐵高爐示意圖煉鐵高爐示意圖工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵1.原料原料:3.設(shè)備設(shè)備:高爐高爐鐵礦石鐵礦石焦炭焦炭石灰石石灰石2.原理原理:高溫高溫Fe2O3+3CO 2Fe+3CO24aCo3 = CaO+co2高溫3co+Fe2o3 = 2Fe+3co2高溫CaO+SiO2=aSio3高溫c+co2 = 2co高溫c+o = co2點(diǎn)燃（供熱、CO2）（制還原劑）（造渣）處理方法：回收再利用高爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)5 要完成鐵的冶煉通?？紤]哪些要完成鐵的冶煉通?？紤]哪些主要方面的問題？主要方面的問題？冶煉原料；冶煉原料；冶煉原理；

2、冶煉原理；冶煉裝置冶煉裝置(設(shè)備設(shè)備)等。等。6常見的幾種鐵礦石的成分常見的幾種鐵礦石的成分黃鐵礦黃鐵礦主要成分主要成分 FeS2菱鐵礦菱鐵礦主要成分主要成分FeCO3磁鐵礦磁鐵礦主要成分主要成分 Fe3O4主要成分主要成分 Fe2O3赤鐵礦赤鐵礦70% 72% 48% 56%主要成分中的含鐵量主要成分中的含鐵量7 如何從鐵礦石中得到鐵呢如何從鐵礦石中得到鐵呢? 以以赤鐵礦赤鐵礦(主要成分主要成分Fe2O3)為例。為例。Fe2O3 FeCO高溫高溫 在高溫下，用還原劑（主要在高溫下，用還原劑（主要是是CO)CO)從鐵礦石中還原出鐵。從鐵礦石中還原出鐵。8AB氧化鐵氧化鐵一氧化碳一氧化碳石灰水石

3、灰水9實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅色固體變成黑色；澄清石灰水變渾濁。10注意：注意：1、實(shí)驗(yàn)中要先通入一段時(shí)間的、實(shí)驗(yàn)中要先通入一段時(shí)間的CO，再加熱，再加熱Fe2O3。 2、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要等玻璃管中的物質(zhì)冷卻后，再停止通入、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要等玻璃管中的物質(zhì)冷卻后，再停止通入CO。 3、在實(shí)驗(yàn)過程中要及時(shí)點(diǎn)燃一氧化碳，使之燃燒。、在實(shí)驗(yàn)過程中要及時(shí)點(diǎn)燃一氧化碳，使之燃燒。 防止加熱時(shí)試管內(nèi)有空氣可能會(huì)防止加熱時(shí)試管內(nèi)有空氣可能會(huì)爆炸爆炸。防止生成的鐵再被空氣中的氧氣防止生成的鐵再被空氣中的氧氣氧化氧化。由于一氧化碳有由于一氧化碳有毒性毒性散失到空氣中會(huì)造成空氣污散失到空氣中會(huì)造成空氣污染，故使之燃燒轉(zhuǎn)化成

4、無毒的二氧化碳。染，故使之燃燒轉(zhuǎn)化成無毒的二氧化碳。11 還原反應(yīng)：還原反應(yīng)：含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)。含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)。Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2 高溫高溫奪取氧的物質(zhì)叫做奪取氧的物質(zhì)叫做還原劑還原劑。得氧得氧被氧化，發(fā)生被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)，作作還原劑還原劑失氧失氧被還原，發(fā)生被還原，發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)，作作氧化劑氧化劑我是我是還原劑還原劑！12A. H2+ CuO Cu+H2O加熱加熱B. Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe 判斷下列反應(yīng)中的還原劑。判斷下列反應(yīng)中的還原劑。 高溫高溫CO得氧，得氧，作作還原劑。還原劑。Fe3O4失氧，失氧，作

5、作氧化劑。氧化劑。4CO+ Fe3O4 3Fe+4CO2高溫高溫13煉鐵廠利用煉鐵廠利用100100噸含噸含F(xiàn)eFe2 2O O3 380%80%的赤鐵礦，可以煉出的赤鐵礦，可以煉出多少噸純鐵？多少噸純鐵？學(xué)以致用學(xué)以致用3CO + Fe3CO + Fe2 2O O3 3= 2Fe + 3CO= 2Fe + 3CO2 2高溫高溫160160112112100100噸噸80%80%=80=80噸噸X X1601601121128080噸噸 X X=X=56X=56噸噸解：可以煉出純鐵的質(zhì)量為解：可以煉出純鐵的質(zhì)量為X X可以煉出多少噸含鐵可以煉出多少噸含鐵96%96%的生鐵？的生鐵？14煉鐵廠利

