9艾永安-全钢二次法(讲义)
九年级化学全册53金属的防护和回收教案沪教版
九年级化学全册53金属的防护和回收教案沪教版课时安排1课时教学目标（一）、知识与技能1.知道钢铁锈蚀的条件2.了解防止金属锈蚀的简单方法（二）、过程与方法知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收的重要性（三）、情感态度与价值观1.认识到金属生锈给国家带来的损失。
2.让学生知道学习化学的重要性，树立学生的爱国热情。
教学重点、难点金属的锈蚀和防护，金属回收的方法教学资源教学过程教学过程一、导入新课复习工业炼铁和钢的原理→探究铁生锈的原因→防止铁生锈的办法→废金属的回收利用引言：全世界每年被腐蚀的钢铁，约占全年钢铁产量的1/10二、师生互动(一)、钢铁的锈蚀及其防护[探究活动]铁钉的锈蚀：试管：①铁钉与酸、水、氧气接触后②铁钉与、水、氧气接触后③铁钉放在有水的试管中④铁钉放在干燥的空气中⑤铁钉放在冷却的沸水中讨论：铁锈蚀的主要因素有哪些？小结：铁锈蚀，是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。
铁锈的主要成分为Fe2O3 ，酸和氧化钠能使铁在O2和水存在环境中加速锈蚀。
怎样防锈呢?在钢铁表面覆盖保护层的方法来防止钢铁生锈。
防锈的方法：1.在钢铁表面涂上一层保护膜（沥青、油漆、塑料、橡胶、搪瓷）2.在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属（如：镀锡、镀锌和镀铬等）(二)、废金属的回收利用废金属的回收利用：如果将废钢铁回炉冶炼成钢，跟用铁矿石冶炼钢相比，既可以节约大量的煤和铁矿石，又能减少污染空气的悬浮颗粒物。
可见，回收利用废金属，有着巨大的社会效益和经济效益。
指导学生阅读P128-129，使学生了解废金属回收的意义，废金属会对环境有哪些危害？据估计，全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢铁产量的十分之一。
金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，为了减少损失，需要探究金属锈蚀的原因、防护的方法和废金属的回收利用。
三、课堂小结：(师生共同完成)1.钢铁的锈蚀及其防护铁锈蚀，是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。
2024年新人教版高考化学一轮复习讲义(新高考版) 第2章 化学计算方法在热重分析中的应用
失重后物质的化学式。
热点 专练
1.将8.34 g FeSO4·7H2O样品隔绝空气加热，升温过程中固体的质量变化如图。下列 说法正确的是
A.FeSO4·7H2O晶体中有4种不同结合力的 水分子
B.在100 ℃时，M的化学式为FeSO4·6H2O
C.在200 ℃时，N的化学式为FeSO4·3H2O
√D.380 ℃的P加热至650 ℃的化学方程式为
设MnCO3的物质的量为1 mol，即质量为115 g。 A点剩余固体质量为115 g×75.65%≈87 g， 减少的质量为115 g－87 g＝28 g， 可知MnCO3失去的组成为“CO”， 故剩余固体的成分为MnO2，n(Mn)∶n(O)＝1∶2。
(2)图中点D对应固体的成分为__M_n_3_O_4_和__M__n_O__(填化学式)。
温度范围/℃ 150～210 290～320 890～920
固体质量/g 8.82 4.82 4.50
(2)经测定，加热到210～310 ℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化ห้องสมุดไป่ตู้，此过程发生 △
