فلزات آهن فلزاتی هستند که از آهن (سنگ آهن) تولید می شوند و شامل آهن ، چدن و ​​فولاد هستند. با ذوب سنگ آهن در کوره های آهن مذاب ، آهن خام تولید می کنند و با آهن خام ، آهن معمولی ، چدن و ​​فولاد را می سازند. در حقیقت ، چدن و ​​فولاد آلیاژهای آهن هستند.

تفاوت های آهن و چدن و فولاد را در سایت فولاد فیدار بخوانید. 

آلیاژ (چند جوش) ترکیبی از فلزات مختلف است که در صورت لزوم مواد افزودنی غیر فلزی به آنها اضافه می شود. فلزات آهن بیشترین استفاده از فلزات را دارند که 95٪ فلزات جهان را به خود اختصاص داده اند. این یکی از رایج ترین عناصر موجود در کره زمین است و حدود 5 درصد پوسته زمین را تشکیل می دهد. این عنصر سنگین ، براق و خاکستری فلزی است که از سنگ آهن استخراج می شود و به ندرت به صورت آزاد (عنصری) در طبیعت یافت می شود.

استفاده از آهن بالاتر از همه فلزات است (از آنجا که چدن و ​​فولاد نیز از آهن خام ساخته شده اند. قیمت پایین و استحکام بالای ترکیبات آن باعث شده است که استفاده آنها در صنایع مختلف و همچنین ساخت و سازهای اجتناب ناپذیر باشد.) این فلز در ساختمان قرار دارد. به شکل گوشه ها ، گل میخ ها ، ورق ها ، میخ ها ، پیچ ها و غیره استفاده می شود.

تعریف سنگ آهن
برای تولید ، سنگ آهن در کوره های مذاب گرم می شود و محصول آن خام است. سپس ، از محصول خام ، انواع مختلف آهن و آلیاژهای آن را تولید می کنند. سنگ آهن ترکیبی از اکسیدهای این عنصر ، نمکهای معدنی ، سنگ آهک ، سیلیس ، آلومینا و… است. در کوره ذوب آهن چهار نوع سنگ قابل استفاده است.

• اکسیدها: سنگ آهن مغناطیسی با 68٪ وزن آهن و آهن قرمز یا هماتیت با 60٪ وزن این عنصر.
• هیدروکسید: سنگ آهن از لیمو تا قهوه ای با 50٪ وزن این عنصر.
• کربنات
• گوگرد

پس از استخراج آهن از معدن ، سنگ آهن در سنگ شکن خرد می شود و با انجام عملیات ویژه برای ورود به کوره آماده می شود.

ذوب آهن و تولید محصول خام
سنگ آهن در کوره ای با حرارت بالا ذوب می شود. فلز مذاب حاصل حاوی ناخالصی های سنگ آهن و آهن است ، اما از آنجا که وزن مخصوص این ناخالصی ها با فلز مذاب متفاوت است ، ناخالصی ها از آهن مذاب جدا شده و روی سطح آن شناور می شوند. از این رو به آنها خمیر کوره سرباره یا چدن می گویند. سرباره توسط شیر تخلیه فوقانی از کوره خارج شده و آهن مذاب توسط شیر تخلیه پایین از کوره خارج می شود.

فلز حاصل از آن به آهن خام گفته می شود. هنگام تخلیه آهن خام ، برخی از ناخالصی ها به همراه آن تخلیه می شوند ، به طوری که آهن خام دارای 5-10٪ ناخالصی هایی مانند گوگرد ، سیلیس ، فسفر ، منگنز و کربن است. آهن خام از جامد به مایع و بدون خمیر تبدیل می شود. بنابراین ، قابل انعطاف پذیر نیست و نمی توان آن را نورد کرد. برای اینکه سنگ آهن در دمای کمتری ذوب شود ، به حلال اضافه می شود.

گرده ها باید به گونه ای انتخاب شوند که با آهن ترکیب نشوند و واکنش نشان ندهند. از آنجا که سنگ آهن حاوی ناخالصی های سیلیسی ، آهکی و یا رس است ، جسم مذاب باید به گونه ای انتخاب شود که خمیر آهن مذاب تبدیل به سیلیکات کلسیم شود تا در ساخت مواد مختلف مورد استفاده قرار گیرد. اگر ناخالصی سنگ آهن آهک باشد ، باید از قالبهای سیلیسی یا رس استفاده شود و اگر ناخالصی ها سیلیس هستند ، باید از قالب های آهک استفاده شود.

اگر کوره آهن ذوب شده از آهن برای چدن یا چدن به فولاد برخوردار باشد ، آهن مذاب مستقیماً به مبدل فرستاده می شود. در غیر این صورت به صورت قرص خنک می شود. میزان سرمایش و میزان ناخالصی های موجود در آهن خام بر جنسیت آن تأثیر می گذارد. مواد سرباره کوره آهن ذوب شده از سیلیکات کلسیم و سیلیکات آلومینیوم است و از آن در ساخت مصالح ساختمانی مختلف استفاده می شود. از جمله کاربردهای آن می توان موارد زیر را ذکر کرد: