الحديد العنصر الأساسي في التطور الصناعي حيث يستخدم في مجموعة واسعة من الصناعات ويشكل الأساس للتطور المستدام في الصناعات المتقدمة.
على الرغم من محاولات البحث المستمرة لاكتشاف عناصر بديلة تتمتع بفعالية مماثلة للحديد، إلا أن الحديد سيظل العنصر الأساسي، واختفاؤه من مصادره الطبيعية سيكون كارثة بيئية.
تاريخ صناعة الحديد :
بدأت صناعة الحديد لأول مرة في مصر في الأربعينيات، حيث تأسست مصانع مخصصة لصناعة الحديد واستغلال الخردة المتبقية من الحرب العالمية الثانية.
وتم صهر الخردة داخل أفران تعمل بالوقود السائل، ومن ثم يتم صبها في القوالب لتشكيل حديد التسليح و مع مرور الوقت، تطورت تقنيات التصنيع و ظهرت تقنية الأفران العالية، وهي أفران تعمل بالفحم الحجري وتسمح بصهر خام الحديد بشكل أكثر كفاءة وجودة. ساهم هذا التطور في نمو الصناعات المعدنية والبناء في تلك الفترة.
في أواخر الخمسينيات في مصر ، تأسست أول شركة شاملة للحديد والصلب في حلوان بمصر، وتم تجهيزها بالآلات من ألمانيا استخلاص الحديد من مناجم أسوان باستخدام التكنولوجيا الحديثة وأفران الصهر المتطورة.
و تم استخدام تقنيات أخرى مثل عمليات الحث المغناطيسي والتصنيع بالتشكيل بالقالب والتحكم الرقمي لتحسين جودة ودقة إنتاج الأجزاء المصنوعة من الحديد و تم تطوير أفران الصهر المتطورة والمؤتمتة التي تعمل بالغاز الطبيعي لتحسين كفاءة صهر الحديد وتقليل الانبعاثات الضارة للبيئة. هذه الأفران تستخدم تقنيات متقدمة مثل التحكم الآلي واستخدام الحرارة بشكل فعال لتحقيق درجات حرارة عالية ومناسبة لصهر الحديد.هذا يتيح إمكانية تصنيع قطع أصغر حجما وأكثر تعقيدًا بدقة وكفاءة.
في السبعينيات بلغ إنتاج الحديد في مصر حوالي مليون طن من جميع المصانع و مع بداية الثورة الصناعية في القرن الثامن عشر، شهدت صناعة الحديد تطورًا هائلاً.
وفي أوائل الثمانينيات، تم إنشاء مصنع آخر في الإسكندرية بالتعاون مع اليابان، حيث تم الاعتماد على الغاز الطبيعي كوقود. تم تحويل الحديد إلى حديد اسفنجي بنسبة تصل إلى 90%. و تم تطوير تقنيات صهر الحديد وتحسينها بواسطة الآلات والتقنيات الجديدة. ظهرت أفران الصهر الحديثة
و كان يتم صهر الحديد في أفران عالية الحرارة وصبه في القوالب للحصول على الشكل النهائي.
بدأ المصنع في إنتاج حوالي 800 ألف طن من الحديد في عام 1986. وبفضل التطوير المستمر واستخدام تقنيات حديثة وخطوط إنتاج متقدمة، ارتفع إجمالي الإنتاج إلى ما يقرب من 1.8 مليون طن وأصبح من الممكن إنتاج كميات أكبر من الحديد بشكل أسرع وبجودة أعلى.
كما تم استخدام طرق جديدة لتشكيل الحديد واستخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية.
بفضل هذه التحسينات التكنولوجية، استطاعت صناعة الحديد أن تتوسع في مجموعة واسعة من القطاعات مثل صناعة السيارات والبناء والطيران والصناعات المعمارية
تم تطبيق الحديد بشكل واسع في الهياكل الصناعية والمباني والجسور والآلات والأدوات،
مما ساهم في تحقيق تقدم كبير في البنية التحتية والتكنولوجيا والتصنيع عامةً.
كما تم تطوير تقنيات جديدة لتشكيل ومعالجة الحديد، مثل التشكيل والقطع بالليزر والتشكيل بالتحكم الرقمي بالحاسوب، مما سهل عملية التصنيع وزادت دقة الأجزاء المصنوعة.
