铁的冶炼合金(1)
铁的冶炼合金教案
第五章第二节铁的冶炼合金一．学习目标1．认知性学习目标：（1）了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
（2）知道生铁、钢等重要的合金。
认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用。
2．技能性学习目标：能利用化学方程式进行不纯物质的相关计算。
3．体验性学习目标：感受合金的广泛用途、特殊的性质。
二．教学重点：（1）了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
（2）知道生铁、钢等重要的合金。
认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用。
三．教学难点：能利用化学方程式进行不纯物质的相关计算。
四．教学过程第一课时铁的冶炼【创设情景】大自然中有很多铁矿，其中的铁是不是金属铁？【介绍】金属的冶炼、我国的大型铁矿。
【提问】如何才能将氧化铁转化为铁呢？【讨论】你能想出那些方法？【观察思考】看实验录象。
【交流实验】1、反应的化学方程式2、处理尾气的其他方法。
【创设情景】工业上如何实现这一反应呢？【观察思考】看实验录象。
【提问】你还知道其他的冶炼方法吗？【介绍】电解法。
【讲解】氧化、还原。
【交流讨论】书121页计算题。
【提高要求】现有800吨含氧化铁80％的赤铁矿石，可炼出含杂质3％的生铁多少吨？【小结】不纯物质参加化学反应的计算方法【总结】第二课时二、生铁和钢三、合金【情景引入】炼铁高炉中出来的产品是生铁，应用范围不广，人们是怎么将生铁转变为钢的？【阅读】120页内容。
【讨论交流】生铁炼钢的原理【介绍】我国钢产量的变化。
【学生讨论】121页图。
【情景引入】我们身边的金属制品都是纯金属吗？【讨论】下列场合需要什么样的金属？灯丝、飞机的外壳、刀具、钢笔尖、铜钟？【阅读讨论】合金的形成。
【活动探究】合金的硬度与熔点和组成金属的关系。
【师生整理】【交流讨论】一些常见合金的特性和用途。
【教师介绍】几种合金。
【学生练习】练习与实践。
【课堂小结】观看幻灯片。
《铁的冶炼合金》课件
高强度低合金钢具有较高的强度和良 好的韧性，主要用于制造桥梁、船舶 、建筑等结构件。
弹簧钢具有良好的弹性和耐疲劳性能 ，主要用于制造各种弹簧。
05
铁的冶炼与环境保护
铁的冶炼过程中的环境问题
空气污染
铁矿石在高温下燃烧会产生大量 的烟尘和有害气体，如二氧化硫 、氮氧化物等，对空气造成严重
杂质去除
在冶炼过程中，通过加入熔剂 去除铁水中的杂质，如硫、磷 等。
铁水处理
经过脱硫、脱磷处理后，铁水 被送入转炉中进一步处理，以 生产不同品种和规格的钢材。
02
铁的冶炼过程
采矿与选矿
采矿
从地下或地表开采出铁矿石，通常采用露天开采或地下开采 方式。
选矿
通过物理或化学方法将铁矿石进行破碎、磨细和分选，以获 得品位较高的铁精矿。
造成各种铸件。
铸铁的抗压和耐磨性能较好，主 要用于制造承受较大压力和摩擦 力的部件，如发动机缸体、齿轮
等。
随着技术的发展，铸铁的应用范 围也在不断扩大，如在汽车轻量
化方面有所应用。
其他铁合金的生产与应用
其他铁合金包括高强度低合金钢、工 具钢、弹簧钢等，其生产过程和特性 与钢铁、不锈钢和铸铁有所不同。
铁合金的性能特点与应用
高强度与硬度
良好的耐磨性
铁合金通常具有较高的强度和硬度，能够 满足各种工程应用的需求。
铁合金具有较好的耐磨性，常用于制造需 要承受较大摩擦和磨损的零件。
良好的耐腐蚀性
应用领域
某些铁合金具有较好的耐腐蚀性，可用于 制造需要长期耐腐蚀的零件。
铁合金广泛应用于汽车、机械、建筑、航 空航天、石油化工等领域，作为结构材料 和功能材料发挥着重要作用。
铁的冶炼合金
习
1、什么是置换反应？如何用字母表示其反应式？
表达式：
加热
2、CuO+H2
Cu+H2O反应类型是： 置换反应
3、铁的化学性质是：（1）与氧气反应。（2）、 3、铁的化学性质是: 与硫酸反应。 （3）、与硫酸铜反应
图片
第二节 铁的冶炼 合金
制作人：尧兵恒
学 习 目 标
1、了解从铁矿石中将铁还原
C+O2
CO2
炼钢用的电弧炉
返回
1、什么是合金？P122
2、了解课文中提及的几种合金的 用途？
3、你还知道哪些合金及其用途？
4、合金的使用对于人类有何意义？
几种常见的合金
铝合金 铜合金 铂铱合金 不锈钢 高温合金 质轻 音质好 耐磨
耐腐蚀
耐高温 能储存氢气
图片
储氢合金
铝 合 金
返回
练习
原因
注意事项及其原因
1、实验步骤应是：先通一会儿CO再加热， 实验结束后先撤酒精灯，冷却后撤CO。
（1）CO是可燃性气体，加热前应保持管内气 体纯度防止爆炸。（2）防止Fe又生成Fe2O3以 至实验失败。 2、尾气要用气囊收集。 CO有剧毒要注意尾气处理。
其它制法
1、炼铁的方法还可以用来炼制：锰、锌、 镍、铅等。
