Dansk Stålinstitut - Vidensdeling om stål
Dansk Stålinstitut
Genbrug

Stålfremstilling

Jern forefindes i store mængder i jordoverfladen. Jern er et af de hyppigst forekommende materialer i jordskorpen med en mængde på omkring 5-6 %. Med et forbrug på 1 til 2 mia ton årligt hvoraf halvdelen er skrotbaseret, er der næppe risiko for at menneskeheden løber tør for stål heller ikke i fremtiden.

Man kan endda forestille sig at der på et tidspunkt udelukkende produceres stål ud fra skrot og at der derfor ikke behøves jernmalm. Det er væsentligt at erindre at stålet ikke bliver forbrugt på samme måde som f.eks. benzin i en forbrændingsmotor. Efter brug kan stål indgå i stålkredsløbet igen og igen.

Ved at fjerne oxider fra jernmalm med kul og koks får man et renere, stærkere, mere holdbart og et letbearbejdeligt materiale, det vi kalder stål.

Ikke bare industrien er afhængige af jern. Et voksent menneske har behov for 10-15 mg jern per dag og 7-9 mg zink.

Der er især tre metoder til fremstilling af stål:
    OBC - Oxygen Blown Converter
    EAF – electric Arc Furnace
    OHF - Open Hearth Furnace

De to metoder OBC og EAF udgjorde i 2008 tilsammen over 97 % af samlede fremstillede mængde af stål i verden.

Den samlede produktion af stål i 2008 var på 1 351 mio ton og fordelte sig med OBC på 901 mio ton svarende til 66,7%, EAF på 416 mio ton svarende til 30,8%, OHF med 33 mio ton svarende til 2,4% samt andre med 0,7 mio ton svarende til 0,1%. EAF andelen har gennem tiden været stigende, men de sidste 5 år været faldende, da mange ny opførte værker har været baseret på OBC princippet.

CO2 problematikken

Når der fremstilles jern ud fra jernmalm produceres der også CO2. Det er en uundgåelig kemisk proces. Der er flere kemiske reaktioner involveret men de indeholder blandt andet:

2C + O2 → 2CO
Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2
C + CO2 → 2CO

Kulstof bruges til at fjerne ilt i jernmalmen. Denne proces finder sted under høj temperatur og resulterer i fremstilling af stål tillige med produktion af CO2. Som tommelfingerregel siger man at der produceres 1 kg CO2 for hvert kg stål, der fremstilles. På moderne europæiske værker er man nede på 0,49 kg CO2 pr kg stål og man nærmer sig derfor en nedre teoretisk grænse.

Det betyder at en yderligere reduktion ikke er mulig i selve fremstillingen af stål, da det er kemiske processer, som sætter grænsen. Flere stålproducenter er derfor gået sammen i et fælles udviklingsprojekt til hvordan CO2 mængden kan fjernes yderligere. Det er et langsigtet arbejde og det vil tage adskillige år inden der kommer resultater, der kan overføres til eksisterende værker.

Stålkredsløbet

I stålkredsløbet indgår følgende overordnede faktorer: Råmaterialer – udvinding – energikilder – produktfremstilling – produkt – forbrug – vedligehold – genbrug – recirkulation – restaffald.

I 2001 vurderede man at der er opført mere end 10 mia ton stål gennem tid. Siden er der kommet endnu mere til. Stålets livscyklus målt i tid kan være vanskelig, da det især afhænger hvad stålet er brugt. Lange livscyklusser finder vi indenfor byggeri. Her taler man om 50 år eller endnu mere. Mellemlange cyklusser kan f.eks. stamme fra biler, cykler, hårde hvidevare m.m., som kan have en cyklus på 5-15 år.

