لخّصلي

يُعد استخراج الحديد من العمليات الصناعية الأهم، إذ يُستخدم في صناعة الصلب الأساسية للنقل والبناء. تعتمد مصانع الصلب، التي غالبًا ما تقع قرب السواحل والمواصلات وبعيدة عن المدن لتجنب التلوث، على أفران عالية لإنتاج الحديد المنصهر من خامات كالهماتيت، ثم تحويله لسبائك الصلب باستخدام الأكسجين. تحتوي هذه المصانع على أفران فحم الكوك لإنتاج فحم الكوك من صخور الفحم عبر تسخينها لدرجات حرارة عالية، لإزالة المواد العضوية غير المرغوب فيها، تاركةً الكربون النقي المُستخدم في استخراج الحديد.

يُعَد استخراج الحديد من أهم العمليات الصناعية على الأرض. يُستخدم الحديد في صنع الصلب، الذي يُعَد مهمًّا للغاية في صناعة مركَّبات النقل وتشييد المباني الضخمة. لم يكُن من الممكن للمجتمع الحديث أن يتطوَّر إذا لم نتمكَّن من استخلاص فلز الحديد من خامات الحديد.

عادةً ما تحتوي مصانع الصلب على فرن عالٍ واحد على الأقل يُنتَج من خلاله حديد منصهر من خامات حديد لم يتم تكريرها، مثل الهيماتيت. تُنتِج هذه المصانع الحديد المنصهر، ثم تحوِّل فلز الحديد هذا إلى منتجات سبائك الصلب من خلال عملية صناعة الصلب القاعدية باستخدام الأكسجين. توضِّح الصورة الآتية كيف يمكن لمصنع الصلب إنتاج سبيكة الصلب من مواد خام مثل خامات الحديد وصخور الفحم.

عادةً ما يكون لمصانع الصلب خطوط نقل ممتازة؛ لأنها تحتاج باستمرار إلى كميات كبيرة من الوقود والمواد الخام. وتقع هذه المصانع عادةً بالقرب من السواحل والطرق وخطوط القطارات. وعادةً ما تقع أيضًا في أماكن بعيدة عن المدن العمرانية؛ لأنها قد تُحدِث الكثير من الضجيج والتلوث.

إن مصانع الحديد والصلب أنظمة معقَّدة للغاية تتكوَّن من أنواع مختلفة ومتعدِّدة من الآلات والمباني الضخمة. يوضِّح الشكل الآتي بعض الأجزاء الأكثر أهميةً في معظم مصانع إنتاج الفلزات.

توضِّح الصورة الموجودة في أقصى اليسار المبنى الذي يحتوي على أفران فحم الكوك. يُنتَج فحم الكوك في أفران فحم الكوك، ويُستخدم بعد ذلك مع الحجر الجيري لاستخراج فلز الحديد من خامات الحديد في الفرن العالي.

فحم الكوك صورة من الكربون النقي إلى حدٍّ كبير، الذي يُنتَج من صخور الفحم. ويُنتَج عن طريق تسخين صخور الفحم إلى درجة حرارة مرتفعة في فرن فحم الكوك. وعادةً ما تُسخَّن صخور الفحم إلى درجة حرارة
1،وأحيانًا يمكن تسخينها إلى درجات حرارة تصل إلى
2.تؤدِّي هذه العملية إلى تبخُّر أو تفكُّك المواد العضوية غير المرغوب وجودها في الفحم، والتخلُّص من المركَّبات المتطايرة، مثل الماء. أما المتبقي (غير المتطاير) من عملية التفكُّك هذه، فيتكوَّن معظمه من ذرات الكربون.