讨 论
3、这个实验应该注意哪 些问题？
3CO+ Fe2O3
高温
3CO2 + 2 Fe
实验
H2的化学性质：1、可燃性。 2、还原性（使某些金属氧 化物还原为单质，如 H2+CuO Cu+H2O）
1、实验步骤应是：先通一 会儿CO再加热，实验结束后 先撤酒精灯、冷却后撤CO。
铁的冶炼 合金
合金
◆钢铁是一种重要的金属 材料，它有哪些用途？ 钢铁的用途
请同学们讨论下列问题：
◆铁在自然界中主要存在于铁 矿石中，如何从铁矿石中提炼 出单质铁？
◆炼铁就是将氧化铁中的氧去 掉。什么样的物质可以从氧化 铁中夺取氧？
◆氢气、一氧化碳、碳、与 一些活泼金属如镁、铝都能 与氧化铁反应制取铁。但从 经济效益角度分析，工业上 一般用碳还原，而碳在高温 下与氧气反应生成一氧化碳， 所以工业上冶炼铁的化学原 理，本质上是氧化铁与一氧 化碳反应。
◆那么一氧化碳与氧化铁反应 后，生成物是什么？如何书写 化学方程式?
Fe2O3 +3 CO 失 得 去 到 氧 氧 氧化剂 还原剂 2Fe + 3CO2
实验中的几个问题：
1、如何检验反应产物是铁和二 氧化碳？
2、如何处理剩余的CO？
实验
磁铁矿（Fe3O4）
磁铁矿（Fe3O4）
这是实验室模拟铁的冶炼过程， 工业上铁的冶炼，虽然原理上与 上述实验相同，但其规模、条件、 装置与此差异很大。
合金
2Fe +3CO2
原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石
二、生铁和钢
生铁：含碳量__________;性能___________
钢: 含碳量________,性能___________
三、合金
含碳量 其他元 素 机械性 能 机械加 工 应用
生铁 2% ~ 4.3%
钢 0.03% ~ 2%
硫、磷、硅、 硅、锰(少量)、 锰(少量) 硫、磷(几乎没有) 硬而脆,无韧性 坚硬,韧性大,塑 性好 可铸造 可锻轧和铸造 制造铁锅、暖 气片、机床底 座 制造机械交通工 具和武器
◆那么，在一种金属中如熔合一定 量其他元素是否可以得到 性能更 优良的其他材料呢？ ◆纯金属很难满足各种特殊要求。 为此，人们在生产实践中制造出了 许多的具有特殊性能的“新型金 属”-----合金。
第八章 炉外法冶炼铁合金
1.1.2 钼的主要化学性质 钼的氧化物
钼与氧可生成一系列氧化物，主要有二氧化钼（ MoO2） 场）、三氧化钼（ MoO3 ）和五氧化二钼（Mo2O5 ） 二氧化钼具有金属光泽，呈暗褐色，密度为 6.34 g/cm3
三氧化钼是稳定的氧化物，具有明显的酸性，称为钼酸酐， 白色，加热时变成草绿或淡黄色，其密度为 4 . 45 ，在 650 ℃ 时能明显升华，熔点为795 ℃ ，沸点为 1150 ℃，冶炼钼 铁时主要使用 MoO3。 钼的硫化物
这些助热剂的闪火温度低，燃烧时热效应大。因此，可用助热
剂燃烧放出的热点燃金属热还原反应。“助热剂”又靠点火物
（如镁条）的燃烧去点燃。2来自此外，炉料中还须混入熔剂，如石灰、萤石和硅石等，其 作用是控制还原反应速度；调整炉渣的粘度以强化渣、金反应， 便于渣、金分离和金属的汇集；调整炉渣渣粘度，提高炉渣去 除杂质的能力等。炉外法冶炼是间断式的。 1 钼铁 1.1 钼的主要物理化学性质 1.1.1 钼的主要物理性质 钼是灰白色有金属光泽的金属，结晶结构为体心立方。钼的 主要物理性质如下：
MoS2的开始氧化温度、燃烧温度与粒度的关系
因 MoS2氧化强烈放热；当反应温度升高时，反应平衡将向左移 动，面且反应本身放出的热量足以维持焙烧反应正常进行。所以， 就MoS2氧化焙烧成MoO3反应本身来说，不需外部供热。随着反 应进行，反应体系 SO2 ( g ）不断增加，即PSO2增加，为使生成 SO2（g）反应充分进行，就应保证焙烧中有过剩的空气。这样1可3 以降低氧化焙烧温度
我国典型的钼精矿成分（ % )
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国外典型钼精矿成分（ % ) 钼精矿国家标准
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3 钼精矿的氧化焙烧 3.1 焙烧原理
11
经选矿得到的钼精矿含硫量很高，直接用于冶炼，钼铁含硫量 也高。要想生产含硫量低的合格钼铁，应在冶炼前将含硫量高 的钼精矿氧化焙烧，较彻底地去除其中的硫，得到的是用于冶 炼的熟钼精矿。可见，钼精矿的氧化焙烧是冶炼钼铁的第一道 工序。
第二节铁的冶炼合金
第二节铁的冶炼合金学习目标1．从铁矿石中将铁还原出来的方法工业炼铁的主要设备是高炉。
把铁矿石跟焦炭、石灰石一起加入高炉，从下方通入热风，焦炭在炉内反应生成的一氧化碳跟氧化铁在高温下反应生成铁。
发生反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO22．生铁和钢等重要的合金生铁是含碳量为2%~4.3%的铁合金，其中还含有硫、磷、硅等杂质。
