دليل المصطلحات والمفاهيم المستخدمة فى صناعة الصلب

أقطاب الجرافيت

الأقطاب الموصلة للكهرباء فى فرن القوس الكهربائى لتوليد القوس الكهربى ذو الحرارة الفائقة والتى تتسبب فى انصهار الشحنة الحديدية (الخردة و/أو الحديد المختزل المباشر).

ألواح الصلب

مسطحات مدرفلة من الصلب يزيد عرضها عن 12 بوصة وبسُمك أقل من صفائح الصلب.

إنتاج شرائط الصلب المدمج

هى تكنولوجيا فريدة من نوعها استحدثت فى الثمانينات من القرن العشرين بواسطة مجموعة SMS الألمانية ليتم استخدامها فى صب ودرفلة البلاطات الرقيقة على الساخن. وبخلاف المصانع التقليدية للدرفلة والتى يعتبر فيها عمليتا الصب والدرفلة عمليتين منفصلتين، توفر هذه التكنولوجيا الحديثة خط إنتاج مدمجاً وأقل تعقيداً من خلال الدمج بين عمليتى صب بلاطات الصلب الرقيقة والدرفلة على الساخن فى عملية واحدة متصلة.

الاختزال المباشر

مجموعة من العمليات الخاصة بتحويل خام الحديد إلى حديد دون الحاجة إلى الوصول لدرجة حرارة انصهار الحديد؛ حيث لا يتطلب الأمر استخدام الفرن اللافح (العالى). وتتم عملية إزالة الأكسجين من كتل أو مكورات خام الحديد بواسطة الغازات المختزلة، مثل أول أكسيد الكربون والهيدروجين، فى حين يحتفظ خام الحديد بصورته الصلبة وبالتالى يتم الحصول على حديد مختزل بالطريقة المباشرة فى حالة أنقى من حالته الخام.

البوتقة

وعاء أسطوانى كبير يتم فيه صب الصلب المصهور القادم من وحدات صناعة الصلب (على سبيل المثال: فرن القوس الكهربائى). ومن الممكن أن يتم المزيد من المعالجة الميتالورجية والحرارية للصلب فى هذه البوتقة قبل توصيلها إلى ماكينة الصب.

البوتقة الوسيطة

هو الوعاء الوسيط المستخدم فى نقل الصلب المصهور من البوتقة إلى القوالب بشكل متساوى وبمعدل تدفق محدد وحرارة معينة دون التسبب فى تلوث الصلب بواسطة الشوائب. يساعد هذا الوعاء على إمكانية تنفيذ عملية الصب المستمر بوصفه مستودع للصلب السائل خلال فترات تغيير البوتقة مع إمكانية الاستمرار فى صب الصلب المصهور فى القوالب.

الجير المحروق

نتاج حرق (كلسنة) الحجر الجيرى اللازم لتكوين الخبث أثناء عملية صهر الصلب.

الحديد المختزل المباشر

حديد ذو نقاوة مرتفعة تم الحصول عليه عن طريق اختزال خام الحديد، وهو يستخدم كبديل للخردة التى قد تكون مرتفعة السعر فى عمليات صناعة الصلب باستخدام فرن القوس الكهربائى.  وهو يمكِن المصانع صغيرة الحجم من الاستغناء عن وجود الأفران اللافحة (العالية)، هذا ويكون إنتاج الحديد المختزل المباشر له جدوى فقط فى الأماكن التى يتوفر فيها الغاز الطبيعى وبأسعار زهيدة.

الحديد الإسفنجى

هو نتاج عملية الاختزال المباشر. ويسمى أيضاً بالحديد المختزل المباشر.

الحجر الجيرى

المادة المُكوَنة طبيعياً فى صورة كربونات الكالسيوم الموجودة فى المحاجر، وهى مادة تستخدم فى صناعة الصلب (إما فى حالتها الأصلية أو بعد تحويلها لجير محروق) لتنقية الصلب من الشوائب. يستخدم أيضاً فى بعض الأحيان الحجر الجيرى الغنى بالماغنيسيوم، والذى يطلق عليه الدولوميت، فى عملية التنقية.

الخبث

منتج ثانوى ناتج عن انصهار المواد الغنية بالحديد (مثل الحديد المختزل المباشر أو الخردة) مع الحجر الجيرى أو الجير المحروق وهو ما يطفو على سطح الصلب السائل. يتم عادةً إعادة تدوير الخبث البارد المعالَج لعمل المواد الخرسانية وطبقات بناء ورصف الطرق.

