دور الحجر الجيري في صناعة الحديد والصلب
يعتبر دور الحجر الجيري في صناعة الحديد والصلب في غاية الأهمية لأنّ الحجر الجيري هو معدن صناعي مهم جدًا. ويتمّ استخدام ثلاثة أنواع أساسية من منتجات الحجر الجيري في مصانع الحديد والصلب، وهذه المنتجات هي:
- الحجر الجيري الخام
- الحجر الجيري المكلس أو منتجات الجير الحي
- منتجات الجير المطفأ
نبذة عن الحجر الجيري
الحجر الجيري هو صخر رسوبي موجود بشكل طبيعي وفير، وهو يعتبر من أقدم وأهم المواد التي استخدمها الإنسان. ويتكوّن الحجر الجيري من مستويات عالية من كربونات الكالسيوم (CaCO3) في شكل معدن الكالسيت. قد تحتوي بعض الأحجار الجيرية على نسبة صغيرة من كربونات المغنيسيوم (MgCO3). تُعرف هذه الأحجار الجيرية باسم الحجر الجيري الدولوميت.
يتمّ إنتاج الحجر الجيري من خلال عمليات أساسية هي بالتدريج:
- استخراج الحجر الجيري الخام
- تحضير الحجر الجيري المنجم لاستخدامه عن طريق التكسير والتحجيم
- تكليس الحجر الجيري الخام
- معالجة الحجر الجيري المكلس عن طريق الترطيب من أجل إنتاج الجير المطفأ
- عمليات نقل وتخزين ومناولة متنوّعة
نبذة عن الحديد والصلب
الحديد هو من المعادن اللامعة والمرنة في نفس الوقت، ويتميز بخصائصه المغناطيسية في جذب المعادن الأخرى، وقدرته على عكس الضوء الواقع عليه بسبب طلائه بالكروم. وقد استخدم الحديد في البناء منذ 6000 عام مضت.
أما الصلب فهو سبيكة من عنصري الحديد والكربون ولكن لا تزيد نسبة الكربون فيها على 2%. وتحتوي معظم أنواع الصلب بالإضافة إلى الكربون على كمية من عنصر المنجنيز. والصلب هو المادة الأساسية المستخدمة في بناء الجسور وناطحات السحاب والسكك الحديدية والسيارات والأجهزة.
إضافة الحجر الجيري في صناعة الحديد والصلب
يخضع الحجر الجيري بعد تعدينه للعديد من المعالجات قبل استخدامه في عمليات مختلفة، بحيث تجعل منه خصائصه الكيميائية معدنًا ثمينًا يدخل في مجموعة واسعة من الاستخدامات الصناعية. وتعتبر صناعة الحديد والصلب المستهلك الرئيسي لمنتجات الجير. ويجب أن يحتوي الحجر الجيري المستخدم في صناعة الحديد على 85٪ على الأقل من كربونات الكالسيوم ونسبة منخفضة من الألومينا. وبالمثل، فإنّ الحجر الجيري المستخدم في صناعة الصلب يحتاج إلى 92٪ على الأقل من كربونات الكالسيوم ونسبة منخفضة جدًا من الشوائب خاصة نسبة السيليكا.
ومن بين الاستخدامات العديدة للجير في صناعة الحديد الصلب تبرز هذه الاستخدامات:
- يستخدم الحجر الجيري المطحون ناعماً أو الحبيبي (مع محتوى منخفض من الكبريت والقلويات) مع الجير المطحون ناعماً لتحويل الحديد إلى “حديد خام” في فرن الصهر، ثمّ تتمّ معالجة الحديد الخام لاحقًا إلى فولاذ. وقد وجد أن (410 كجم) من الحجر الجيري مطلوبة لإنتاج طن واحد من الحديد.
- يدخل الحجر الجيري في صناعة الحديد والصلب لتخليص خام الحديد عند الصهر من الشوائب (السيليكا والفوسفور والكبريت) إذ يندمج الجير مع الشوائب ليشكل خبثًا ينفصل عن الفولاذ ويزال. عادةً ما يتمّ استخدام إضافات الجير الحي من 35-50 كجم لكل طن من الفولاذ السائل. وتساهم هذه العملية في تحسين جودة الفولاذ.
- يستخدم الجير كعامل صهر في أفران القوس الكهربائي وأفران الأكسجين الأساسية. ويلزم أن يكون الحجر الجيري شديد الصلابة حيث لا تقلّ قوّة تحمّله للضغوط عن 200 كجم/سم مربع، ويتراوح حجم كتلة الحجر الجيري داخل الفرن بين 2.5 سم إلى 1.5 سم. كما يشترط ألّا تقل نسبة كربونات الكالسيوم به عن 94.7 % وألّا تزيد نسبة أكسيد الماغنسيوم عن 1%. أمّا الجزء الغير ذائب في الأحماض فيلزم ألّا يزيد عن 1% والكبريتات عن 0.17 % وثاني أكسيد الفسفور عن 0.07 % وألّا يقل فاقد الحريق عن 42%. وهذه المواصفات تساهم في تعزيز العمر الحراري للأفران.
اطلب الحجر الجيري من شركة غربلة للصناعة