钢是含碳量为0.03%~2%的铁合金，钢是由生铁在炼钢炉中进一步冶炼除去过多的碳、硅、硫、磷而得到的。
钢的性能比生铁优越。
合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质。
合金具有许多良好的物理、化学或机械性能。
3．认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
4．含杂质物质的质量计算方法：纯净物质量=不纯物质量某物质质量分数。
学习要点重点、难点和疑点1．重点：⑴铁的冶炼。
⑵合金的特点及应用。
2．难点：(1)铁的冶炼。
(2)用所学知识解释和解决生活中有关金属和合金的问题。
3．疑点：(1)冶炼生铁时为什么要用焦炭而不用煤？(2)炼铁时为什么生成的是生铁而不是纯铁？教材解读内容要点解析金属的冶炼：使金属矿物变成金属的过程。
铁在不同化合物中表现出不同的化合价。
一般，铁在置换反应的生成物中表现为+2价；铁在氯气等物质化合时生成+3价的铁离子；另外铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，可将Fe3O4表示成FeO·Fe2O3，即Fe3O4中铁即表现出+2价，又表现出+3价。
炼铁的原理：高温Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2设备为高炉，原料为石灰石、铁矿石、焦炭、空气，产品为生铁。
生铁是含碳量为2%---4.3%的铁合金，其中还含有硫、磷等杂质。
钢是含碳量为0.03%----2%的铁的合金，钢是由生铁在炼钢炉中进一步冶炼除去过多的碳、硅、硫、磷而得到的。
钢的性能比生铁优越。
焦炭有着多孔性，它含硫量少，并有发热量高的优点。
而煤中含有大量的硫、磷等杂质，如不经过洗涤干馏，把它们除去变成焦炭，则会使生铁中除含有碳外，还含有大量的硫、磷，从而大大影响生铁的性能。
铁合金的五种生产方法
铁合金的五种生产方法【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2006-11-12 14-03 中国钢铁新闻网铁合金的种类繁多，生产方法各异，但归纳起来主要有以下五种：（1）、高炉法高炉冶炼铁合金与高炉冶炼生铁相似，是利用高炉的高温及还原性气氛使合金矿石还原制成铁合金的。
在高炉中生产的铁合金主要是高碳锰铁。
此外，用高炉还可冶炼低硅硅铁（Si约10%）与镜铁，前者供铸造使用。
用高炉冶炼铁合金，劳动生产率高，成本低。
但因高炉内氧化带的存在，高熔点或难还原的氧化物不能还原，所以其它一些铁合金不能用高炉冶炼，只能用电炉生产。
（2）、电热法电热法是铁合金生产的主要方法。
由于碳的还原能力随着温度的升高而增强，故很多难还原的氧化物如：CaO、Al2O3、稀土氧化物等都可以在还原电炉中还原出来。
在还原电炉内以电能为热源，用碳作还原剂，还原矿石生产铁合金。
此法的缺点是许多金属极易和碳生成碳化物，故用碳作还原剂生产的合金（除硅质外）含碳都很高。
为了得到低碳合金，就不能用碳作还原剂，而只能用低碳硅质合金作还原剂。
因此低碳铁合金不能用电热法，而只能用电硅热法。
（3）、电硅热法此法是在电炉内用硅（如硅铁或中间产品硅锰或硅铬合金）还原矿石、氧化物或炉渣，并以石灰作熔剂生产铁合金。
因此获得的产品含碳量较低。
目前，用这种方法生产微碳铬铁、中低碳铬铁、中低碳锰铁、钒铁和稀土硅合金等。
成品的含碳量主要取决于原料的含碳量。
用电硅热法生产铁合金时，电极会使合金增碳，故生产含碳量极低或纯的金属，不能使用电炉。
熔点很高而不能从炉内流出的铁合金也不能用电炉生产，而只能用炉外法（也称金属热法）。
（4）、金属热法金属热法是用还原反应产生的化学热加热合金与炉渣，并使反应自动进行。
这种方法又叫“炉外法”。
此法常用的还原剂有铝、硅铁（75%Si）、铝镁合金等。
得到的铁合金或纯金属含碳量极低。
目前用这种方法生产钛铁、钼铁、硼铁、铌铁、高钨铁、高钒铁与金属铬等。
铁的冶炼 合金 (1)
课题：铁的冶炼合金（1）主备人：钱兴勇审核：教学目标1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；2、通过对冶铁原理的分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。
教学重难点铁的冶炼原理教学过程集体备课补充栏一、课前预习检测1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位？自然界中铁元素以何种形式存在？2、你知道我国什么时期就发明了炼铁和使用铁器了？3、你知道的铁矿石有哪些？二、创设情境，揭示课题既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要，那么，有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。