الدرفلة على البارد

تمرير ألواح أو شرائط الصلب - والتى تم درفلتها ومعالجتها على الساخن مسبقاً - من خلال درافيل على البارد، حيث تكون درجة حرارة المعدن أقل من درجة حرارة التليين. تؤدى عملية الدرفلة على البارد إلى جعل المنتجات المدرفَلة أقل سمكاً وأكثر قوة مما كانت عليه مسبقاً فى حال درفلتها على الساخن فقط.

الدرفلة على الساخن

درفلة منتجات الصلب شبه النهائية (مربعات الصلب أو بلاطات الصلب) بعد تسخينها لتحويلها إلى أطوال أو مسطحات الصلب.

الصب

صب الحديد المصهور من فرن الصهر إلى البوتقة. (أنظر: "البوتقة").

الصبة

تسمى دُفعة (أو تشغيلة) الإنتاج المستخدمة فى مصانع الصلب (على سبيل المثال: فرن القوس الكهربائى) بـ “الصبة". وكل صبة تتسم بتكوينها الكيميائى الخاص وفقاً لرتبة الصلب المستهدفة.

الصب والدرفلة المرنة لمربعات الصلب الرقيقة

ماكينة صب البلاطات الرقيقة وهى تجمع بين عمليتى الصب والدرفلة لمسطحات الصلب فى خط واحد غير منفصل، وذلك بخلاف وحدات الدرفلة التقليدية والتى يتم فيها عمليتا الصب والدرفلة بشكل مستقل ومنفصل.

الصلب الخام

الصلب فى صورته الصلبة الأولية بعد الانصهار، والتى تقبل مزيد من العمليات التصنيعية أو البيع.

الصلب الكربونى

الصلب الكربونى هو نتاج الجمع بين الحديد والكربون. ويحتوى على كميات ضئيلة من العناصر السبائكية ويمثل %90 من إجمالى إنتاج الصلب، تعتمد خصائص الصلب الكربونى على نسبة الكربون الموجودة به.

الطن

الطن المترى يعادل إلى 1,000 كيلو جرام أو 2,204.6 رطل أو 1.1023 طن قصير.

الفرن اللافح (العالى)

فرن يستخدم فى العمليات المتكاملة التقليدية لصناعة الصلب والذى يتم بداخله تفاعل الفحم مع خام الحديد نتيجة تدفق الهواء الساخن للحصول على المعدن السائل. ويمكن توصيف هذا الفرن بشكل أساسى بالأسطوانة كبيرة الحجم ومبطنة بطوب حرارى عازل للحرارة.

المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس (ISO)

المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس هى منظمة مستقلة غير حكومية لوضع المعايير الدولية، وتضم عضويتها 162 هيئة وطنية متعلقة بوضع المعايير.

بلاطات الصلب

منتجات شبه نهائية عريضة الشكل تم الحصول عليها بواسطة صب القوالب المنفصلة أو بواسطة عملية الصب المستمر.  تُصنَع مسطحات الصلب من هذه البلاطات.

حديد التسليح

صنف من أصناف منتجات الصلب تستخدم لتقوية الخرسانة فى البناء.

حزم (طرود) الصلب

مجموعة من قضبان الصلب أو مسطحات الصلب يتم ترتيبها وربطها معاً لتسهيل تداولهم.

خام الحديد

المادة الخام الأساسية فى صناعة الصلب والتى من الممكن أن تأتى فى صورة كتل من الحديد (أى فى الصورة التى تم استخرجها من المناجم) أو فى صورة مكورات خام الحديد بعد تعرضها إلى مزيد من عمليات التصنيع والمعالجة.

خردة الحديد

خردة المواد التى تحتوى بشكل أساسى على الحديد.

خط الدرفلة

خط إنتاج يقوم بتحويل شكل ومقاسات منتجات الصلب شبه النهائية أو الوسيطة عن طريق تمرير هذه المنتجات بين مجموعة من الدرافيل للوصول إلى المنتج بالسُمك أو القطر المطلوب.

خط المعالجة الكيميائية

الخط المستخدم فى إزالة طبقة أكسيد الحديد الخارجية من على سطح اللفائف المدرفلة على الساخن من خلال تمريرها فى أحواض بها حامض الهيدروكلوريك.

خط الشق الطولى

الخط الذى يتم فيه فك لفائف مسطحات الصلب وتقطيعها طولياً للحصول على لفائف أقل عرضاً.

خط القطع العرضى

الخط الذى يتم فيه فك لفائف مسطحات الصلب وتقطيعها عرضياً للحصول على ألواح مستطيلة. يتم بعد ذلك ترتيب الألواح وربطها فى صورة حزم.