反应的化学方程式为_3_C_o_C__2O__4＋__2_O__2_=_=_=_=_=_C_o_3_O_4_＋__6_C_O__2 _。
成氨气和氯化氢，所以会产生白烟，所以 380～400 ℃时固体减少的质量为氯化
铵的质量，200～300 ℃时减少的质量为水的质量，则氯化铵的物质的量为
5.31 g－2.10 g 53.5 g·mol－1
＝
0.06
mol
，
水
的
物
质
的
量
为
7.47 18
g－5.31 g·mol－1
g
九年级化学全册第五章金属的冶炼与利用5.3金属防护和废金属回收教案沪教版
【拓展视野】铝的自我保护：
二、废金属的回收利用
废金属主要指冶金工业、金属加工业和日常生活中丢弃的金属碎屑、碎块，
锈蚀和报废的金属物品等。
废金属不但造成资源浪费 ，还会产生镉、汞等有毒金属对环境的污染。
回收利用 废金属的意义：节约资源、减少污染。
四．课堂演练与拓展提升
1．铁生锈这种变化属于
（BD）
A．物理变化 B．化学变化 C．剧烈氧化 D．缓慢氧化
学
稀硫酸、醋酸溶液、氯化钠溶液等物质的存在能加快铁在空气里的锈
蚀。
铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂
过 的化学反应，转化为铁的化合物的过程。 铁锈成分复杂，主要是 Fe 2O3。它是一种疏松多孔的物质，能让空气中的氧气
和水分穿过它的空隙，不断向里层渗透，持续跟铁反应， 直至铁被完全锈蚀。
2．“西气东输”的铸铁输气管道西起新疆东至上海，沿途经过各种土壤。
其中被腐蚀速度最慢的是
（B）
A．在潮湿、壤中
C．在呈酸性的潮湿土壤中
D．在含沙粒较多、潮湿的土壤中
3．在面盆等铁制品表面烧制搪瓷的目的是
(C)
A．增大硬度防止撞坏
B．增大厚度防止磨损
C．防止铁生锈且美观
金属防护和废金属回收
课题
5-3 金属防护和废金属回收
地点
1．知道钢铁锈蚀的条件，掌握防止金属锈蚀的简单方法；
知识目标
教
2．了解废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。 教
学
通过铁锈蚀条件的探究活动，进一步提高科学探究的欲望
目
能力目标 和分析、归纳能力。
学
标
情感目标 认识处理废金属，回收金属的价值，提高资源意识和环保 方
炼钢工新艺培训讲义(2)
CaO含量% SiO2含量%
硫含量%
残余CO2% 活性度ml 块度mm
≥88
≤4
≤0.05
2左右
≥300
40-60
②轻烧白云石和轻烧镁球：加入炉中是为了提高渣中MgO含量，减少炉渣对炉 衬的侵蚀及熔损。同时也可促进石灰的溶解。
白云石化学组成为CaMg（ CO3）2，纯白云石含MgO 21.9%,CaO 30.4%； 镁球含MgO70±2%，CaO≤2.5%，水分≤3.0%，块度10-50mm； 菱镁石主要成分CaCO3，MgO≥41%，CaO≤6%，SiO2≤2，块度5-25mm。 ③萤石（含CaF275-85% ，SiO2≤14%，S≤0.1%，P≤0.06%）、氧化铁皮（主 要是FeO和Fe2O3，∑FeO≥65%）和矿石（∑FeO≥55%，SiO2<3%，S<0.04%， P≤0.05，块度30-60 mm）是炉渣助熔剂，可与石灰生成低熔点共晶物从而降低 炉渣熔点，改善炉渣流动性。萤石因分解后氟分子有腐蚀性对炉衬侵蚀严重，已 很少用。
石灰消耗增大使渣量增大，引起渣中铁损增加；渣中SiO2增多加剧对炉衬的侵蚀， 并可能造成喷溅。
冶金原理8-二次精炼
* v 1）钢液中溶解元素原子向钢液－气相界面扩散：1 = k1 (CB − CB )
2）元素原子在钢液表面吸附时，经脱附而挥发：
