كيف يصنع الحديد؟ الحديد هو أحد أقوى العناصر على وجه الأرض. كما أنها تعتبر من العناصر الثقيلة، ومن أهم خصائصها وأهمها أنها العنصر الأقوى.
ويعود ذلك إلى ما يعادل القوة النووية والقوة الكهرومغناطيسية للنواة، وفي الفقرات التالية من موقع محمود حسونة سنشرح لكم أهم التفاصيل المتعلقة بعنصر الحديد.
كيف يصنع الحديد؟
هناك عدة طرق يمكن من خلالها صنع الحديد، ولكن أولاً من الضروري شرح بعض المواد الأساسية التي تدخل في صناعة الحديد، وهي:
- فحم الكوك، مادة ينتجها تسخين الفحم للحصول على الكربون النقي.
- خام الحديد، وهو أكاسيد الحديد مع الهيماتيت والمغنتيت والليمونيت.
- بالإضافة إلى العديد من الصخور الأخرى، تتراوح نسبة خام الحديد من 20 إلى 70٪.
- الحجر الجيري هو أحد المواد الموجودة بكثرة في الطبيعة، وهو مصدر مهم ومهم لكربونات الكالسيوم، وهو أمر مهم في تصنيع الحديد.
- التلبيد، والذي يتكون من مواد خام الحديد، يتم خلط هذه الخامات مع فحم الكوك عند درجات حرارة عالية.
- ثم يتم إزالة الشوائب من هيكلها.
- وتجدر الإشارة إلى أن الحديد يختلط بالعديد من المعادن الأخرى مثل النيكل والكروم والمنغنيز واليوسفي وغيرها.
- لصنع أشكال مختلفة من الحديد.
فيما يلي نناقش طرق ومراحل صنع الحديد، وتجدر الإشارة إلى ضرورة اتباعها:
استخراج وتكرير البترول الخام
- في البداية يتم استخراج خام الحديد من الأرض ويتم إزالة معظم الشوائب منه وتنقيته.
- غالبًا ما تُعرف هذه المرحلة بمرحلة التعدين وتتم عن طريق حفر الأرض.
- حتى تصل إلى طبقة قريبة جدًا من الأرض ويكون لونها رمادي-أبيض، وتسمى بخام الحديد.
- ثم يتم طحن خام الحديد الذي يتم الحصول عليه وفصله وإزالة الشوائب.
- يتم سحق الخام وغسله لإزالة الرمل والطين من هيكله، ويفصل مغناطيسيا.
- تُعرف هذه المرحلة في جميع أنحاء العالم باسم التكرير، قبل إحضار الخام إلى موقع الصهر.
اقرأ أيضًا: اصنع السماد في المنزل
صهر وتزوير الحديد
- في هذه المرحلة، يتم خلط الخام المستخرج مع خام آخر وتغذيته إلى الجزء العلوي من فرن الصهر.
- تنفخ الفوهة السفلية فحم الكوك بتيار من الهواء الساخن.
- يتفاعل الأكسجين بعد ذلك مع الكربون الموجود في الكوك لتشكيل أول أكسيد الكربون.
- والذي بدوره يتفاعل مع خام الحديد أعلاه ليشكل ثاني أكسيد الكربون وأخيراً الحديد النقي.
فصل الحديد عن الشوائب
- هنا، يتم وضع الكثير من الماء على الحديد المتكون في الفرن، لفصل الحديد عن الأوساخ.
- ثم يُسكب الحجر الجيري في الحديد لصنع خام حديد أخف.
- يمكن رؤية الأوساخ تطفو على السطح، ويتم إزالة الحديد من قاع الفرن بشكل منفصل.
- طالما أنها مصنوعة من سبائك أخرى، يتم تنظيفها.
معالجة الغاز
- يتم سحب الغازات المتكونة من التفاعلات الكيميائية بين الفحم والأكسجين إلى أعلى الفرن.
- حتى تذهب إلى معمل تنظيف الغاز، لتتخلص منه أو تعيده إلى الفرن.
- لاستغلال غاز أول أكسيد الكربون للضربة التالية.
رقابة جودة
- من الضروري مراقبة جودة الحديد الذي تم الحصول عليه باستمرار.
- يتم ذلك عن طريق فحص وتسجيل درجات الحرارة والتركيب الكيميائي لخامات الحديد التي يتم تغذيتها في الفرن.
- كما تم تحليل العينات التي تم الحصول عليها لمعرفة صلابة وقوة المنتج.
يمكنك أيضًا التعرف على: كيف يصنع الجبس؟
خصائص الحديد
بعد معرفة كيفية صنع الحديد، سنتعرف على ما يلي عن الخصائص التي تميز الحديد عن المعادن الأخرى، وهي:
- يمكن التعرف على الحديد بلونه الأبيض اللامع.
- الحديد معدن قوي يمكن طلاؤه بسهولة وهو مرن.
- يتغير لون الحديد بسبب التآكل نتيجة تراكم الأكسجين فيه مع وجود الرطوبة فيه.
- الصلب غير قابل للصدأ.
- من أهم مميزات الحديد أنه يتواجد في القشرة الأرضية.
- تحتل المرتبة الرابعة في ترتيب العناصر في قشرة الأرض.
- العدد الذري للحديد هو 26 والوزن الذري 85.
استخدام الحديد
- تم استخدام الحديد على مر العصور في صناعة الأسلحة.
- في الوقت الحاضر، يستخدم الحديد في مختلف مجالات الحياة، لأنه المكون الرئيسي لصنع الحديد.
- كما أنها جزء رئيسي من الهندسة الميدانية والتصنيع بشكل عام.
- يستخدم الحديد في صناعة الفولاذ الذي لا يصدأ.
- تستخدم الحديد في صنع العديد من أدوات المطبخ والطهي وأدوات المائدة.
- الحديد عنصر مهم في تصنيع أجهزة ومعدات المستشفيات.
- بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الحديد في صناعة السيارات والمركبات وأجسام السفن.
- الآلات والمعدات والجسور وهياكل المباني والطائرات.
يمكنك أيضًا مشاهدة: أفضل أنواع الأخشاب للبناء: ونصائح لإزالة الالتباس
في نهاية المقال ناقشنا كيفية صنع الحديد وتعرفنا على أهم المواد المستخدمة في صناعة الحديد ومراحل إنتاجه.