يُصنع الحديد من خلال عملية معقدة تُعرف باسم

صهر الحديد

. تتضمن هذه العملية عدة خطوات رئيسية :

1. الاستخراج من خام الحديد:

* يتم استخراج خام الحديد من الأرض، وهو مركب يحتوي على أكسيد الحديد بالإضافة إلى شوائب أخرى مثل الرمل والطين. تختلف أنواع خام الحديد حسب التركيب الكيميائي ونسبة الحديد.

2. التحضير:

*

التكسير والطحن:

يُكسّر خام الحديد إلى قطع صغيرة و يُطحن إلى مسحوق ناعم لتحسين التفاعل الكيميائي في الفرن العالي.
*

التعويم:

في بعض الأحيان، تُستخدم عملية التعويم لفصل خام الحديد عن الشوائب.

3. صهر الحديد في الفرن العالي (المُصهور):

* يُمزج مسحوق خام الحديد مع

الكوك

(فحم حجري) و

الحجر الجيري

(كعامل انصهار) ويُوضع في فرن عالي، وهو برج ضخم يصل ارتفاعه إلى عدة عشرات من الأمتار.
* يُسخّن الخليط إلى درجات حرارة عالية جداً (حوالي 1500-2000 درجة مئوية) بواسطة نفث الهواء الساخن من الأسفل.
* في هذه العملية، يتفاعل الكوك مع الأكسجين في الهواء مُنتجًا أول أكسيد الكربون (CO)، الذي يُختزل به أكسيد الحديد إلى حديد مُنصهر.
* يُعمل الحجر الجيري كعامل انصهار، حيث يتفاعل مع الشوائب في الخام مكوناً

الخبث

، وهي مادة زجاجية تُزال من الفرن.
* ينزل الحديد المُنصهر الثقيل إلى أسفل الفرن، بينما يطفو الخبث إلى الأعلى ويُزال.

4. التكرير:

* الحديد المُنصهر المُستخرج من الفرن العالي ليس نقياً، ويحتوي على نسبة من الكربون وشوائب أخرى. لذلك، يُخضع لعمليات تكرير إضافية، مثل:
*

تحويل الحديد المصهور إلى حديد خام

: وهي عملية إزالة الكربون والشوائب الأخرى عن طريق أكسدتها.
*

إنتاج الصلب:

يُضاف إلى الحديد الخام عناصر أخرى مثل الكربون والمغنيسيوم والكروم والمنجنيز لتحسين خصائصه الميكانيكية، مثل القوة والصلابة والمرونة. تُستخدم طرق مختلفة لإنتاج الصلب، مثل

عملية بسمر

و

عملية الأكسجين الأساسية

.

5. التشكيل:

* بعد التكرير، يُصب الحديد المنصهر (أو الصلب) في قوالب لتشكيله في منتجات مختلفة، مثل قضبان أو ألواح أو مقاطع.

باختصار، تصنيع الحديد هو عملية معقدة تتضمن استخراج الخام، صهره في درجات حرارة عالية، تكريره لإزالة الشوائب، و أخيراً تشكيله في المنتجات النهائية.