* * 2 * v2 = k2CB = (γ B pB / ρ ) M Fe /(2πRTM B ) ⋅ cB
3）挥发元素通过钢液表面的浓度边界层向气相扩散：
2）元素原子在钢液表面吸附时，经脱附而挥发：
* * 2 * v2 = k2CB = (γ B pB / ρ ) M Fe /(2πRTM B ) ⋅ cB
8.2钢液的真空处理 8.2钢液的真空处理 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1.2挥发元素去除的动力学环节 8.2.1.2挥发元素去除的动力学环节
' pB
—挥发组分的蒸气压
8.2钢液的真空处理 8.2钢液的真空处理 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1.1元素的挥发系数 8.2.1.1元素的挥发系数
对于铁基二元系，挥发元素的挥发系数： 1）高真空下元素挥发过程成为限制性环节时，挥发系数为：
α=
* M Fe γ B pB × * M B γ Fe pFe
式中：α为挥发系数 MFeMB分别为合金元素和Fe的摩尔质量 γB，γFe分别为合金元素和Fe的活度系数
* p* pB ，Fe 分别为纯合金组分及Fe的蒸气压，Pa
8.2钢液的真空处理 8.2钢液的真空处理 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1.1元素的挥发系数 8.2.1.1元素的挥发系数
8.2钢液的真空处理 8.2钢液的真空处理 8.2.3真空脱碳（脱氧） 8.2.3真空脱碳（脱氧） 真空脱碳
钢水二次精炼技术
钢水二次精炼技术1. 前言对世界粗钢产量统计表明，在过去30年里，世界粗钢产量在起伏中持续增长。
由于连铸比增加使成材率提高。
目前，LD钢厂生产的粗钢占世界总钢产量的60％．电炉钢厂产钢接近40％。
在过去15年里，欧盟15个成员国真空处理能力不断增加。
目前，可对产钢量的 80％以上进行真空处理。
用于二次精炼的钢包炉首先被引入电炉钢厂。
近年来，BOF钢厂钢包炉的使用也在稳定增长。
现在，欧盟15个成员国钢产量的30％以上经钢包炉二次精炼。
实际上，连铸技术是70年代初日本和欧洲开发的．后来被引进炼钢厂，目前，这两个地区的连铸比达到95％左右。
而美国的发展趋势也是一样，仅用了3—4年，使目前连铸比也达到95％左右。
未来几年，这些国家的连铸比肯定会不断增加。
据统计，目前世界连铸产量约占钢产量的85％左右。
在以后的几年里，这一数据或许会上升到约90％。
2．二次精炼技术的发展为了均匀成分和温度，出现了钢包内气体搅拌工艺。
最引人注目的是二次精炼的采用，大大提高了钢的产量和质量。
然而二次精炼的主要任务和目的是什么呢? 在出钢和连铸时分离钢水和渣相、钢水脱氧、根据终点目标进行合金化、调整注温、改进钢水的洁净度、夹杂物变性、去除钢水中溶解的[H]和[N]、脱碳、脱硫、均匀钢水成分和温度。
真空脱碳的引入使大量降低碳含量成为可能。
目前可得到碳含量20ppm的钢水，预计特殊用途的钢可达到含碳 10ppm。
预计未来特殊用途的钢要求P下降到30ppm。
现在，通过铁水和钢液脱S,S含量能稳定达到10ppm。
目前，还不需要脱s到更低水平。
未来专用钢要求氮含量 20ppm，现在可得到总含氧量15ppm的钢，将来要求氧含量最低可达10ppm左右，通过真空处理，可将氢含量降低到1ppm左右。
目前的炼钢工艺方法相当灵活，取决于炼钢厂的产品范围。
一般从铁水预脱硫开始，接着转炉炼钢．然后真空处理(RH处理或钢包炉脱气处理)，如有必要，接下来钢水还可以加热。
高二化学钢铁课件2
轧钢工艺培训教学讲义轧钢基本知识.
