1.18 : تصنيع الصلب

تصنيع الصلب هو عملية متعددة المراحل تبدأ بصهر خام الحديد وتحويله إلى حديد مصبوب في فرن الصهر. تتضمن هذه المرحلة الأولية وضع طبقات من خام الحديد مع فحم الكوك، وهو نوع من الوقود، والحجر الجيري المطحون داخل الفرن. يتم إشعال فحم الكوك بحجم كبير من الهواء، مما يؤدي إلى تكوين أول أكسيد الكربون، الذي يعمل على تحويل خام الحديد إلى حديد نقي.

أثناء عملية الصهر هذه، يلعب الحجر الجيري دورًا حاسمًا من خلال تكوين الخبث. يلتقط الخبث الشوائب الموجودة داخل الحديد المنصهر، مثل السيليكا والفوسفور والألومينا، ويطفو فوق المعدن المنصهر، مما يسمح بالفصل السهل. ثم يتم تصريف الحديد المنصهر المنقى ونقله إلى المرحلة التالية لمعالجة الصلب.

ومع ذلك، يحتوي هذا الحديد المنصهر عادةً على الكربون الزائد والشوائب الأخرى التي يجب إزالتها لإنشاء فولاذ عالي الجودة. يتم ذلك من خلال عملية الأكسجين الأساسية، حيث يتم غمس رمح مبرد بالماء في خليط من الحديد المنصهر وخردة المعادن. تساعد إضافة الجير وفلورسبار فلوكس في تكوين الخبث عن طريق التفاعل مع الفوسفور، والذي يتم التخلص منه بعد ذلك.

بعد التكرير، يمكن تعديل تركيبة الفولاذ بشكل أكبر عن طريق إدخال عناصر معدنية جديدة لتلبية متطلبات محددة. يصبح الفولاذ جاهزًا للتشكيل؛ إما أن يُسكب في قوالب لتشكيل السبائك أو تتم معالجته من خلال آلة صب الخيوط. قوالب السبائك كبيرة، بأقطار وارتفاعات يمكن أن تمتد لعدة أمتار.

تتضمن الخطوة الأخيرة في تصنيع الفولاذ صب الفولاذ المكرر باستمرار في أشكال سميكة وخشنة تُعرف باسم الفراغات أو البراعم، والتي تكون جاهزة بعد ذلك لمزيد من المعالجة في منتجات فولاذية مختلفة.