三、师生互动，导学达标请大胆假设，如何实现从Fe2O3到Fe的转变。
（1）可在一定条件下，使Fe2O3直接失氧，转变为铁；（2）可加入某类物质，让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3转变为金属Fe。
评析：（1）引读P120“拓宽视野” 。
（2）冶炼金属铁，可选择加入其他易得氧的物质与Fe2O3反应，以夺氧的方式还原Fe2O3。
讨论：我们以前所学过和接触的物质中，哪些可以和“O”结合，形成新的物质？引导：从理论上讲,这些物质都可以实现所需转变,但从经济效益、环境保护、人体健康及安全角度出发，我们一般选择C或CO。
现以CO为例，探讨铁的冶炼过程。
阅读P119 “观察与思考”中CO与Fe2O3的反应——工业炼铁的反应原理。
并思考下列问题：活动探究：CO与Fe2O3的反应（1）实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？（2）澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？（3）点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么？（4）实验结束前应如何操作，才能保证得到较纯净的铁粉？（5）如何验证实验中产生了铁？引导：书写CO和Fe2O3反应的化学方程式：引导学生阅读P120文字及展示炼铁高炉的模型。
归纳：工业上炼铁设备：高炉原料：铁矿石、焦炭、石灰石四、当堂训练1．下列说法正确的是（）A．炼铁主要设备是平炉B．炼铁是用焦炭把铁从它的氧化物中还原出来C．炼钢的主要原料是焦炭、石灰石、铁矿石D．炼钢主要是降低生铁中的含碳量，调硅锰除硫磷2．西汉时期已经发现湿法冶铜的方法是（）A．氢气还原氧化铜B．木炭还原氧化铜C．一氧化碳还原铜D．铁从铜盐溶液中置换出铜五、学习体会，课堂小结铁的冶炼六、作业布置练习与实践： 6七、教学后记主要反应：2C+O23CO+Fe2O3 CaCO3CaO+SiO2尾气主要成分：CO和CO2 （需经处理后再排放）。
2025年春新人教九年级化学下册 8.3.1 金属矿物 铁的冶炼(课件)
赤铁矿Fe2O3 磁铁矿Fe3O4 黄铁矿FeS2 菱铁矿FeCO3
环境保护角度： 要求不污染环境，而黄铁矿中含有硫元素，可
能会生成__S_O__2__，污染空气。
黄铁矿含铁量低，且冶炼过程中会产生二氧化硫， 污染环境，因此黄铁矿最不适合用来炼铁。
归纳
冶炼金属时，选择矿石应遵循的原则： 1.所需提炼金属的含量高； 2.矿石在冶炼过程中对环境污染小； 3.冶炼过程尽可能简便。
常见的金属矿石——其他矿石
铝土矿__A_l_2_O__3 __
软锰矿__M__n__O_2__ 金红石__T_i_O__2___
你知道自然界中含量最大的金属是什么吗？
元素名称 质量分数% 元素名称 质量分数%
部分金属在地壳中的含量
铝
铁
钙
钠
钾
7.73 4.75 3.45 2.74
2.47
镁
锌
铜
银
金
解：设至少需要赤铁矿的质量为x。
Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
160
2×56
80%x
1.4×104 t
160
80%x
2×56 = 1.4×104 t
x = 2.5×104 t
答：至少需要含Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是 2.5×104t。
元素守恒法
依据：由于反应前后元素种类和质量不变，故 铁矿石中铁元素质量==生铁中的铁元素质量。
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583.3 t。
归纳
纯度
纯物质的质量 含杂质物质的总质量
100%
1-杂质的质量分数
纯物质的质量 纯度 含杂质物质的总质量 纯度
第1课时 铁的冶炼(人教版化学九年级下册优质教案)
课题3金属资源的利用和保护第1课时铁的冶炼教学目标1．知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿石。
2．了解冶炼铁的原理、方法及操作。
3．知道工业炼铁的基本原理。
4．会根据化学方程式对含杂质的反应物或生成物进行有关计算。
教学重难点1．铁的冶炼原理。
2．实验室冶炼铁的原理，操作方法及注意事项。
3．根据化学方程式进行含杂质的有关计算。
自主预习阅读P14～P17关于“金属矿石和铁的冶炼”部分，用彩笔把重要知识点做上记号。
小组内部交流讨论，提出预习疑问。
课堂教学【课堂导入】在日常生活中，我们经常使用各种金属材料，如铁门、铁锅、铜丝、铝合金门窗等。
