خام الحديد
صهر > أثر العناصر > الكبريت

الكبريت (S) هو ملوث متكرر في الفحم. كما أنه موجود بكميات صغيرة في العديد من الخامات، ولكن يمكن إزالته عن طريق التكليس. يذوب الكبريت بسهولة في كل من الحديد السائل والصلب في درجات الحرارة الموجودة في صهر الحديد. آثار حتى كميات صغيرة من الكبريت فورية وخطيرة. كانوا من أوائل من عملوا بواسطة صانعي الحديد.يتسبب الكبريت في جعل الحديد أحمرًا أو ساخنًا قصيرًا (جوردون 1996، ص 7).
الحديد القصير الساخن هش عندما يكون ساخنًا. كانت هذه مشكلة خطيرة لأن معظم الحديد المستخدم خلال القرنين السابع عشر والثامن عشر كان عبارة عن حديد أو حديد مشغول. يتم تشكيل الحديد المطاوع عن طريق الضربات المتكررة بمطرقة وهو ساخن. سوف تتكسر قطعة من الحديد القصير الساخن إذا عملت بمطرقة. عندما تتصدع قطعة من الحديد أو الفولاذ الساخن، يتأكسد السطح المكشوف على الفور. هذه الطبقة من الأكسيد تمنع إصلاح الكراك باللحام. تتسبب الشقوق الكبيرة في تكسير الحديد أو الفولاذ. يمكن أن تتسبب الشقوق الأصغر في فشل الكائن أثناء الاستخدام. تتناسب درجة الحرارة المرتفعة بشكل مباشر مع كمية الكبريت الموجودة. اليوم يتم تجنب الحديد الذي يحتوي على أكثر من 0.03% من الكبريت.
يمكن عمل الحديد القصير الساخن، ولكن يجب أن يعمل في درجات حرارة منخفضة. يتطلب العمل في درجات حرارة منخفضة مزيدًا من الجهد البدني من الحداد أو المسامح. يجب ضرب المعدن مرات أكثر وبصعوبة لتحقيق نفس النتيجة. يمكن عمل شريط ملوث بالكبريت بشكل معتدل، ولكنه يتطلب الكثير من الوقت والجهد.
في الحديد الزهر الكبريت يعزز تكوين الحديد الأبيض. ما يصل إلى 0.5% يمكن أن يقاوم تأثيرات التبريد البطيء والمحتوى العالي من السيليكون (Rostoker & Bronson 1990، ص 21). الحديد الزهر الأبيض أكثر هشاشة، ولكنه أكثر صلابة أيضًا. يتم تجنبه بشكل عام، لأنه من الصعب العمل، باستثناء الصين حيث تم استخدام الحديد الزهر عالي الكبريت، وبعضها يصل إلى 0.57 %، المصنوع من الفحم وفحم الكوك، في صنع الأجراس والأجراس (Rostoker، Bronson & Dvorak 1984، p 760). وفقًا لـ Turner (1900، pp. 200)، يجب أن يحتوي حديد السبك الجيد على أقل من 0.15% كبريت. في بقية أنحاء العالم، يمكن استخدام الحديد الزهر عالي الكبريت في صناعة المسبوكات، ولكنه يجعل الحديد المطاوع سيئًا.
هناك عدد من العلاجات للتلوث بالكبريت. الأول، والأكثر استخدامًا في العمليات التاريخية وما قبل التاريخ، هو التجنب. لم يتم استخدام الفحم في أوروبا (على عكس الصين) كوقود للصهر لأنه يحتوي على الكبريت وبالتالي يتسبب في تسخين الحديد القصير. إذا نتج عن خام معدن قصير ساخن، يبحث صانعو الحديد عن خام آخر. عندما كان يستخدم الفحم المعدنية لأول مرة في أفران الأوروبية في 1709 (أو ربما قبل ذلك)، وكان ذلك تفحم. فقط مع إدخال الانفجار الساخن من عام 1829 تم استخدام الفحم الخام.
يمكن إزالة الكبريت من الخامات عن طريق التحميص والغسيل. يؤدي التحميص إلى أكسدة الكبريت لتكوين ثاني أكسيد الكبريت الذي إما يتسرب إلى الغلاف الجوي أو يمكن غسله. في المناخات الدافئة، من الممكن ترك خام البيريت في المطر. العمل المشترك من المطر، والبكتيريا، والحرارة أكسدة كبريتيد ل حامض الكبريتيك والكبريتات، والتي هي وترشح للذوبان في الماء (تيرنر 1900، ص 77). ومع ذلك، تاريخيا (على الأقل)، كبريتيد الحديد (الحديد البايرايت FeS
2)، على الرغم من أنه معدن حديد شائع، إلا أنه لم يتم استخدامه كخام لإنتاج معدن الحديد. كما تم استخدام التجوية الطبيعية في السويد. نفس العملية، بالسرعة الجيولوجية، ينتج عنها خامات الجوسانليمونيت.
تتجلى الأهمية التي تعلق على انخفاض نسبة الكبريت في الحديد من خلال الأسعار المرتفعة باستمرار التي يتم دفعها مقابل الحديد في السويد وروسيا وإسبانيا من القرن السادس عشر إلى القرن الثامن عشر. اليوم لم يعد الكبريت مشكلة. العلاج الحديث هو إضافة المنجنيز. ولكن، يجب أن يعرف المشغل مقدار الكبريت الموجود في الحديد لأنه يجب إضافة خمسة أضعاف كمية المنجنيز على الأقل لتحييده. تعرض بعض المكواة التاريخية مستويات المنجنيز، لكن معظمها أقل بكثير من المستوى المطلوب لتحييد الكبريت (Rostoker & Bronson 1990، ص 21).
يمكن أن يكون تضمين الكبريتيد في صورة كبريتيد المنغنيز (MnS) سببًا في حدوث مشكلات شديدة التآكل الناجم في الدرجة المنخفضة الفولاذ المقاوم للصدأ مثل فولاذ AISI 304. في ظل ظروف الأكسدة وفي وجود الرطوبة، عندما يتأكسد كبريتيد ينتج ثيوكبريتات أنيونات كأنواع وسيطة ولأن أنيون ثيوسلفات له قدرة أكبر على الحركة الكهربية من أنيون كلوريد بسبب سلبيته الكهربائية المزدوجة تهمة، فإنه يعزز نمو الحفرة. في الواقع، يجب تعويض / تحييد الشحنات الكهربائية الموجبة التي يولدها Fe  2+  الكاتيونات المنبعثة في محلول بواسطة Fe الأكسدة على منطقة أنوديك داخل الحفرة بسرعة بالسالب الشحنات الناتجة عن هجرة الحركة الكهربية للأنيونات في الحفرة الشعرية. بعض عمليات الكهروكيميائية التي تحدث في حفرة الشعيرات هي نفسها التي تحدث في الرحلان الكهربائي الشعري. ارتفاع معدل هجرة الأنيون الكهربي، ارتفاع معدل التآكل. يمكن أن يكون النقل الكهربائي للأيونات داخل الحفرة هي الخطوة المحددة للمعدل في معدل نمو الحفرة.