مراحل صناعة الحديد والصلب

تمر صناعة الحديد بعدة مراحل فالحديد لا يتواجد في الطبيعة بصورته النقية بل يكون في صورة أكاسيد غير نقية تحتوي على شوائب مثل ( أكسيد المغنيسيوم – أكسيد الكالسيوم- الالومنيا- السيلكا) ونسب من عناصر أخرى مثل (الزرنيخ والكبريت والفسفور) ويستخدم الحديد بكثرة في الحياة لذلك يعتبر من أهم المعادن، سنتعرف من خلال مقالتنا على مراحل صناعة الحديد.

تاريخ الحديد

الحديد معدن لامع ناعم وقوي يتغير لون سطحه بالتآكل والتفاعل مع المواد الموجودة في الهواء، يتم استخراج الحديد من الخامات التي تحتوي على أكسيد الحديد مثل المغنيتيت والهيماتيت كما يمكن أن يستخرج من خامات أخرى.

قال علماء الآثار وفقًا لنتائج الأبحاث المختبرية أنه قد بدأ البشر في استخدام الحديد منذ أكثر من 5000 عام وكان الاعتقاد السائد أن الحديد ليس من الأرض بل من السماء، وفقًا لدراسة نشرت عام 2013 في مجلة علمية متخصصة أنه اكتشف العلماء خرزًا مصنوعًا من الحديد من النيازك يعود تاريخه إلى زمن الفراعنة المصريين ويبلغ عمره حوالي 3200 عام.

هل تجارة الحديد مربحة؟

تعتبر تجارة الحديد من أهم التجارات حيث يتم استخدام 98% من الحديد الخام في العالم، يدخل الحديد في البناء والصناعة، ومع ازدياد أسعار الحديد فهو يشكل قوة اقتصادية أكبر من أنواع المعادن المختلفة، نتعرف في السطور القادمة على مراحل صناعة الحديد وأنواعه.

أنواع الحديد

هناك نوعان من الحديد الصلب هما:

الصلب المطاوع: هو نوع من الحديد يحتوي على عنصر الكربون والعديد من العناصر الأخرى التي تغير من خصائص الحديد حتى يصبح صلبًا.
الصلب الكربوني: هو نوع من الفولاذ بنسبة كربون تتراوح من 3.0 إلى 7.0٪ ومن مميزاته أنه لا يحتوي على شوائب.

مراحل صناعة الحديد

تمر عملية تصنيع الحديد بعدة مراحل أبرزها المراحل التالية:

الصقل وإزالة النتوءات، كما نعلم جميعًا أن بعد التعدين الذي يمر به الحديد يكون هناك بعض النتوءات المختلفة في الأحجام، فعندما يمر الحديد بعملية التعدين والصهر يتكون العديد من النتوءات بأحجام مختلفة أكبرها مترًا وأصغرها ملليمترًا واحدًا.
عملية التجميع، ومن خلال هذه العملية يتم تسخين صفائح الحديد إلى درجة انصهارها بحيث تبدأ كتل الحديد الخام الغير المعالجة في التجمع.
التركيز وزيادة قوة الحديد حيث يتم كشط وتصفية خامات الحديد دون تغيير تركيبته.
مرحلة التكوير فبعد الانتهاء من مرحلة التركيز تكون المادّة الخام في حالة رطبة، تصب في أسطوانات دوارة وتجفف عند 1250 إلى 1340 درجة مئوية، ويتم تبريدها لتشكل كريات دائرية بقطر 10 إلى 15 ملم.

ماهو فايبر جلاس؟

مع ارتفاع سعر الحديد بدأ التفكير في بدائل أخرى للحديد أبرزها الفايبر، وهو أقوى بثلاث مرات من الحديد ولكنها أخف بتسع مرات وأقل تكلفة بنحو 30% في الإنتاج، صنع الفايبر جلاس ليكون أقوى من الحديد وأقل عرضة للاحتراق فهو يتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 819 درجة مئوية.

مميزات الفايبر جلاس

تم تصنيع الفايبر جلاس ليكون أقوى من الصلب.
لا يحترق بسهولة حيث يتحمل درجة حرارة حتى 819 سيليزيوس.
رخيص الثمن فهو أرخص بكثير من المواد الطبيعية كالأخشاب والأحجار.
يسهل توظيفه يتميز الفايبر أنه لا يصدأ أو يتآكل ولا يتفاعل مع المواد الخرسانية كما أنه لا يوصل الكهرباء.

هل الفايبر جلاس يمكن استخدامه بديل للحديد؟

لا يمكن استخدام الفايبر كأحد بدائل حديد التسليح لاختلاف خواصه عن الحديد، يمكن استخدام الفايبر للأرضيات والبلاطة الخرسانية التي لا تحمل أوزان كبيرة، ولا يمكن استخدام الألياف في الجسور والمباني ذات الطوابق المتعددة.

يمكن أن يستخدم الفايبر في المباني كمكمل للحديد اعتمادًا على مساحة المبنى حيث أن المساحات الكبيرة يستخدم فيها الحديد بالكامل نظرًا لأنه يتحمل الأوزان الكبيرة، ويتوقف استخدام الفايبر على درجة عامل الأمان الخاص بها والقدرة على التكيف مع الزلازل.

ويرجع ظهور الفايبر كبديل للحديد إلى أسباب بيئية لإعادة تدوير المنتجات البلاستيكية ولا يمكن اعتبار سعر الحديد سبب رئيسي لظهور الفايبر حيث يمثل الحديد 7% فقط من تكاليف المبنى مقارنة بسعر الأرض والتي تبلغ 75%.

إلى هنا نكون قد أنهينا مقالنا حول مراحل صناعة الحديد والصلب والفايبر جلاس وهل يمكن استخدامه كبديل للحديد.