而在自然界绝大多数金属元素并非以单质形式存在，那我们是如何得到这些金属的呢？今天我们就以如何利用铁矿石炼铁为例来探寻金属冶炼的基本原理和方法。
知识点1：常见的金属矿石【展示】教师利用多媒体向同学们展示自然界中存在的单质金、银以及各种铁矿石、铝矿石、铜矿石等图片。
【提问】结合金属活动性顺序回答：为什么自然界的绝大多数金属元素是以化合物形式存在？而银、金等金属元素却以单质形式存在？【交流与讨论】各小组交流讨论，教师巡视指导，请同学解答，教师点评订正。
【小结】大多数金属的化学性质比较活泼，易与其他元素结合成化合物，而银、金等少数金属的化学性质不活泼，不易与其他元素结合，所以以单质形式存在。
【提问】在以上图片中，赤铁矿、磁铁矿、铝土矿的主要成分是什么？在赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿(主要成分：FeS2)中，你认为哪一种铁矿最不适宜于炼铁？为什么？【交流与讨论】各小组交流讨论，教师巡视指导，请同学解答，教师点评订正。
【小结】1．自然界除少数不活泼金属如金、银等有单质形式存在外，其余都是以化合物形式存在。
2．常见的铁矿石有赤铁矿(主要成分Fe2O3)，磁铁矿(主要成分Fe3O4)等。
3．目前人类从自然界提取量最大的金属是铁。
【板书】自然界金属矿物的存在。
知识点2：铁的冶炼【展示】教师向同学们展示我国古代炼铁的流程图。
铁合金冶炼工艺的研究
铁合金冶炼工艺的研究一、概述铁合金是由铁、铬、锰、钨等元素组成的以铁为基础的合金。
铁合金冶炼工艺的研究，是指将含有铁、锰、铬、钨等元素的原料进行熔炼、还原，获得合金产品的一种工艺。
铁合金是冶金行业中重要的材料之一，它具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于航空、航天、建筑、交通、机械制造、电动车等领域。
二、熔炼工艺铁合金熔炼的主要工艺路线分为两类：电炉法和高炉法。
（一）电炉法电炉法主要是通过电加热将原料熔融，产生的一系列的还原反应，使得铁合金逐渐形成。
电炉法又分为直接还原法和间接还原法两种：1.直接还原法：将铁矿石、镁质石灰石、硼铝土等原料熔融，用电极加热或火焰喷嘴燃烧的方式，进行直接还原。
这种方式简单，工艺流程短，但适用范围较窄，只适合生产铁素体铬铁和锰合金。
2.间接还原法：将原料预先在还原炉内还原，然后将还原后的铁渣和还原剂一起加入电炉中熔融制得铁合金。
这种方式适用范围较广，可生产多种铁合金，包括硅铁、锰铁、铝锰铁、铝硅铁等多种铁合金。
（二）高炉法高炉法主要是将铁矿石、生铁、焦炭等原料放入高炉内进行还原熔炼，获得铁合金。
高炉法适用范围广，成熟稳定，对废旧材料的利用率高，制造成本低。
但高炉法也存在一些问题，例如操作过程复杂，工厂设备体积庞大，含硫量高，热量损失大等，需要进一步研究、改进。
三、铁合金品种铁合金的类型繁多，以下列举几种主要的铁合金。
（一）硅铁硅铁是一种铁合金，是在高温下由石英和生铁熔炼制得，其主要成分是铁和硅。
硅铁具有较高的硅含量，可以提高钢的强度、硬度、耐腐蚀性和耐磨性。
硅铁广泛应用于钢铁行业、铸造行业、非金属矿物行业和电子行业等领域，其市场需求量也非常大。
（二）锰铁锰铁是由锰矿石和焦炭等原料经高温还原熔融得到的铁合金。
锰铁主要成分为铁、锰、硅等，主要用于钢铁生产中作为添加剂。
锰铁能够提高钢铁的硬度、韧性和耐磨性，广泛应用于制造高耐久的钢铁产品，如轮船和机车的弹簧、转轮和齿轮等。
（三）铬铁铬铁是一种含铬铁合金，主要包括铬铁92、铬铁82、铬铁70等。
铁合金冶炼几种方法
铁合金冶炼几种方法铁合金是一种重要的冶金材料，广泛应用于钢铁生产、电力工业、冶金工业等领域。
铁合金冶炼是指通过合金化的方式将铁与其他元素组成合金，以满足特定应用需求。
本文将介绍几种常见的铁合金冶炼方法。
一、高炉法高炉法是最主要、也是最常用的铁合金冶炼方法之一。
它是将铁矿石（如赤铁矿、磁铁矿）和焦炭作为主要原料，在高炉中进行冶炼。
高炉内，加入矿石和焦炭后，通过高温还原反应将矿石中的氧化铁还原为金属铁。
高炉法冶炼出的铁合金主要是生铁，其中含有一定的碳、硅等元素。
生铁可以作为制钢的原料，或者用于生产铸铁。
二、电炉法电炉法是另一种重要的铁合金冶炼方法。
它利用电力作为能源，在电弧炉中冶炼。
电弧炉是一种高温设备，通过电流经过两个电极之间的间隙，引发弧放电，产生高温。
在电炉法中，加入铁矿石和合金化剂，通过电弧的高温将铁矿石还原成金属铁。
电炉法冶炼出的铁合金品质高，可以根据需要控制合金中的各种元素含量。
三、转炉法转炉法是冶炼高品质铁合金的重要方法之一。
它是利用转炉设备将生铁与废钢等材料进行冶炼和合金化。
转炉是一种倾转式炼钢设备，通过吹氧将生铁中的杂质氧化，然后控制合金元素的加入，使铁合金中的各种合金元素达到需要的比例。
转炉法冶炼出的铁合金适用于高品质钢铁的生产。
四、氧化铝电解法氧化铝电解法是专门用于冶炼铝铁合金的方法。
它利用电流通过氧化铝溶液，通过电解反应将铁和铝分别沉积到阴阳极上，从而得到铝铁合金。
