حديد الصب[1] أو حديد الزَّهر[1] أو تماسيح الحديد[1][2] أو حديد خام[2] أو حديد غفل[2] (Pig iron) هو منتج أولي ينتج من صهر الحديد مع فحم الكوك مع استخدام الحجر الجيري كمخبث، ويستخدم بعد ذلك كمادة خام لإنتاج المنتجات الحديدية. يحتوي الحديد الغفل على نسب عالية جداً من الكربون، تصل عادةً إلى 3.5-4.5 ٪ من وزن السبيكة[3]، مما يجعله هشا جداًَ ولا يمكن استخدامه مباشرةً إلا في بعض الحالات الخاصة.
يصنع الحديد الغفل عادة عن طريق صب الحديد المصهور في قوالب من الرمل، وعادة لا يعطى أي أهمية لحجم قطع الحديد الغفل لأنها سيعاد صهرها لإنتاج المنتج النهائي.
تاريخه
بدأ الصينيون صناعته منذ القرن الثاني عشر قبل الميلاد.[4] بينما لم تبدأ أوروبا في صناعته إلا في العصور الوسطى.[5]
خواصه
يحتوي حديد الغفل على نسبة عالية من الكربون بين 4 إلى 5 %, ونحو 3 % سيليكون ونحو 6 % منجنيز, ونسبة صغيرة من الكبريت و الفوسفور. تلك المواد تجعل المنتج منه هشا فلا يمكن طرقه أو درفلته ولا يمكن حتى لحامه . [6]
وهو يستخدم في افران أخرى لإنتاج انواع أفضل من الحديد والصلب .
استخداماته
قديماً
استخدمت تماسيح الحديد قديماً لإنتاج الحديد المطاوع ولأفران التسويط وأخيراً لإنتاج الصلب.[7] في هذه العمليات السابقة، يصهر الحديد الغفل ويضخ معه تيار هوائي قوي أثناء تقليب المصهور، مما يساعد على تأكسد الشوائب كالسيليكون والفوسفور. ينتج بعد ذلك منتج آخر يسمى تماسيح الحديد المعدلة .[8]
يستخدم الحديد الغفل أيضا لإنتاج الحديد الزهر الرمادي، عن طريق صهره مع كميات من الصلب والخردة وإضافة بعض العناصر السبائكية، لضبط نسبة الكربون في المنتج والوصول بها للحد المطلوب. كما تستخدم بعض أنواع تماسيح الحديد لإنتاج الحديد الزهر المرن، ولكن بشرط أن يكون نسب السيليكون المنجنيز الكبريت الفسفور في الحديد الغفل ضئيلة.
حديثاً
ينتج الحديد الغفل الآن من الفرن اللافح والذي تصب منه مباشرةً في بواتق معدنية، وينقل وهو مصهور إلى وحدات إنتاج الصلب، حيث يصب المصهور في فرن القوس الكهربي أو في فرن أكسجين قاعدي، وهناك يتم إزالة نسبة الكربون الغير ضرورية وإضافة العناصر السبائكية للمنتج المطلوب. و قد يتم إنتاجه في فرن مدركس وأحياناً الفرن العالى ثم ينقل إلى المحول الأكسجينى.
اقرأ أيضا
المراجع
- "LDLP - Librairie Du Liban Publishers". ldlp-dictionary.com. مؤرشف من الأصل في 6 أبريل 202007 يونيو 2017.
- "ترجمة و معنى pig iron في قاموس المعاني. قاموس عربي انجليزي مصطلحات صفحة 1". www.almaany.com. مؤرشف من الأصل في 18 ديسمبر 201907 يونيو 2017.
- Camp, James McIntyre (1920). The Making, Shaping and Treating of Steel (الطبعة 2nd ed.). Pittsburgh: Carnegie Steel Co. صفحة 174. OCLC 2566055. مؤرشف من الأصل في 11 نوفمبر 2015.
- Wagner, Donald. Iron and Steel in Ancient China. Leiden 1996: E. J. Brill
- Several papers in The importance of ironmaking: technical innovation and social change: papers presented at the Norberg Conference, May 1995 ed. Gert Magnusson (Jernkontorets Berghistoriska Utskott H58, 1995), 143-179.
- Holleman-Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie, Verlag Walter de Gruyter, Berlin 1995, 101. Auflage, Seite 1509
- R. F. Tylecote, A history of metallurgy (2nd edition, Institute of Materials, London, 1992).
- Rajput, R.K. (2000). Engineering Materials. S. Chand. صفحة 223. .