第一章轧钢基本知识1.1 钢的分类1.1.1 金属和合金金属是广泛存在于自然界中的化学元素,是一种不透明的结晶材料,通常具有高强度和优良的导电性、导热性、延展性和反射性。
一般经铸造、压力加工、焊接等工序可制成各种形状的零件或钢材。
金属种类很多，可分为有色金属和黑色金属两大类。
合金是两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素按一定配比构成的。
合金改变了原来单一金属的物理及化学性质，但一般仍具有金属的一些通性，因此合金使用更为广泛。
1.1.2 钢和铁通常把含碳量在 2.0%以上的铁碳合金称为铁，它由铁、碳元素和较多的共生杂质组成。
钢是含碳量在0.04～2.3%之间的铁碳合金。
为了保证钢有一定的韧性和塑性，一般含碳量不超过 1.7%，也有个别钢种的含碳量大于2.0%。
钢的主要元素是铁、碳，通常还有硅、锰、硫、磷等元素，但碳元素含量比生铁少。
钢既有较高的强度，又有较好的韧性，可用压力加工方法制成各种产品。
钢的分类钢按含有合金元素的百分比可分为碳素钢和合金钢。
1 碳素结构钢的分类a）、按含碳量分为：低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）、高碳钢（C＞0.6%）。
b）、按品质分为：普通质量钢（S≤0.035%～0.050%；P≤0.035%～0.045%）、优质钢（S、P均≤0.035%）、高级优质钢（S、P均≤0.025%）。
c）、按用途分为：结构钢、工具钢。
d）、碳素结构钢按质量和用途分为：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢等。
2合金的分类合金钢是在碳钢基础上，为了提高钢的机械性能、物理和化学性能，改善钢的工艺性能，在冶炼时有目的地加入一些合金元素的钢。
合金钢种类繁多，为了便于管理、选用和比较研究，根据某些特性，从不同的角度出发，可以把它们分成若干具有共同特点的类别。
a）、按钢的化学成分分类①按钢中所含合金元素的种类可分为：锰钢、铬钢、硼钢、硅钢、硅锰钢、铬镍钢等。
②按钢中合金元素总含量可分为：低合金钢、中合金钢、高合金钢。
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5
全钢二次法成型机组
设备做胎工艺流程介绍
做胎范围满足：20〃 ~ 22.5〃 胎体贴合鼓张开无缝，鼓瓦为铝板，鼓瓦外表面加工成曲面。 贴合鼓直径小于成型鼓直径，确保胎体筒可牢牢套在成型鼓上，滚压时 不会串动，避免胎体筒在正包时起褶。
6
全钢二次法成型机组
贴合
内衬层复合件
内衬层在贴合前自动纠偏完成，直接贴合后压辊压合接头。 贴合前纠偏，纠偏时间充分，可很好地解决贴合件摆尾现象。
全钢载重子午线轮胎 二次法成型机
北京橡胶工业研究设计院
1
全钢二次法成型机组
* 全钢载重轮胎退赔率严重
2
全钢二次法成型机组
全钢一次法成型机
全钢二次法成型机
全钢载重轮胎退赔率严重 ： * 短途超载使用过程中，退赔率可达10%， 严重时可达30%；
优点：同一次法相比， * 胎体帘线密； * 子口成型效果好。
传递环 卸胎
传递环将胎夹出，传递给卸胎装置。 卸胎小车为六工位。
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全钢二次法成型机组
胎体供料架特点： 1. 由内衬层、胎体、二层纤维加强层和钢丝补强层四层架组成 ； 2. 内衬层和胎体可自动定长裁切，供料架前段设有自动纠偏装置。
气动系统：采用世界先进的FESTO元件，多处选用比例阀保证气压 的稳定切换，采用真空排气缩短设备运行等待时间，多处不同压力 储气元保证气压稳定。
* 问题轮胎80%表现胎圈周向裂；
3
全钢二次法成型机组
设备特点：由胎体贴合鼓、成型鼓、定型鼓和带束贴合鼓四鼓组成 ； 三个传递环导轨吊装。
4
全钢二次法成型机组
设备特点： • 1、设备成一字排列，供料架全部放置于主机后侧，设备外形尺寸20x18米； • 2、带束鼓在三个位置完成贴合动作，由带束层传递环传递到定型鼓； • 3、胎体鼓上完成内衬层、纤维加强层、钢丝补强层和胎体贴合， 贴合机将胎体筒前移传递给胎体传递环,然后套装到成型鼓； • 4、成型尾部后移套胎体筒上胎肩胶，正包扣圈，一次反包， 上型胶二次反包，上胎侧 ； • 5、胎坯由胎坯传递环传递至定型鼓，滚压，带束层传递环卸胎； • 6、 三个传递环位于主机前侧，导轨吊装。
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全钢二次法成型机组 反包推盘推动胶囊完成反包
胶囊充高压，借助反包推盘将胎体反包。 反包推盘沿导轨滑行，减少对主轴外力损害。
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全钢二次法成型机组
贴合胎侧
胎侧采用超声波自动定长裁切，双料卷供料。 位于供料架后端，螺旋辊筒导向，准确定位。
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全钢二次法成型机组