这种方法制备的铝铁合金品质稳定，可以广泛应用于汽车、航空航天等领域。
综上所述，铁合金冶炼的方法有高炉法、电炉法、转炉法和氧化铝电解法等。
不同的方法适用于不同的铁合金品种和冶炼要求。
随着工业的发展和技术的进步，铁合金冶炼方法也在不断更新和改进，以满足不断变化的市场需求。
铁的冶炼合金教学设计及反思
化学《铁的冶炼和合金的教学设计》以及反思作者：张登 (初中化学泸州初中化学一班) 评论数/浏览数： 4 / 54 发表日期： 2011-10-25 12:18:46铁的冶炼和合金的教学设计教学目标:1、知识与技能：（1）了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
（2）知道生铁、钢等重要的合金。
认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用。
2、过程与方法：通过铁的冶炼实验(CO与Fe2O3的反应)的观察和视频资料的观看，培养学生观察能力、分析、解决问题的能力3、情感态度与价值观：(1)认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
(2)通过我国古代的成就和新中国成立以后，我国钢铁工业的发展，使学生增强民族自信心和自豪感，培养学生的爱国主义情操。
重点：生铁的冶炼原理；难点：演示实验：CO与Fe2O3的反应。
教具准备：多媒体。
教学实验准备：CO与Fe2O3的反应。
教时安排：1课时。
教学过程：创设情境 (多媒体)：钢铁的用途，学生观看图片，谈谈对图片内容的认识。
师：钢铁是一种很重要的金属材料，它在工农业生产和生活中占据非常重要的地位，你对钢铁有多少了解呢？钢铁又是怎样被炼成的呢？本节课我们一起来共同学习钢铁的相关知识。
（板书）铁的冶炼和合金一、铁的冶炼。
1、师：在自然界中铁的储量怎么样？以什么形式存在？我国铁矿分布情况又是如何的呢？阅读课本自主、合作讨论：下列问题(多媒体呈现)，师：（鼓励学生），使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
怎样把铁的化合物变为金属铁呢？2、铁的冶炼。
学生讨论：你能想出那些方法使赤铁矿石中的Fe2O3变成Fe？观看实验录象。
师演示，引导学生观察：CO与Fe2O3的反应。
A、观察：B、描述实验现象，并与同桌交流。
C、学生实践：书写铁冶炼的化学反应方程式：D、分组讨论、交流：(1)先通CO排出空气，然后加热Fe2O3的目的？(2)实验完毕后，要继续通入CO直到玻璃管冷却的目的？(3)尾气为什么要进行处理？设问：你知道工业上是怎样炼铁的吗？师分析CO与Fe2O3反应的方程式之后引入1、多媒体呈现视频材料，学生观看。
人教版化学九年级下册第1课时 铁的冶炼课件
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【例题】用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿 石，理论上可以炼出现三个数据，但都不是纯量，这
三个数据间的关系为：
赤铁矿石 →
Fe2O3
→
Fe
→ 生铁
1000 t → 1000 t×80% →化学方程式计算出纯铁质量→纯铁质量÷96%
第1课时 铁的冶炼
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和
保护
1. 知道常见金属：铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿 石中将铁还原出来的方法。
2. 会利用化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成 物进行有关计算。
3. 了解铁的冶炼。 4. 有关炼铁的杂质问题计算。
1. 地球上的金属资源除 金、银等有单质形式存 在外，其余都以化合物形式存在。
归纳
例 用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理 论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
解析：纯物质的质量＝不纯物质的质量 ×纯物质的质量分数。含有杂质的物质 质量不能直接代入化学方程式中计算， 因为杂质没有参加化学反应。本题也可 以根据铁元素的质量在化学反应前后不 变，利用化学式进行计算。
解：2000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 2000 t × 80% = 1600 t
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 铁的冶炼
一、金属资源的概况
1.存在方式：不活泼金属（金、银等）以单质形式存在， 其余金属以化合物形式存在。
