::شكر :: مقدمة  :: تطور صناعة الحديد :: الخامات:: تعدين و تجهيز الخامات :: تكنولوجيا الصلب ::الأعباء البيئية  ::الـمراجـع ::

                                              الفصل الأول

صناعة الحديد والصلب وأهميتها

تعتبر صناعة الحديد والصلب من أهم الصناعات الاستراتيجية حيث تقوم بدور رئيسي في التنمية الصناعية والاقتصادية حيث توضح البيانات الإحصائية علي مدار فترات زمنية في العديد من الدول ذات المستوي الاقتصادي المتباين وجود علاقة طردية بين كمية الاستهلاك من منتجات الصلب و النمو الاقتصادي للدولة .

الحديد :

      كلمة حديدية ferrous  جاءت من الكلمة اللاتينية ferrum  وهي تعني الحديد  ومنها اخذ الرمز الكيميائي لفلز الحديد Fe   والآن استخدمت للتعبير عن الحديد وسبائكه .

وبمقارنة الحديد بالعناصر الغير الحديدية التي يتم التعامل معها واستخدامها يتم إنتاجها تحتوي علي نسب صغيرة جداَ من الشوائب وعلي العكس من ذلك فلا يتم إنتاج الحديد بهذه  الصورة  وحتى عندما تكون هناك حاجة لإنتاج الحديد بتلك الدرجة من النقاوة .

والواقع أن خواص الحديد تعتمد إلي حد بعيد علي درجة نقاوته كما أن للحديد كثيراًَ من خواص الفضة  فهو يتمتع بممطولية وصلابة عاليتين ومقاومة جيدة للتآكل وكذلك معامل توصيل كهربائي عالي إضافة إلي الخاصية الأساسية المميزة للحديد وهي المغناطيسية.

يمكن القول بأن لمحتوي الكربون أهمية كبيرة حيث يحتوي المعدن الساخن الذي ينتج من اختزال خام الحديد في الفرن العالي  من 2 إلي 5.7 % كربون ويمكن صهره بسهوله وصبة في قوالب إلا انه غير قابل للطرق أو الدرفلة أو الكبس ولا يخضع لأي عملية تشكيل ميكانيكية أو درفلة علي الساخن أو البارد ويوجد نوعان من الحديد الغفل : الحديد الغفل الأبيض والحديد الغفل الرصاصي  .

الحديد الغفل الأبيض يكون الكربون مركب كيميائي مع الحديد علي هيئة كربيد الحديد Fe3C أما الحديد الغفل الرصاصي فهو أكثر مطاوعية ومتانة من الحديد الأبيض ويستعمل جزء منه كحديد زهر في صنع المنتجات المصبوبة .

والحديد الزهر عامة يحتوي علي من 2-4 % كربون و من 0.3-3% سليكون ومن 0.2 إلي 1.2 % منجنيز ويجب إلا يحتوي  إلا علي نسبة صغيرة جدأَ من الكبريت لأن الفوسفور يجعل الحديد سهل السيولة الأ انه يجعله متقصفاَ والكبريت يجعل الحديد متقصفاَ في درجات الحرارة التي يتم عندها التشكيل علي الساخن .

ويحتوي الحديد المطاوع الذي يمكن أن يمكن إن يشكل بالطرق اليدوي أو الآلي أو بالدرفلة علي كربون أفل من الحديد الغفل أو الحديد الزهر بين 2% - 0.01 % وهذا يقصد به الحديد الصلب حيث يمكن تعريف الصلب بأنه :

ويمكن تعريف الصلب بأنة الحديد الذي يحتوي علي نسبة كربون أفل من 2% .

ويمكن تقسيم الصلب كالتالي :

1- صلب كربوني  ويحتوي علي

                  أ- صلب منخفض الكربون : وهو صلب تصل نسبة الكربون به إلي 0.25 % ويتم إضافة بعض العناصر  لتحسين الخواص الميكانيكية مثل النحاس والفاناديوم  والنيكل.

                    استخداماته : يستخدم هذا الصلب في صناعة الكباري  وأعمدة الدعامات  وأوعية  الضغط .

                  ب- صلب متوسط الكربون : ويحتوي علي كربون بنسبة من 0.25 % إلي  0.6 %  يتم معالجة هذا النوع من الصلب بعمل تبريد سريع له حيث يؤدي ذلك إلي تحسين في خواصه الميكانيكية كما يضاف إليه بعض العناصر لتكوين سبائك  مختلفة ذات خواص ميكانيكية جيدة من هذه العناصر الكروم والمولبيدنيوم .