6、用煉鐵廠利用100100噸含噸含F(xiàn)eFe2 2O O3 380%80%的赤鐵礦，可以煉出多少噸的赤鐵礦，可以煉出多少噸純鐵？純鐵？學(xué)以致用學(xué)以致用3CO + Fe3CO + Fe2 2O O3 3= 2Fe + 3CO= 2Fe + 3CO2 2高溫高溫160160112112100100噸噸80%80%=80=80噸噸X X可以煉出多少噸含鐵可以煉出多少噸含鐵96%96%的生鐵？的生鐵？1601601121128080噸噸 X X=X=56X=56噸噸生鐵的質(zhì)量：生鐵的質(zhì)量：5656噸噸96%=58.396%=58.3噸噸解：可以煉出純鐵的質(zhì)量為解：可以煉出純鐵的質(zhì)量為X X151、在高爐煉

7、鐵中,將鐵從鐵的氧化物中還原出來的還原劑是：（）、焦炭 、二氧化碳、一氧化碳D、石灰石3co+Fe2o3 = 2Fe+3co2高溫2、在反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是：（）、Fe2o3、co、Fe、co2163、生鐵赤鐵礦石灰石無煙煤焦炭，煉鐵時(shí)從高爐進(jìn)料口投放的原料是以上物質(zhì)中的：（）、 、 、 、 C17在線測(cè)試：1.常見的鐵礦石有磁鐵礦(主要成分是_ ),赤鐵 礦(主要成分是_ ).2. 工業(yè)煉鐵的主要原料有_、_、 _，煉鐵發(fā)生反應(yīng)的主要化學(xué)方程式為 _。3.為適應(yīng)火車提速，滬寧線上原有的短軌全部接為超 長(zhǎng)軌。在焊接過程中，工程技術(shù)人員點(diǎn)燃鋁熱劑 （鋁粉和氧化鐵的混合物）能釋放大量的能量

8、，生成 熔融狀態(tài)的鐵可用來連接鐵軌，反應(yīng)的化學(xué)方程式 如下： Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe ，其中的還原劑 為（ ） A. Fe2O3 B. Al C. Al2O3 D. Fe18在線測(cè)試：1.常見的鐵礦石有磁鐵礦(主要成分是Fe3O4),赤鐵 礦(主要成分是Fe2O3 ).2. 工業(yè)煉鐵的主要原料有 鐵礦石、 焦碳、 石灰石，煉鐵發(fā)生反應(yīng)的主要化學(xué)方程式為 Fe2O33CO 2Fe+3CO2。3.為適應(yīng)火車提速，滬寧線上原有的短軌全部接為超 長(zhǎng)軌。在焊接過程中，工程技術(shù)人員點(diǎn)燃鋁熱劑 （鋁粉和氧化鐵的混合物）能釋放大量地能量，生成 熔融狀態(tài)的鐵可用來連接鐵軌，反應(yīng)的化學(xué)方程式 如下

9、： Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe ，其中的還原劑 為（ B ） A. Fe2O3 B. Al C. Al2O3 D. Fe194. 某學(xué)生改進(jìn)一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示： (1）若先給氧化鐵熱， 氧化鐵 再通入一氧化碳，可 CO 能產(chǎn)生的后果是 原因是_ (2) 寫出A中發(fā)生反應(yīng)的 A B C 化學(xué)方程式_（3）裝置B中產(chǎn)生的現(xiàn)象可判斷反應(yīng)是否開始發(fā) 生，則B中的試劑是（填名稱）_（4）裝置C的作用是_ (5) 裝置C收集氣體的方法叫做_。 204. 某學(xué)生改進(jìn)一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示： (1）若先給氧化鐵熱，再 氧化鐵 通入一氧化碳，可能 CO 產(chǎn)生的后果是爆 炸， 原因是一氧化碳中混 有空氣不純凈，加熱 A