Gang là hợp kim chứa khoảng 95% sắt, 2% đến 5% carbon và một số nguyên tố khác. Gang được sản xuất trong lò cao với nhiều phản ứng xảy ra liên tiếp nhau như hình sau
a. Quặng sắt dùng sản xuất gang là quặng hematit (thành phần chính là Fe2O3) và manhetit (thành phần chính là Fe3O4).
b. Gang được tạo ra ở nhiệt độ 800°C.
c. Xỉ có thành phần chính là CaSiO3 và có khối lượng riêng nhẹ hơn gang.
d. Để sản xuất thép người ta sử dụng nguyên liệu là sắt thép phế liệu (chứa 75% Fe, 23% Fe2O3 và 2% C) phối trộn với gang (chứa 95% Fe và 5% C). Nếu trộn 3,5 tấn sắt thép phế liệu với 6 tấn gang thì sẽ luyện được loại thép chứa 1,6% C.Biết phản ứng trong lò luyện thép như sau: 2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
(b) Sai, ở 800°C sắt đã được tạo ra nhưng chưa nóng chảy (đang ở dạng bột vì sắt nóng chảy ở 1538°C), tới khu vực dưới của bụng lò, nơi có nhiệt độ cao hơn, sắt mới nóng chảy và hòa tan C cùng một số nguyên tố khác tạo thành gang.
(c) Đúng, xỉ là CaSO3 nóng chảy, nhẹ hơn gang nên cửa tháo xỉ ở trên cửa tháo gang.
(d) Sai
3,5 tấn phế liệu chứa Fe (2,625 tấn), Fe2O3 (0,805 tấn) và C (0,07 tấn)
6 tấn gang chứa Fe (5,7 tấn) và C (0,3 tấn)
mFe tổng = 2,625 + 0,805.2.56/160 + 5,7 = 8,8885 tấn
2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2
mC phản ứng = 0,805.3.12/(2.160) = 0,0905625 tấn
mC còn lại = 0,07 + 0,3 – 0,0905625 = 0,2794375 tấn
%C trong thép = 0,2794375/(0,2794375 + 8,8885) = 3,05%