طرق صهر الحديد

الحديد (fe) مأخوذ من اللغة اللاتينية (ferrum): هو عنصر فلزي انتقالي صلب قابل للطرق والسحب، يقع في الدورة الرابعة من المجموعة الثامنة في الجدول الدوري، يوجد الكثير من الحديد في القشرة الأرضية، كذلك العنصر الرابع من حيث تواجده في التربة وأيضاً يوجد في الدم في جسم الإنسان والكائانات الأخرى، يوجد الحديد قي النباتات الخضراء (مادة الكلوروفيل)، الحديد عنصر مهم في حياتنا اليومية حيث يتم صنع منه الكثير من الأدوات والآلات التي نستخدمها يومياً.

صهر الحديد:

صهر الحديد: هو عبارة عن تفاعلات مهمة لتحويل الحديد من مادة الخام الموجودة في الطبيعة، هي أكسيد الحديد (اتحاد الأكسجين مع الحديد) يتم إزالة الأكسجين منه ثم يصبح الحديد نقياً، تتم عمليات الصهر بتأثير حراراة عالية وضغط مرتفع وبوجود عوامل تعمل على تنقية أكسيد الحديد من الأكسجين؛ ليصبح الحديد نقياً، تتم هذه العملية بواسطة الأفران منها الفرن اللافح أو الفرن العالي.

طرق صهر الحديد:

الفرن العالي أو الفرن اللافح:

يتم خلط فحم الكوك (الكربون) مع أكسيد الحديد (الهيماتيت، الماغنتيت) تحت تأثير درجة حرارة تصل إلى 2000 درجة، يتم إدخال المواد من الجهة العلوية للفرن اللافح ويقابلة الهواء الساخن، الذي يندفع من قاع الفرن بواسطة أنابيب صلبة، كل أربعة طن تقريباً من الهواء الساخن يقابلة واحد طن من أكسيد الحديد، حيث يتم انصهار الحديد بالشكل التام، تقوم هذه العملية بنزع الأكسجين وتخليصه من الحديد الحديد ليصبح نقياً حراً.
التفاعلات الكيميائية تكون كالتالي: يتفاعل الأكسجين مع الكربون لينتج أول أكسيد الكربون (co)، يتم إنتاج الحديد المنصهر بواسطة تفاعل الهيماتيت مع أول أكسيد الكربون، يتفاعل الكربون مع كمية من (fe2o3) لإنتاج الحديد المنصهر أيضاً.
بعد الانتهاء من عملية الاختزال والاحترق ينتج الخبث على ظهر الحديد، تكون كثافتة قليلة فيخرج من فتحات خاصة له في الفرن، ثم يبقى الحديد حتى يبرد بالشكل المطلوب؛ ليصبح جاهزاً للاستعمال في عمليات الصناعة المختلفة.
الصين من الدول الأولى في إنتاج فلز الحديد، تتبع الصين هذه الطريقة لتنقية الحديد ونزع الأكسجين منه.
يصنع من الحديد الكثير من الأدوات التي لا يمكن الاستغناء عنها مثل: أدوات المطبخ، الأدوات الكهربائية،الأدوات الزراعية، أدوات البناء، أدوات الصيد، سكك الحديد، السفن، السيارات، الأبواب والشبابيك والكثير من الأشياء المتنوعة.