ثروات طبيعية

كيف يصنع الحديد

كيف يصنع الحديد؟ الحديد هو أحد أقوى العناصر على وجه الأرض. كما أنه يعتبر من العناصر الثقيلة ، ومن أهم خصائصه وأهمه أنه العنصر الأكثر ثباتًا. وذلك بسبب معادل القوة النووية والقوة الكهرومغناطيسية في النواة ، وفي الفقرات اللاحقة على موقعي سنشرح لكم أهم التفاصيل المتعلقة بعنصر الحديد.

كيف يصنع الحديد

هناك عدة طرق يمكن من خلالها صنع الحديد ولكن في البداية من الضروري توضيح بعض المواد الأساسية التي تدخل في صناعة الحديد وهي:

  • فحم الكوك ، وهي مادة تُصنع عن طريق تسخين الفحم للحصول على 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٪.
  • الحجر الجيري هو أحد المواد الموجودة بكثرة في الطبيعة ، وهو مصدر مهم وأساسي لكربونات الكالسيوم ، وهو أمر مهم في تصنيع الحديد.
  • التلبيد ، والذي يتكون من مواد خام الحديد ، يتم خلط هذه الخامات مع فحم الكوك عند درجة حرارة عالية.
    • ثم يتم إزالة الشوائب من هيكلها.
  • وتجدر الإشارة إلى أن الحديد يختلط بعدة معادن أخرى مثل النيكل والكروم والمنغنيز واليوسفي وغيرها.
    • من أجل إنتاج أشكال مختلفة من الفولاذ.

فيما يلي سنناقش طرق ومراحل صنع الحديد ، وتجدر الإشارة إلى ضرورة الالتزام بها:

استخراج الخام وتكريره

  • 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 أبيض مائل للرمادي وتسمى بخام الحديد.
  • ثم يتم طحن خام الحديد الذي تم استخراجه وفرزه وإزالة الملوثات.
    • ثم يتم سحق الخام وغسله لإزالة الرمل والطين من بنيته ، وفصله مغناطيسيًا.
    • تُعرف هذه المرحلة عالميًا باسم التكرير ، قبل نقل الخام إلى موقع الصهر.
شاهد أيضاً:   حقيقة معادن جبل تروبيك وموارده

الصهر وتشكيل الحديد

  • في هذه المرحلة ، يتم خلط الخام المستخرج مع خام آخر وإطعامه إلى الجانب العلوي من فرن الصهر.
    • يتم نفخ الفوهة السفلية بفحم الكوك بتيار من الهواء الساخن.
  • يتفاعل الأكسجين بعد ذلك مع الكربون الموجود في الكوك لتشكيل أول أكسيد الكربون.
    • والذي بدوره يتفاعل مع خام الحديد في الأعلى ، ليشكل ثاني أكسيد الكربون والحديد النقي في النهاية.

فصل الحديد عن الشوائب

  • هنا ، يتم وضع كمية كبيرة من الماء على الحديد المتكون في الفرن ، من أجل فصل الحديد عن الأوساخ.
  • ثم يُسكب الحجر الجيري فوق الحديد لتشكيل خام حديد أخف.
  • لوحظ أن الأوساخ تطفو على السطح ، ثم يتم سحب الحديد من قاع الفرن بشكل منفصل.
    • حتى يتم صنعها من سبيكة أخرى ، يتم تنظيفها.

معالجة الغازات

  • يتم سحب الغازات المتكونة من التفاعلات الكيميائية بين الفحم والأكسجين إلى أعلى الفرن.
    • حتى تتوجه إلى معمل تنظيف الغاز ، ليتم التخلص منها أو إعادتها إلى الفرن.
    • من أجل الاستفادة من غاز أول أكسيد الكربون للضربة التالية.

مراقبة الجودة

  • من الضروري مراقبة جودة الحديد الذي تم استخراجه بانتظام.
    • يتم ذلك عن طريق فحص وتسجيل درجات الحرارة والتركيب الكيميائي لخامات الحديد التي تم إدخالها في الفرن.
  • يتم فحص العينات المستخرجة أيضًا للتأكد من صلابة وقوة المنتج.

 

خصائص الحديد

بعد التعرف على كيف يصنع الحديد، نتعرف فيما يلي على الخصائص التي تميز الحديد عن باقي المعادن وهي:

  • يتميز الحديد بلونه الأبيض اللامع.
  • يعد الحديد معدن قوي ويمكن دهنه بكل سهولة، كما يتميز بالمرونة.
  • لون الحديد يتغير بفعل التأكل، وذلك يرجع إلى تجمع الأكسجين فيه مع وجود الرطوبة.
  • الحديد قابل للصدأ.
  • من أهم مميزات الحديد أنه يتوافر بكثرة في القشرة الأرضية.
    • ويحصل على المرتبة الـ 4 من حيث ترتيب العناصر المتواجدة في القشرة الأرضية.
  • يمتلك الحديد عدد ذري يساوي 26، ووزنه الذري يساوي 85.
شاهد أيضاً:   أنواع مصادر الطاقة

استخدامات الحديد

  • استخدم الحديد على مر العصور في صناعة الأسلحة.
  • في الوقت الحاضر ، يستخدم الحديد في مختلف مجالات الحياة ، حيث أنه المكون الرئيسي في صناعة الفولاذ.
  • كما أنه مكون رئيسي للهندسة الميدانية والتصنيع بشكل عام.
  • تم استخدام الحديد لصنع الفولاذ المقاوم للتآكل والصدأ.
  • يستخدم الحديد في صناعة العديد من أدوات المطبخ والطبخ وأدوات المائدة.
  • يعد الحديد مكونًا مهمًا في تصنيع أجهزة ومعدات المستشفيات.
  • بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الحديد في صناعة السيارات والمركبات وأجسام السفن.
    • الآلات والأدوات والجسور وهياكل المباني والطائرات.

 

وفي نهاية المقال ذكرنا كيفية صنع الحديد ، حيث تعرفنا على أهم المواد المستخدمة في صناعة الحديد ومراحل صنعه ، كما قمنا بشرح خصائص الحديد واستخداماته المتعددة ، ونتمنى أن ينال إعجابكم ما قدمناه وأننا نجحنا في توفير المحتوى.

كيف يصنع الحديد, كيف يصنع الحديد, 

زر الذهاب إلى الأعلى