الحديد
يعرف باللغة الإنجليزية باسم (Iron)، ويشار له في المصطلحات الكيميائية بالرمز (Fe)، والمشتق من الكلمة اللاتينية ferrum، وهو عبارةٌ عن معدنٍ من المعادن المهمة؛ إذ يعتبر جزءاً من أجزاء تركيب الدم في الكائنات الحيّة، ويعد من أحد العناصر المهمّة في العديد من المكونات الطبيعية، والصناعية.
يعتبر من مكوّنات قشرة الكرة الأرضيّة، حيث يستخدم في العديد من الصناعات المعدنيّة المهمّة، مثل: صناعة وسائل النقل، والأثاث المنزلي، والمكتبي، وبعض أنواع الأدوات المنزلية، والتمديدات المائية، والكهربائية، وغيرها من الصناعات الأخرى التي يعتبر الحديد من أحد مكوّناتها المهمّة.
مكوّنات الحديد
يتكون الحديد من مجموعةٍ من المواد التي يطلق عليها مسمى خامات الحديد، ويعرف خام الحديد بأنّه: كافة المواد الأوليّة التي يصنع منها معدن الحديد، حيث يوجد خام الحديد في الصخور، وبقايا النيازك، وفي الأماكن ذات درجة الحرارة المرتفعة، ويتم استخراج الحديد عن طريق صهره من أجل فصله عن التراب، أو المكونات الصخرية الأخرى.
تُعتبر خامات الحديد المُوجودة في طبقاتِ الأرض الصخرية المُكونات الرئيسية لمعدنِ الحديد، وتقسم هذه الخامات إلى ثلاثةِ أنواعٍ مِن المعادن، وهي:
- الهيماتيت، يُعرف باللغةِ الإنجليزية بمصطلح (Hématite)، ويطلق عليه مسمى (أكسيد الحديد)، وهو من أحد الأكاسيد التي توجد في الحديد، ويوجدُ بنسبةِ 70% تقريباً من المكونات الأساسية لمعدنِ الحديد، ويقوم بتغيير لون الحديد ليتماشى مع لونه سواءً كان أحمر، أو رماديّاً، أو أسود، وقد تختلط معه مجموعةٍ من الشوائب الترابية، والصخرية ويشار له كيميائياً بالرمز (Fe2O3).
- الماجينيت، يُعرف باللغةِ الإنجليزية بمصطلح (Magénite)، هو من أحد الخامات المعدنية الموجودة في الحديد، ويوجد بنسبةِ 72% تقريباً كأحد المكوّنات الأساسية لمعدنِ الحديد، ويعتبر من خامات الحديد النقية، ويتميّز بلونهِ الأسود البرّاق، واللامع ويشار له كيميائياً بالرمز (Fe3O4).
- الليمونيت، يُعرف باللغةِ الإنجليزية بمصطلح (Limonite)، هو من أحد خامات الحديد، ويوجد بنسبةٍ تتراوح بين 40% - 50% كأحدِ مكوّنات معدن الحديد، ويشكل الماء جزءاً من هذا الخام، والذي تصل نسبتهُ إلى ما يقارب 10%، ويتميّز بلونهِ الأصفر القريب من البُني، أو اللون الأحمر، ويشار له كيميائيّاً بالرمز (2Fe2O3H2O).
إنتاج الحديد
يعتمدُ إنتاج الحديد على مجموعةٍ مِن الوسائل الإنتاجيّة المستخدمة في المصانع المتخصصة بإنتاج الحديد، وإعادة صناعتهِ، وتشكيله ومِن أهمِ الطُرقِ التي تُستخدمُ في إنتاجِ الحديد:
الإنتاج بالاختزال
هو من إحدى الوسائل المستخدمة في إنتاج، وصناعة الحديد، والتي تعتمد على استخدام مجموعةٍ من الغازات التي تؤثّر على خام الحديد، وفي درجة حرارةٍ أقل من الدرجة التي تسمح في انصهاره، وذلك من أجل المحافظة على مكوّناته الأساسية قبل المباشرة في إعادة تصنيعه، وتتميز هذه الوسيلة الإنتاجية بمجموعةٍ من المميّزات، وهي:
- تقليل تكلفة إنتاج الحديد بالاعتماد على مواد خام مرتفعة الثمن.
- من الممكن استخدام هذه التقنية بسهولة، وخصوصاً في المصانع البسيطة.
- لا يحتاج فرن إنتاج الحديد إلى وقتٍ طويلٍ من أجل البدء بالعمل.
الإنتاج بالصهر
يعد من أكثر الوسائل المستخدمة في إنتاج الحديد؛ إذ ينتشر الإنتاج بالصهر في أغلب مصانع الحديد تقريباً، وينتج عن هذه الوسيلة الإنتاجية حديدٌ سائلٌ من الممكن العمل على تشكيله بسهولة وفقاً للاحتياجات، والأغراض التي يستخدمُ من أجلها، ويستخدم في هذه الوسيلة الإنتاجية مجموعةٌ من الأفران الكبيرة التي تصل درجات حرارتها إلى مستوياتٍ حراريّةٍ مرتفعة، ممّا يساهم في إذابة الحديد بسهولة.