خط القطع العرضى الخفيف

الخط الذى يتم فيه فك لفائف مسطحات الصلب ذات السمك الرقيق نسبياً (على سبيل المثال: حتى 5.0 مم) وتقطيعها إلى ألواح.

خط القطع العرضى الثقيل

الخط الذى يتم فيه فك لفائف مسطحات الصلب ذات السمك المرتفع نسبياً (على سبيل المثال: أكثر من 5.0 مم) وتقطيعها إلى ألواح.

رتب الصلب

تتسم كل رتبة من رتب الصلب بمجموعة خصائص معينة: الخصائص الميكانيكية (مقاومة الشد، إجهاد الخضوع، والاستطالة) والخصائص الفيزيائية و/أو الخصائص الكيميائية (نسبة الكربون، مستوى الشوائب، ونسبة العناصر السبائكية).

زمن الصبة

الوقت المستغرق بين بداية صب صبة من فرن القوس الكهربائى وبداية صب الصبة التالية.

سبائك الصلب

مادة مكونة من معدنين أو أكثر، أو من مادة معدنية وأخرى غير معدنية، تنصهران معاً. فى حالة صناعة الصلب، يتم إضافة عناصر مثل النيكل والبورون والفناديوم إلى الصلب لتحسين خصائص معينة مثل الطواعية والقوة والليونة والاستطالة.

سبائك الحديد

منتج معدنى يستخدم عادة كمادة مضافة فى صناعة الصلب، ويكون غنياً بعنصر واحد على الأقل من العناصر السبائكية (مثل: المنجنيز والسيليكون والكروم) إلى جانب الحديد. يتم استخدامه كعامل مساعد فى بعض مراحل إنتاج الصلب مثل: إزالة الأكسدة وإزالة الكبريت بالإضافة لمساهمته فى إضافة القوة والمتانة للصلب. أمثلة: سبائك (الحديد - المنجنيز) و(الحديد – السيليكون) و(الحديد – الكروم).

شرائط الصلب

منتجات مدرفلة من المسطحات يقل عرضها عن ألواح الصلب، وعادة ما يتم إنتاجها بسمك ذو نسبة تفاوت ضئيلة.

صفائح الصلب

مسطحات مدرفلة من بلاطات الصلب أو قوالب الصلب وبسُمك أكبر من ألواح وشرائط الصلب.

عملية الصب المستمر

هى عملية تجميد الصلب المصهور فى شكل عروق ممتدة بدلاً من قوالب منفردة. يُصَب الصلب المصهور فى قوالب مفتوحة القاع ومبردة بالماء. وبينما يمر الصلب المصهور داخل هذه القوالب، تبدأ القشرة الخارجية فى التصلب. وبعد انتهاء المرور على هذه القوالب، يتم رش الماء على العروق مباشرةً مما يساعد على اكتمال عملية التصلب للمقطع العرضى لبلاطات ومربعات الصلب.

فرن البوتقة

وحدة وسيطة لمعالجة الصلب والتى تقوم بمزيد من المعالجة الكيميائية والحرارية للصلب المصهور أثناء وجوده بالبوتقة. وتأتى خطوة المعالجة الميتالورجية للصلب بعد صهر وتنقية الصلب فى فرن القوس الكهربائى أو فرن الأكسجين ولكن قبل البدء فى عملية الصب المستمر.

فرن القوس الكهربائى

هو فرن يستخدم عادة لإنتاج الصلب مستخدماً الخردة والحديد المختزل المباشر. بمجرد تغذية الفرن وتغطيته، يتم إنزال أقطاب الجرافيت من خلال فتحات فى السقف، حيث يُولد القوس الكهربائى المنبعث بين الأقطاب الكهربائية والشحنة المعدنية حرارة فائقة تقوم بصهر الخردة والحديد المختزل المباشر. يمكن إضافة بعض العناصر السبائكية خلال هذه العملية أو لاحقاً فى حالة استخدام فرن البوتقة.

كتل الحديد الخام

خام الحديد ذو الشكل غير المنتظم ويأتى فى الشكل الأصلى الذى تم استخراجه عليه من المناجم دون أى معالجة.

كلسنة الجير

عملية حرق الحجر الجيرى أو الدولوميت للحصول على جير أو دولوميت محروق.

لفائف الأسلاك

لفائف قضبان الصلب ذات قُطر يصل إلى 18.5 مم، وتستخدم بصفة أساسية فى التشييد والبناء وفى تصنيع الأسلاك والمسامير.

لفائف الصلب

منتج نهائى من الأطوال أو المسطحات، مثل لفائف حديد التسليح أو شرائط الصلب والتى يتم لفها بعد انتهاء مرحلة الدرفلة.

