كيف يصنع الحديد: يعتبر الحديد من أقوى العناصر على وجه الأرض، كما أنه يعتبر من أثقل العناصر، ومن أهم وأهم خصائصه أنه العنصر الأكثر استقرارًا.
يتعلق بمكافئ القوة النووية والقوة الكهرومغناطيسية في النواة، وفي الفقرات التالية على موقع جديد اليوم سنشرح لك أهم التفاصيل المتعلقة بعنصر الحديد.
كيف يصنع الحديد؟
هناك عدة طرق لصنع الحديد، ولكن عليك أولاً معرفة بعض المواد الأساسية التي تدخل في صناعة الحديد، وهي:
- فحم الكوك، المادة التي يتم الحصول عليها عن طريق تسخين الفحم لإنتاج الكربون النقي.
- خام الحديد، وهو أكاسيد الحديد التي تحتوي على الهيماتيت والمغنتيت والليمونيت.
- بالإضافة إلى العديد من الصخور الأخرى، تتراوح نسبة خام الحديد من 20 إلى 70٪.
- يعتبر الحجر الجيري من أكثر المواد وفرة في الطبيعة، وهو مصدر مهم وضروري لكربونات الكالسيوم، وهو أمر مهم في تصنيع الحديد.
- التلبيد، والذي يتكون من مواد خام حديدية، يتم خلط هذه الخامات مع فحم الكوك عند درجة حرارة عالية.
- ثم يتم إزالة الشوائب من هيكلها.
- وتجدر الإشارة إلى أن الحديد يخلط مع عدة معادن أخرى مثل النيكل والكروم والمنغنيز واليوسفي وغيرها.
- وهكذا، لإنتاج أشكال مختلفة من الفولاذ.
فيما يلي سنناقش طرق ومراحل صنع الحديد، وتجدر الإشارة إلى ضرورة الحفاظ عليها:
استخراج الزيت ومعالجته
- في البداية، يتم استخراج خام الحديد من الأرض ويتم إزالة معظم الشوائب منه وتنقيته.
- غالبًا ما يشار إلى هذه المرحلة بمرحلة التعدين ويتم إجراؤها عن طريق حفر الأرض.
- حتى تصل إلى طبقة قريبة جدًا من الأرض، ويكون لونها أبيض مائل للرمادي، وتسمى بخام الحديد.
- ثم يتم سحق خام الحديد المستخرج وفرزه وإزالة الملوثات.
- ثم يتم سحق الخام وغسله لإزالة الرمل والطين من هيكله وفصله مغناطيسيًا.
- تُعرف هذه المرحلة في جميع أنحاء العالم باسم التكرير قبل نقل الخام إلى المصهر.
إقرأ أيضاً: تحضير السماد في المنزل
صهر وتزوير الحديد
- في هذه المرحلة، يتم خلط الخام المنجم مع خام آخر وإدخاله في الجزء العلوي من فرن الصهر.
- يتم نفخ الفوهة السفلية بفحم الكوك بواسطة نفاثة 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 والحديد النقي في النهاية.
فصل الحديد عن الشوائب
- هنا، يتم وضع كمية كبيرة من الماء على الحديد المتكون في الفرن لفصل الحديد عن الأوساخ.
- ثم يُسكب الحجر الجيري فوق الحديد لتشكيل خام حديد أخف.
- ويلاحظ أن الأوساخ تطفو على السطح، ثم يتم سحب الحديد بشكل منفصل عن قاع الفرن.
- حتى يتم صنعها من سبيكة أخرى، يتم تنظيفها.
معالجة الغاز
- يتم سحب الغازات الناتجة عن التفاعلات الكيميائية بين الفحم والأكسجين إلى الجزء العلوي من الفرن.
- حتى تذهب إلى معمل معالجة الغاز ليتم التخلص منها أو إعادتها إلى الفرن.
- من أجل استخدام أول أكسيد الكربون في الضربة التالية.
رقابة جودة
- من الضروري مراقبة جودة الحديد المستخرج بانتظام.
- يتم ذلك عن طريق دراسة وتسجيل درجات الحرارة والتركيب الكيميائي لخامات الحديد التي تم إدخالها في الفرن.
- يتم أيضًا فحص العينات المستخرجة للتأكد من صلابة المنتج ومتانته.
يمكنك أيضًا التعرف على: كيف يصنع الجبس؟
خصائص الحديد
بعد التعرف على كيفية صنع الحديد نتعرف على الخصائص التي تميز الحديد عن المعادن الأخرى وهي:
- الحديد له لون أبيض لامع.
- الحديد معدن قوي يسهل دهانه وقابل للطرق.
- يتغير لون الحديد بسبب التآكل نتيجة تراكم الأكسجين فيه مع وجود الرطوبة فيه.
- الحديد لا يصدأ.
- من أهم مزايا الحديد كميته الكبيرة في القشرة الأرضية.
- وفقًا لترتيب العناصر في قشرة الأرض، فإنها تحتل المرتبة الرابعة.
- العدد الذري للحديد هو 26 والكتلة الذرية 85.
استخدامات الحديد
- استخدم الحديد في صناعة الأسلحة لعدة قرون.
- في الوقت الحاضر، يستخدم الحديد في مختلف مجالات الحياة، حيث أنه المكون الرئيسي في إنتاج الفولاذ.
- إنه أيضًا المكون الرئيسي للمعدات الميدانية والإنتاج بشكل عام.
- الفولاذ المقاوم للتآكل والصدأ مصنوع من الحديد.
- العديد من أدوات المطبخ والطهي وأدوات المائدة مصنوعة من الحديد.
- يعد الحديد مكونًا مهمًا في إنتاج أدوات ومعدات المستشفيات.
- بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الحديد في إنتاج السيارات والمركبات وأجسام السفن.
- الآلات والأدوات والجسور وهياكل المباني والطائرات.
قد ترغب أيضًا في رؤية: أفضل أنواع الخشب للبناء: ونصائح لتجنب الالتباس
وفي نهاية المقال ذكرنا كيفية صنع الحديد وتعرّفنا على أهم المواد المستخدمة في إنتاج الحديد ومراحل إنتاجه.