2.矿石铁矿石：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱 铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2） 铜矿石：黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S） 铝矿石：铝土矿（Al2O3）
炼钢过程中各类铁合金的加入顺序
炼钢过程中各类铁合金的加入顺序铁合金的加入顺序是首先加入脱氧能力弱的，然后加入脱氧能力较强的。
一般在扒渣结束以后，增碳操作完成，加入部分渣料造还原渣以后开始加入合金。
不同合金的加入要求分别如下：（1）硅铁在冶炼硅钢或弹簧钢及耐热钢时，需加入大量硅铁进行合金化、所加入的硅铁必须长时间烤红。
主要原因是硅铁中含有较多的氢气，烤红后可去除，而且预热硅铁也可加速熔化；此外，由于硅铁较轻，大量加入炉内时，必然有一部分硅与炉渣起脱氧作用，生成酸性产物二氧化硅，降低了局部炉渣的碱度，这样对钢的质量是不利的。
为了防止这种情况的产生，在加硅铁的前后要加入适量的石灰，以保持炉渣碱度，并用大电压送电几分钟，使炉渣熔化和反应良好，成为均匀的白渣。
硅铁的回收率在90%-98%之间。
在精炼中，当化学成分调整好后，温度适当，渣子良好，这时就可以加入硅铁。
加入以后在10-25min之内出钢。
如果时间太短，硅铁来不及完全熔化，而且硅在钢内分布也不均匀。
如时间太长，容易使钢液吸收气体，影响钢的质量。
（2）锰铁锰铁在造还原渣的同时就可以加入，锰一般第一次控制在成分的下限。
锰铁的回收率在95%以上。
（3）铜冶炼耐候钢时，铜在钢中能提高钢的淬透性和耐腐蚀性能，钢中的铜不易氧化，故可在装料时或氧化期加入，回收率也稳定在95%以上。
由于铜较贵，一般最好将含铜生铁、含铜的废钢铁料或含铜铁矿在熔化期配加一部分，少量的铜在还原期调整，以尽量减少纯铜的用量。
（4）铬铁铬铁一般在还原期初期加入。
铬与氧的亲和力比铁与氧的亲和力大，也就是铬比铁容易氧化。
如果在熔化期、氧化期加入，铬会被氧化，不仅造成合金元素的损失，而且使炉渣变稠，影响去磷和冶炼操作，所以铬铁要在还原期加入。
加入后如渣子变成绿色，说明渣子脱氧不良，必须加强还原，把渣中的氧化铬还原。
还原良好后，渣子会变成白色。
铬铁的回收率在还原期白渣条件下大于95%。
（5）钒铁钒铁要在还原期加入。
钒和氧的亲和力很大，很易氧化，故不能在氧化期加入，只能在还原期炉渣和钢液脱氧良好后加入。
铁的冶炼ppt
铁的矿物主要有：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等。
金属的冶炼：使金属矿物变成金属的过程
一、实验室冶铁的化学原理
1、实验开始，为什么要先通CO，后点燃酒精灯？
除尽试管内空气，否则可能会引起爆炸。 2、现象？ 红棕色固体变为黑色，澄清石灰水变浑浊。 3、反应后生成物是什么，如何检验？ Fe和CO2 磁铁、澄清石灰水(检验并吸收CO2) 4、原理： 高温
3200t×（1-20%）÷70%÷80%=4571.5t
不纯物质的质量=
纯物质的质量÷物质的质量分数
例3：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石， 理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁 生铁的质量：
注意：带入化学方程式计算的数据应是
纯净物的质量
1000t×80% ×70%÷96%=583.3t
练习：要炼出含杂质2%的生铁3200吨， 需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁 矿石多少吨？ 生铁—铁—氧化铁—赤铁矿石
二、工业炼铁
铁矿石
焦炭 石灰石
热空气 炉渣出口 炼铁高炉模型 生铁出口
1、主要原料：
铁矿石、焦炭、石灰石、热 空气
2、设备： 3、原理：
4、CO的来源：
高炉
3CO + Fe 2O3 ==2Fe +3CO2
高温
C + O2 点燃 CO2 C + CO2 高温 2CO
5、焦炭的作用： 6、石灰石作用：
3CO + Fe 2O3 ==2Fe +3CO2
5、实验结束，先停止通CO还是先撤酒精灯？为什么？ 先停加热后停通CO，否则高温使生成的铁又被氧化。 6、尾气中的气体主要是什么？哪些方法处理？
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系？
（教师点评并补充材料展示）
3.拓展提升：工业上其他金属 拓展视野 的冶炼方法
了解生活多角度多层次，避 免学生思维的僵化
4.观看实验室用一氧化碳还原 观察并记录主要化学方程式
氧化铁的具体实验视频，思考 和现象的描述
由于该实验具有危险性，改
以下 3 个问题：
为视频实验，将重点内容划
（1） 实验室炼铁的原理、现