بالإضافة إلى ذلك، استخدم الحديد في تطوير صناعة البناء والهندسة المعمارية، حيث يعتبر المادة الأساسية في إنشاء المباني والجسور والمنشآت الهيكلية الكبيرة. كما استخدم الحديد في صناع
ة السيارات والطائرات والسفن، حيث تتطلب هذه الصناعات مواد خفيفة وقوية ومقاومة للتآكل.
و اليوم تستخدم تقنيات متقدمة مثل الحديد الزهر والحديد الصب والفولاذ لتلبية متطلبات مختلف الصناعات و الان الحديد ومنتجاته لها تطبيقات واستخدامات واسعة في حياتنا اليومية، سواء في البناء والصناعة أو في الأجهزة المنزلية والأدوات والمعدات.
إن قطاع الحديد والصلب يلعب دورًا حيويًا في النمو الصناعي والتنمية الاقتصادية،
حيث يُستخدم الحديد في العديد من القطاعات مثل البناء والصناعات المعدنية والسيارات والسفن
و مع مرور الوقت شهد قطاع الحديد والصلب نموًا هائلاً يتوازى مع التطور الاقتصادي وخطط التنمية و قد بلغ معدل استيراد الحديد حوالي 1.5 مليون طن سنويًا.
و النجاح الذي تحقق في مجال صناعة الحديد والصلب يمكن أن يعزز التصدير ويساهم في تحقيق العائد الاقتصادي للبلد وتوفير فرص العمل.
أنواع الحديد :
- خام الليمونيت، الذي يتميز بلونه الأصفر الجذاب وتلونه البني المميز.
يحتوي خام الليمونيت على نسبة عالية من الحديد تقدر بحوالي 40٪، ويحتوي أيضًا على نسبة من الماء تصل إلى 10٪، مما يمنحه خصائص مميزة.
- خام الهيماتيت، فيتميز بتنوع ألوانه المذهلة، حيث يمكن أن يكون أحمرًا أو أسودًا أو رصاصيًا.
يتم تحديد جودة خام الهيماتيت وكمية الشوائب فيه وفقًا للونه. يأتي خام الهيماتيت على شكل بودرة أو كتلة عملاقة،
- خام الماجينيت، فيتميز بألوانه الساحرة والمشعة، خاصة اللون الأسود اللامع.
يعد هذا النوع من الحديد من أنقى الأنواع، حيث يحتوي على حوالي 72٪ من عنصر الحديد، ويعتبر خامًا ثمينًا للغاية.
المواد التي تدخل في صناعة الحديد:
يتكون خام الحديد من مزيج من أكسيد الهيماتيت، الماجنتيت، والليمونيت، بالإضافة إلى بعض المواد الصخرية. يتراوح محتوى الحديد في خام الحديد عادة ما بين 20٪ إلى 70٪، وهذا يعتمد على نوع الخام وجودة المواد الصخرية المصاحبة.
يستخدم التلبيد لتنقية خام الحديد من الشوائب. يتم اتحاد التلبيد مع فحم الكوك في درجات حرارة عالية، ويساهم في تطهير الحديد وإزالة الشوائب.
بالإضافة إلى ذلك، تدخل المواد الأخرى في صناعة الحديد لإضفاء خواص محسّنة على المعدن.
على سبيل المثال:
- الحجر الجيري، وهو مصدر رئيسي لكربونات الكالسيوم التي تستخدم في تصنيع الحديد.
يتوفر الحجر الجيري في عدة مواقع حول العالم ويساهم في إنتاج الحديد عالي الجودة.
- فحم الكوك، الذي يتكون من تسخين الكربون الخالي من الشوائب مع الفحم الأصلي
يستخدم فحم الكوك كوقود في عملية التحويل الحراري لخام الحديد، ويسهم في إعطاء الحديد
القوة والصلابة المطلوبة.
- يمكن أيضًا مزج الحديد مع عناصر معدنية أخرى مثل المنجنيز، النيكل، النحاس، وغيرها، لتشكيل سبائك حديدية مختلفة تتمتع بخواص فريدة وتستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.
باستخدام هذه المواد وعمليات معالجة متعددة، يتم إنتاج الحديد وتشكيله بشكل جذاب ومثير للاهتمام في
عالم الصناعة والبناء و الآن أصبحت صناعة الحديد تلعب دورًا حيويًا في الاقتصاد العالمي وتلبية احتياجاتنا المتزايدة
للمواد المعدنية.