胎坯传递
胎坯传递环沿架空导轨进入成型机，成型鼓收缩，胎坯传递环 将胎坯抱走。
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全钢二次法成型机组
贴合胎面
分合压辊完成对带束层和胎面的压合动作。 压辊双气缸单独驱动。
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全钢二次法成型机组
传递
带束层和胎面筒
贴合鼓移动至传递环内，完成带束层和胎面筒的传递。
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全钢二次法成型机组
定
型
分合机构位于主机箱内，定型鼓套在主轴上。 采用组合压辊滚压，不同位置对应不同压辊。
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全钢二次法成型机组
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全钢二次法成型机组
胎体筒传递至胎体传递环
胎体贴合鼓移动至胎体传递环，胎体传递环采用真空吸附方式 抓取胎体筒，胎体贴合鼓从内衬层接头处吹气，帮助胎体筒从 鼓瓦上脱开。
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全钢二次法成型机组
胎体筒套装到成型鼓
成型鼓采用半鼓式拉杆驱动涨缩。 尾座沿主轴方向后移，让出传递环进入空间。
12
全钢二次法成型机组
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全钢二次法成型机组
成型供料架： 1. 由胎侧、肩垫胶和型胶三层架组成 ； 2. 胎侧、肩垫胶和型胶超声波刀裁切。 • 控制系统：采用网络控制技术，系统网络由4部分构成：以 太网、CC-LINK现场总线网、面向运动控制的SSCNETIII/H 光纤通讯网络、PLC无线LAN网络。 • PLC运动控制器与MR-J4伺服驱动器及SSCNETIII/H光纤网 络的使用，使控制系统可实现胎体帘布与内衬层自动定长输 送、摆架输送与胎体贴合鼓旋转同步跟踪、成型鼓旋转轴与 滚压轴插补运行、传递环在线运行定位测量等关键技术的控 制。 • 基于多种网络化的控制，代表了成型机控制系统当今最新的 先进技术。系统高效、简洁，易于安装调试，具有较高的性 价比。
贴合 肩垫胶
主轴中心高850mm，高度低，方便工人操作。
பைடு நூலகம்
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全钢二次法成型机组
扣
圈
气缸驱动完成扣圈。 扣圈盘架在主轴上，保证扣圈位置正。 指形片为合金材料，刚性好。
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全钢二次法成型机组
胶囊充气
胶囊充气将下三角胶推到，胶囊保压拖住钢丝圈，旋转 贴合其它部件。
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全钢二次法成型机组
贴合型胶
采用超声波自动定长裁切，单料卷供料。 全自动贴合，保证接头贴合质量。
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全钢二次法成型机组
带束层供料架： 四层供料架，两排平行布置。 缩短供料长度，可有效减少输送过程中拉伸现象，同时提高供 料速度，降低胶料跑偏率。 胎面供料架： 位于贴合机前，和卸胎装置平行布置，人工上料。
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全钢二次法成型机组
减少轮胎退赔率；
提高轮胎售价；
帮助企业提升市场竞争力。
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全钢二次法成型机组
胎坯套装到定型鼓
定型鼓采用活络块将胎坯锁住。 活络块沿直线导轨上下滑动，避免滚压时胎坯摆动。
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全钢二次法成型机组 带束贴合机
贴合机可左右移动贴合带束层和胎面，贴合机有两个 工作位和一个卸筒位。
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全钢二次法成型机组
贴合四层带束层
可贴合四层带束层或三层带束层一层零冠，手动裁切。 供料架小巧，占地小，上料方便。
7
全钢二次法成型机组
贴合
两层纤维加强层
两层纤维补强层采用小料卷供料，手动裁切。 小料卷供料减小供料架长度。
8
全钢二次法成型机组
贴合
钢丝补强层
钢丝补强层采用双料车大卷上料。 料车从供料架两侧推入，由气缸帮助拉入工作位并锁紧。
9
全钢二次法成型机组
贴合 胎体
胎体采用热刀定长裁切，贴合前自动完成纠偏动作。 采用双电机导开，方便上料。