炼钢和炼铁的比较生铁液态

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高炉炼铁产生的废气、废渣的成分是什么？
[学生交流] 【提示】 高炉炼铁中产生的废气、废渣的主要成分：废 气有CO、CO2、SO2、NO2，炉渣有CaSiO3、少量含C、P、S、 Si、Mn的化合物及SiO2等。
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第三单元 化学与材料的发展
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炼铁和炼钢的主要反应原理有何异同？ [学生交流] 【提示】 炼铁和炼钢的主要反应原理的比较： 相同点：都是利用氧化还原反应。 不同点；炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石中还原出来(侧 重还原)，而炼钢主要是用氧化剂把生铁中过多的碳和其他杂质 氧化而除去(侧重氧化)。
生铁(液态)、O2(或空气)、 生石灰(造渣材料)、脱氧剂
(硅铁、锰铁和铝等)
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第三单元 化学与材料的发展
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炼铁
炼钢
①生成还原剂(CO)，产 生高温
①杂质的氧化 2Fe＋O2=高==温==2FeO
C＋O2=加==热==CO2
Si＋2FeO=高==温==SiO2＋2Fe
主 CO2＋C=高==温==2CO 要 ②生铁的形成
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二、钢铁的冶炼
1．生铁的冶炼
(1)几种矿石的主要成分：磁铁矿 Fe3O4 ，赤铁矿 Fe2O3 ，
褐铁矿 2Fe2O3·3H2O 黄铁矿 FeS2 。
(2)原理：在高温下用 还原剂将铁从其氧化物中还原出来 。
以赤铁矿为例，用方程式表示为：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
(3)原料： 铁矿石 、 焦炭 、 石灰石 、 空气 。
CaO＋SiO2=高==温== CaSiO3
2FeO＋Si=高==温==2Fe＋SiO2 3FeO＋2Al=高==温==3Fe＋Al2O3
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第三单元 化学与材料的发展
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(山东理综)钢铁工业对促进经济和社会发展起了 重要作用。
(1) 炼 铁 高 炉 分 为 五 部 分 ， 铁 矿 石 与 高 温 煤 气 主 要 在 ________部分发生反应，在________部分开始生成生铁和炉渣。
一、从矿石中获得金属的基本问题
1．获得金属材料的过程 获得金属材料首先要通过 化学 方法把 金属从矿石 中提取 出来，一般要经过 开采 和 初步加工 (主要包括 探矿 、采矿 、 选矿 等工序)及 冶炼 阶段。
2．金属冶炼的基本原理
金 属 冶 炼 的 利用基氧化还本原反应原将金理属 是
从其化合物中还原出来
第一课时 从矿石中获得金属
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第三单元 化学与材料的发展
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第三单元 化学与材料的发展
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1．了解金属在自然界中的存在形态。 2．掌握金属的冶炼原理和冶炼方法。 3．了解钢铁的冶炼及铝的冶炼的主要设备和有关原理。
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第三单元 化学与材料的发展
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Mn＋FeO===MnO＋Fe C＋FeO=高==温==CO↑＋Fe
化 学 反
Fe2O3＋3CO=高==温==2Fe ＋3CO2 ③造渣
应 CaCO3=加==热==CaO＋
CO2↑
②除硫、磷(了解) FeS＋CaO=高==温==FeO＋CaS 2P＋5FeO＋3CaO=高==温==5Fe＋
Ca3(PO4)2 ③脱氧
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3．铝的冶炼 (1)原料： 铝土矿 。
(2)提纯Al2O3，用化学反应方程式表示为： ① Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O ；
② NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
；
③ 2Al(OH)3==△===Al2O3＋3H2O 。
。
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3．金属冶炼的方法
(1)
火
法 利用冶高温从金矿石中提：取金属是或其他 指
化合物
的冶金方法。
(2)
湿
法 在水冶溶液或金非水溶液：中进行是包括氧化指
还原反应、中和反应、水解反应等，对原料(矿石、精矿等)，
中间产物或再生资源中的金属进行提取和分离
的冶金
过程。
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(3)电解Al2O3 ①电解质是 冰晶石(Na3AlF6)和氧化铝的熔融液 ，加入少量 降低熔点的物质是 氟化钙 ，阳极和阴极的材料是 碳素材料 ， 在电解槽中进行。
②电解原理： 总反应式： 2Al2O3通9电50=，～==N9=7a=03A℃lF64Al＋3O2↑ 。
他合金作脱为氧剂
，调整钢水的成分。
(2)原料： 炼铁厂的铁水或废钢铁
。
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(3)主要的反应： 2C＋O2=点==燃==2CO ；
2Fe＋O2=高==温==2FeO ； FeO＋C=高==温==CO＋Fe(脱碳) ； FeS＋CaO=高==温==CaS＋FeO(脱硫) 。
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【归纳小结】 炼钢和炼铁的比较
炼铁
炼钢
利用氧化还原反应， 利用氧化还原反应，在高
主要反应 在高温下，用还原剂 温下，用氧化剂把生铁里
原理 (CO)从铁矿石里把铁 过多的碳和其他杂质氧化
还原出来
成为气体或炉渣除去
主要设备
高炉
转炉、电炉及平炉
铁矿石(提供铁元素) 焦炭(制还原剂CO及 主要原料 提供热能) 石灰石(造渣材料) 空气(提供O2)
还原，如生铁的冶炼；以碳酸盐形式存在的金属矿则可通过煅
烧(在缺少空气条件下加热至高温但不使炉料熔化)分解生成金属
氧化物或金属，然后再将金属氧化物还原；以硫化物形式存在
的金属矿，由于低价硫的存在，所以先要焙烧(在有空气条件下
加热至高温但不使炉料熔化)生成金属氧化物或金属，然后再将
金属氧化物还原。
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第三单元 化学与材料的发展
电极反应： 阳极： 6O2－－12e－===3O2↑ ；
阴极： 4Al3＋＋12e－=== 4Al 。
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一、炼钢和炼铁的比较
从氧化物、碳酸盐、硫化物中冶炼金属有哪些不 同？为什么？
[师生互动]
【提示】 以氧化物形式存在的金属矿石可直接用还原剂
(4)石灰石的作用： 除去脉石 ，有关方程式为：
CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2=高==温==CaSiO3
。
(5)设备： 炼铁高炉 。
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2．钢的冶炼
(1) 原 理 ：氧化剂将在生铁中高过多的温碳和其下他杂质用
氧化成气体或炉渣除去
，再添加硅、锰、铝等其