Flere mennesker på jorden og en højere levestandard ændrer langsomt den måde vi lever på. Det har gennem tid vist sig at efterspørgslen på stål vokser sammen med den øgede levestandard. Vi forbruger ikke stål, men vi låner det og sender det tilbage så det kan indgå i kredsløbet igen. Når emnet har udtjent sit formål, når cyklen ikke mere dur, når vaskemaskinen går itu, når bygningen skal rives ned, så kan stålet leveres tilbage for at indgå på ny i kredsløbet.

Det er vigtigt at beslutningstagere tænker genanvendelse ind i deres planlægning. f.eks. at bygherren beslutter sig for et stålhus, selvom det er en anden ejer som 50 år senere beslutter at rive huset ned. Når huset skal rives ned står man ikke med et affaldsproblem, men et råmateriale i form af stålskrot.

Stål kan altså genanvendes igen og igen. Når stålet har udtjent sit formål, kan produkter, der er baseret på stål blive omdannet til nyt og bedre stål. Bedre fordi den teknologiske udvikling har gjort at stålet egenskaber er bedre i dag end for 50 år siden. Forbedringen sker under valseprocessen. Gammelt stål brugt til nyt kan få langt bedre egenskaber end da det blev fremstillet sidst.

Stålets magnetiske egenskaber gør det særdeles velegnet til genanvendelse og genbrug, da det nemt og effektivt kan separeres fra andet materiale og affald. Ved produktets ophør kan stål blive:

-genanvendt i EAF og OBC for at bliver omdannet til nyt stål

-genbrugt ved for eksempel at skille de gamle kompenenter ad, og derefter at bruge de enkelte dele igen i en ny sammenhæng, f.eks. tyndplader anvendt i et tag som anvendes i et nyt tag. Eller stålspuns som tages op fra en gammel byggegrube og anvendes til en ny byggegrube.

-genbearbejdet ved at bruge gamle stålbjælker, som derefter bliver tilpasset til at kunne indgå i et nyt byggeri.

Prisen på at genbruge og genbearbejde kan meget vel være højere og mere miljøbelastende end at få nyt stål der er fremstillet ud fra skrot. Det bør væres fra gang til gang på det enkelte projekt.

Genanvendelse

Stål kan anvendes igen og igen. Det er det mest genanvendte materiale i verden. Gammelt stål kan blive til nyt stål igen uden det går udover kvaliteten. I Europa genanvendes mere en 90 % af stålet fra biler. Desværre er mængden af genbrugsstål ud fra skrot ikke nok til at opfylde behovet for nyt stål. Der er simpelt hen ikke skrot nok. Så der kræves stadig stål fremstillet ud fra jernmalm. En gang om mange år kan man måske forestille sig at stålfremstilling udelukkende vil være skrotbaseret, men ingen har endnu forsøgt at komme med nogen prognose på hvornår det skulle kunne ske.

Sammenlignet med andre materialer og metaller har stål store fordele. Stål er et magnetisk materiale hvilket gør skrotsortering ganske effektiv. Den energi der skal til for at omdanne stålskrot til skrot er langt mindre end for nogen andre materialer. Det gælder også ved førstegangsfremstillingen.

Genbrug

Genbrug af stål uden det skal forbi et stålværk for at blive smeltet om sker i stor stil. Det har ikke så meget med stålfremstilling at gøre bortset fra at den mængde stål, der kan genbruges jo ikke først skal fremstilles. Stålbjælker fra byggeri og spunsprofiler fra anlægsopgaver er eksempler på stålmaterialer, der allerede i dag genbruges i et stort omfang. I Danmark ser vi at rammefirmaerne genbruger masser af stålspuns. Det går ikke udover materialets egenskaber at blive genbrugt. Der kan opstå slid og skader på spunsen, når den rammes. Derfor kan der være grænser for hvor mange gange den kan genbruges. Når spunsen ikke mere kan genbruges bliver den skrottet og indgår i stålkredsløbet på ny. Det er en effektiv måde at udnytte et materiale på.

Nike Air Max 90 Dk Billig, Billige Nike Free Japan Travel, Billig Air Max