情感目标： 1.通过对我国钢铁生产的介绍,培养学生的爱国主义情感； 2.通过对冶铁原理的分析,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。
教学重点： 教学难点：
铁的冶炼原理 工业炼铁的化学原理
教学方法：
本节课所采用的教法是：以学生的主动探究为主，教师的引导点拨为辅， 让学生在观看视频材料的同时进行自我解答，经过讨论、对比、辨析、交 流和小结的基础上完成教学，使学生在整个教学过程中，自己不知不觉地 获取了新的知识和掌握了新的技能，并且利用多媒体展示出具体的真实情 景素材激发学生的求知欲，再用小组竞赛形式来充分调动学生的学习积极
物质空气、氧气、二氧化碳、水后的一种常用金属，同时又是化学中定量研究的具体应用和
延续，对有关含杂质物质化学变化的计算有进一步的研究，故学好本节内容知识极为重要，
而且关于铁的冶炼从工业流程和实验室操作给学生提供了一个良好的环保教育题材，通过学
习同学们能对工业生产有了具体的认识和分析问题的情境，对于提高学生化学素养有着很大
《 钢铁是怎样炼成的？》 教学案
学 科 化学
学 校 镇 江 市 外 教 者 应丹勤
班 级 九(15)
国语学校
课 题 5.2 铁 的 冶 课 型 新授课 地 点 九（15） 时 间 2010.12
炼 合金（1）
课程分析：（本课的作用和学习本课的意义）
《铁的冶炼 合金》是上教版九年级化学上册第五章课题 2 的内容，是接我们身边的
的帮助。
问题设计
问题:
1、 钢铁是怎样炼成的？ 2、 观看视频，找出工业炼铁的原理是什么？ 3、 工业炼铁的主要原料是哪些？都有什么样的作用？ 4、 工业炼铁的主要设备是什么？炼出的铁是纯净物吗？ 5、 炼铁和炼钢有什么的联系？ 6、 实验室炼铁的原理、现象和处理尾气的方法是什么？ 7、 你还有哪些处理尾气的方法吗？请举出来。 8、 实验室炼铁原理操作应该“先……,后……”，你能试着分析 出原因吗？
题的答案，及时记录在白板上： 板上，组内交流补充
频观看找出 4 个问题的答
（1）找出工业炼铁的原理是什
案，有的还需要仔细回忆和
么？
分析，有助于提高学生注意
（2） 工业炼铁的主要原料是
力和分析问题的能力
哪些？都有什么样的作用？
（3） 工业炼铁的主要设备是
什么？炼出的铁是纯净物吗？
（4） 炼铁和炼钢有什么的联
教学构想及目标:
知识目标：1.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法； 2.知道工业上钢铁的冶炼方法和实验室的炼铁原理； 3.认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。
能力目标： 1.通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究,培养学生运用知识于实际生活的能 力；
2.提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。
“先……,后……”，你能试着 利用教师提供的动画，进行组
分析出原因吗？
装操作，找出错误后的后果进
行纠正
5.图片展示炼钢的主要原理和 区分生活中的钢铁易混淆概 认识物质的相同点和不同
设备，钢与生铁的区别和用途 念，找出二者差异：含碳量不 点及其原因，是学习化学的
（表格展示）
同，得出性能差异的原因正是 一种科学方法。
如此。
课堂小结：
1. 金属冶炼的一般原理
学生通过小结及时记录本
2. 工业炼铁的主要原理、原 节课重点内容，通过课堂练
料和设备
习检测其成果
3. 实 验 室 炼 铁 的 现 象 和 操
课堂练习：1.2（幻灯片上）
作步骤
性，使学生改变了 “要我学”转化为“我要学”的状态，符合新课改理念 和要求，有效地提高了课堂效果和教学质量。
所需设备： 多媒体课件
教师活动
学生活动
设计意图
新课引入：
1. 由课题《钢铁是怎样炼成 谈谈对本课题的联想
激发学习兴趣
的？》引入本节课主题—
—铁的冶炼；
2. 图片展示我国钢铁工业的 谈谈我国的辉煌成就和曾经 激发爱国主义热情
分为 3 个问题逐一突破，使
象和处理尾气的方法是什么？ 对比课本找出各种尾气处理 学生能独立思考，生生交
（2） 你还有哪些处理尾气的 的设想，如节能、循环利用等 流，师生交流，与课本或电
方法吗？请举出来。
方案
脑动画比对找出解决方案，
（3）实验室炼铁原理操作应该 先提出小组意见，找小组成员 达到合作探究的目的。
发展历史
走过的弯路（“大跃进”时期）
新授过程：
1. 讨论分析：如何将铁矿石 学生从氧化铁、四氧化三铁变
冶炼成铁？
成铁分析成分的改变，找出需 通过物质的变化能找出之
要某物质夺取氧化物中的氧， 间本质联系，达到思维上的
Hale Waihona Puke 而使之还原出来。提高
2. 观看视频，找出以下 4 个问 学生观察并及时记录在小白 培养小组合作意识，通过视