لفائف الصلب المدرفلة على البارد

منتجات مدرفلة من المسطحات والتى يتم التحكم فى السُمك المطلوب منها من خلال درفلتها فى درجة حرارة الغرفة.

لفائف الصلب المدرفلة على الساخن

منتجات الصلب المسطح والتى تصل إلى السمك النهائى المطلوب من خلال درفلتها على الساخن عند درجات حرارة عالية.

ماكينة الصب

ماكينة تستخدم فى قولبة الصلب السائل إلى صورته الصلبة الأولية: بلاطات الصلب ومربعات الصلب وهما منتجات شبه نهائية يتم درفلتها لاحقاً إلى منتجات نهائية.

مربعات (عروق) الصلب

منتج شبه نهائى للصلب يتميز بمقطع عرضى مربع ويأتى فى أطوال مختلفة. ويعد هذا المنتج نتاج عملية الصب والتى يتم فيها تحويل الصلب المصهور من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة عن طريق التبريد. تتعرض مربعات الصلب إلى مرحلة أخرى من التصنيع وهى الدرفلة للحصول على منتجات نهائية من الأطوال مثل حديد التسليح ولفائف أسلاك الصلب.

مسطحات الصلب

مجموعة من المنتجات ذات السطح المستوى. وتشمل ألواح وشرائط الصلب والتى إما يتم درفلتها على الساخن من بلاطات الصلب أو درفلتها على البارد من لفائف مدرفلة مسبقاً على الساخن.

مصنع الاختزال المباشر

المصنع الذى يقوم باختزال خام الحديد للوصول به إلى الحديد المختزل المباشر. (أنظر "الاختزال المباشر" و"الحديد المختزل المباشر").

مصنع شرائط الصلب المدرفلة على الساخن

يتم فى هذه المصانع درفلة بلاطات الصلب القادمة من الصب المستمر إلى شرائط الصلب ذات السطح المستوى وبسماكة تتراوح بين 1.0 إلى 14.0 مم.

مكورات خام الحديد

صورة من خام الحديد ذات نسبة حديد مرتفعة تمت معالجتها وتشكيلها فى صورة كرات صغيرة.

مُنتِج متكامل للصلب

المُنتِج الذى يقوم بتحويل خام الحديد إلى منتجات نهائية وشبه نهائية من الصلب. وتتطلب هذه العملية عادةً وجود أفران الكوك والأفران العالية وأفران صناعة الصلب وخطوط الدرفلة. وحالياً يوجد عدد متزايد من المصانع المتكاملة يعتمد على عملية الاختزال المباشر لإنتاج الحديد الإسفنجي دون الحاجة إلى استخدام أفران الكوك والأفران العالية.

منتجات الأطوال

الصلب الذى يأتى فى هيئة أطوال مثل: الكمرات وحديد التسليح ولفائف الصلب:

• عادة ما تستخدم الكمرات وحديد التسليح فى التشييد والبناء.
• تستخدم قضبان الصلب فى التشييد والبناء والتصنيع والزخرفة.
• تستخدم لفائف الصلب فى التشييد والبناء وصناعة المسامير والأسلاك وبعض الصناعات الأخرى.

منتجات الصلب شبه النهائية

منتجات مثل: بلاطات الصلب ومربعات الصلب والذى يتطلب الأمر درفلتها أو معالجتها للوصول لأشكال قابلة للاستخدام.

مواد التغذية (الشُحنة)

تعبئة مادة ما فى وعاء؛ حيث يطلق على هذه المواد المستخدمة اسم "الشُحنة". فعلى سبيل المثال الحديد الإسفنجى والخردة والفحم والجير المحروق يمثلون الشُحنة الخاصة بفرن القوس الكهربائى.

نظم الإدارة المتكاملة

الجمع بين كل المكونات المرتبطة بنشاط ما فى نظام واحد لتسهيل الإدارة والعمليات. ويتم الجمع بين نظم إدارة الجودة والبيئة والسلامة وإدارتهم كنظام واحد للإدارة المتكاملة.

 وحدة إستعدال السطح

الوحدة التى تتولى تحسين الخصائص الميكانيكية، واستواء وبنية السطح الخاصة بلفائف الصلب المدرفلة على الساخن.

وحدة خدمة المسطحات

الوحدة التى يتم فيها تطويع لفائف الصلب المدرفلة على الساخن لتتناسب مع متطلبات المستهلكين النهائيين من حيث الوزن والشكل والأبعاد. من الممكن أن تحتوى هذه الوحدات على خطوط للشق الطولى والقطع العرضى إلى ألواح.