Một nhà máy luyện kim tiếp nhận 20 tấn sắt phế liệu loại hỗn hợp. Kết quả phân tích thành phần ban đầu như sau
Thành phần…….. Fe…. Fe2O3…. SiO2…. C
Hàm lượng (%).. 85,0….. 8,0……. 3,0….. 4,0
Quy trình tái chế và tinh luyện diễn ra qua 3 giai đoạn liên tiếp:
• Giai đoạn 1: Nung chảy hỗn hợp trong lò điện. Tại nhiệt độ cao, lượng carbon có sẵn trong phế liệu phản ứng khử hoàn toàn lớp gỉ sắt (Fe2O3) về sắt kim loại (Fe). Giả sử phản ứng tạo ra khí CO bay đi.
• Giai đoạn 2: Thêm vôi sống (CaO) để kết hợp với toàn bộ SiO2 tạo thành xỉ silicat và tách ra khỏi lò.
• Giai đoạn 3: Sau giai đoạn 1 và 2, hỗn hợp kim loại lỏng còn lại vẫn chứa lượng carbon dư thừa so với yêu cầu; tiếp tục thổi khí oxygen vào để đốt cháy bớt lượng carbon này, thu được mẻ thép thành phẩm có hàm lượng carbon là 0,5% (còn lại là kim loại sắt).
Tính khối lượng carbon (tấn) cần phải đốt cháy trong giai đoạn 3. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).
Câu trả lời tốt nhất
mFe tổng = 20.85% + 20.8%.2.56/160 = 18,12 tấn
mC ban đầu = 20.4% = 0,8 tấn
mC còn lại trong thép = 18,12.0,5%/99,5% = 0,09106 tấn
Fe2O3 + 3C —> 2Fe + 3CO
mC phản ứng với Fe2O3 = 20.8%.3.12/160 = 0,36 tấn
mC phải đốt cháy để loại bỏ = 0,8 – 0,09106 – 0,36 = 0,35 tấn