                   استخداماته : يستخدم في صناعة التروس وفي صناعة أعمدة نقل الحركة    وعجلات  قطارات السكك الحديدية .

                 جـ - صلب عالي الكربون : تتراوح نسبة الكربون فيه من 0.6 % إلي 1.4 % كربون وقد يضاف إليه بعض العناصر مثل الكروم والتنجيستن والفاناديوم  ليزيد من مقاومته للبري والتآكل .   وهو ذا صلادة عالية وممطولية ضعيفة .

                     استخداماته :   يستخدم في صناعة أدوات القطع المختلفة وصناعة العدد التي تستخدم في آلات التشغيل.

                 د – الصلب الذي لا يصدأ  "stainless steel  "   يحتوي علي نسبة كربون من 0.1% إلي 0.4 % كربون ويحتوي علي 11% كروم و 8 % نيكل بالإضافة    إلي بعض العناصر مثل النيكل والمولبيدنيوم  .

                    استخداماته :  يدخل هذا النوع من  الصلب في صناعات متعددة ولكن يستعمل   بصفة أساسية للصناعات التي تحتاج إلي مقاومة عالية جداَ للصدأ .

2- صلب درجات الحرارة العالية :

                          التي تصنع منه الغلايات لأنه يحتفظ بمتانته في درجات الحرارة المستمرة     من 500-600 درجة مئوية والمولبيدنيوم هو العنصر لسبائكي الرئيسي في هذا الصلب .

3- صـــلب العـــــــدة :

                           يحتوي علي نسبة من الكربون اعلي من الإنشاءات  ويستخدم في آلات  الورش لقطع  جميع المواد في الصناعات الهندسية بالخراطة والثقب   والكشط  والصك ينتج  عن طريق إضافات من الكروم والمولبيدنيوم   والكوبالت والفاناديوم  .

الغرض من عمل سبائك الصلب :

1-    تحسين الخواص الميكانيكية مثل المرونة واللدونه.

2-    تحسين مقاومة الصدأ ومقاومة الحرارة العالية.

3-    تحسين خواص القطع على آلات التشغيل .

  أهمية صناعة الحديد والصلب :

وترجع أهمية صناعة الحديد والصلب كقطاع له دور مؤثر في التمنية لارتباطها الوثيق بالعديد من الصناعات الأخرى والتي تتمثل في :

1)    صناعات مغذية لصناعة الصلب مثل صناعة التعدين والحراريات والسبائك الحديدية .

2)  صناعات مستهلكة لمنتجاتها من أهمها صناعة السيارات والسفن والأجهزة المنزلية والمعلبات وصناعة المعدات والعديد من الصناعات الهندسية الأخرى كما يوجد ارتباط وثيق بين صناعة الصلب ومشروعات المرافق والخدمات مثل مشروع المياه والصرف الصحي والتي تستخدم مواسير الصلب بالإضافة إلي قطاع البترول والغاز الطبيعي الذي يستهلك عادة كميات كبيرة من مواسير الصلب في عمليات الحفر والاستكشاف وخطوط النقل ويتركز استهلاك الصناعات الهندسية وقطاع البترول ومرافق المياه والصرف عادة في منتجات الصلب المسطحة مثلا الألواح والشرائط كم أن قطاع التشييد والإسكان يعتبر من أهم القطاعات المستهلكة لمنتجات الصلب في صورة منتجات طولية مثل حديدي التسليح والقطاعات الإنشائية.

       مما سبق يتضح لنا أهمية هذه الصناعة   , ودورها في نمو القطاعات والصناعات الأخرى  ,كما  أن صناعة الحديد والصلب تعتبر من الصناعات التي تتيح فرص عمالة جديدة، حيث لايقتصر دورها في هذا الشأن على تلبية احتياجاتها الخاصة فقط , بل يمتد إلى إيجاد فرص عمالة في الصناعات المغذية لها والمستهلكة لمنتجاتها، ومن المعروف إحصائياً أن كل  فرصة عمل في صناعة الحديد والصلب توفر حوالي تسع فرص للعمل في الصناعات الأخرى، كما أن كل وحدة استثمار في صناعة الصلب تفتح فرص استثمار مضاعفة قد تصل إلي عشر أمثالها في القطاعات المغذية والمستهلكة لهذه الصناعة.

الحمد لله الذي بنعمتة تتم الصالحات