ما هو الحديد الغفل Pig iron المعروف باسم الحديد الزهر؟ وكيف تتم صناعته
الحديد الغفل والحديد الزهر Pig iron
الحديد الغفل هو الحديد الناتج من الفرن العالي ويحتوي على 95% حديد و 4% كربون وكميات قليلة من السيليكون والمنجنيز والفوسفور والكبريت ويستخدم للحصول على الحديد الصلب والحديد الناتج من الفرن العالى والمحضر باختزال اكسيد الحديد / عند درجة حرارة من 700 م الى 900 م بواسطة غاز اول اكسيد الكربون الناتج من فحم الكوك
ما هي أنواع خامات الحديد هى
اهم العوامل التى يتوقف عليها صلاحية الخام لاستخلاص الحديد منه:
اولآ نسبة الحديد في الخام (يفضل الخام الذي يحتوى نسبة عالية من الحديد)
ثانياً تركيب الشوائب المصاحبة له فى الخام.
ثالثاً نوعية العناصر الضارة المختلطة معه فى الخام مثل الكبريت والفوسفور والزرنيخ وغيرها. (يفضل الخام الذي لا يحتوى على عناصر سامة للأنسان).
أهم خامات الحديد التى تستخدم فى صناعة الخام أجابة السؤال هو في الجدول
اهم خامات الحديد التي تستخدم في تصنيعه
أولاً/ تجهيز خامات الحديد
تتم عمليات التجهيز عادة لتحقيق ما يلي:
1- تحسين الخواص الفيزيائية والميكانيكية للخامات
2- وتتضمن عمليات التكسير والتلبيد والتركيز
مثلاً عمليات التكسير يقوم :
بهدف الحصول على الحجم المناسب لعمليات الاختزال.
ما هى عمليات التلبيد
هي تنتج عن عمليات التكسير والطحن وعن عمليات تنظيف غازات الأفران العالية كميات هائلة من الخام الناعم الذي لا يمكن استخدامه في الأفران العالية مباشرة.
لذا تخضع هذة الأحجام الدقيقة للمعالجة بغرض ربط وتجميع الحبيبات في أحجام أكبر تكون متماثلة ومتجانسة وتسمى هذة العملية بالتلبيد.
3- ما عمليات التركيز وما أسبابه
هي العمليات التى تجرى بهدف زيادة نسبة الحديد وذلك بفصل الشوائب والمواد الغير المرغوب فيها عن الخامات والتى تكون متحدة معها كيميائياً أو مختلصة بها.
أسباب عمليات التركيز هي تتم عمليات التركيز لفصل الشوائب المختلفة معه باستخدام خاصية التوتر السطحي أو الفصل المغناطيسي أو الكهربي.
تحسين الخواص الكيميائية (التحميص)
سوال كيف تتم هذة العملية بتسخين الخام بشدة في الهواء وذلك بغرض:
تجفيف الخام والتخلص من الرطوبة ورفع نسبة الحديد فى الخام
تحميص السيدريت
تحميص السيدريت
تحميص الليمونيت
تحميص الليمونيت
أكسدة بعض الشوائب مثل الكبريت والفوسفور
أكسدة بعض الشوائب مثل الكبريت والفوسفور
ثانياً/ اختزال خامات الحديد
هى تتم في هذة المرحلة اختزال أكاسيد الحديد إلى حديد بأحدى طريقتين تبعاً للعامل المختزل المستخدم.
الاختزال بغاز أول أكسيد الكربون الناتج من فحم الكوك وتتم هذة العملية في الفرن العالي.
الاختزال بخليط غازي أول أكسيد الكربون والهيدروجين (الغاز المائي) الناتجيين من الغاز الطبيعي وتتم هذة العملية فى فرن مدركس الإجابه هى في الجدول الآتي
معادلة الاختزال بخليط غازي أول أكسيد الكربون والهيدروجين
ثالثاً/ ما هي أنتاج الحديد
هو بعد عملية أختزال خامات الحديد فى الفرن العالي أو فرن مدركس تأتي المرحلة الثالثة وهى إنتاج الأنواع المختلفة من الحديد مثل الحديد الزهر أو الحديد الصلب.
تعتمد صناعة الصلب على عمليتين هما:
(1) التخلص من الشوائب الموجودة فى الحديد الناتج من أفران الاختزال.
(2) إضافة بعض العناصر إلى الحديد لتكسب الصلب الناتج الخوص المطلوبة للأغراض الصناعية
تتم صناعة الصلب باستخدام واحد من ثلاثة أنواع معروفة من الأفران هي: المحولات الأكسجينية - الفرن المفتوح - الفرن الكهربائي.