76
Stålet och miljön Om den svenska stålindustrins insatser för miljön vad gäller stålets produktion, användning och återvinning.

Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

1

Ståletoch miljön

Om den svenska stålindustrins insatser för miljönvad gäller stålets produktion, användning och återvinning.

Page 2: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

2

Page 3: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

3

Page 4: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

4

Page 5: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

5

STÅLET OCH MILJÖN

Denna skrift har tagits fram av civilingenjörSVR Joakim Widman vid Stålbyggnadsinstitutet

på uppdrag av Jernkontoret under ledning avBirgitta Lindblad och Helén Axelsson.

Projektets referensgrupp har bestått av representanterfrån nordiska metallindustriföretag. Lärare från svenska

gymnasieskolor har givit synpunkter på innehållet.Ett stort tack till er som bidragit med information,

idéer och kommentarer och till alla ersom fortsätter att arbeta för att trygga vår välfärd

och framtid och som satsar på miljön!

Stockholm 2001

Produktion: Wintjens Information AB.Bildmaterialet är hämtad från Bildhuset, Inexa Profil, Jernkontoret. Korrosionsinstitutet, LKAB,

Pressens Bild, Sandvik Steel, Stålbyggnadsinstitutet, Uddeholm och Øresund BilledArkiv.Boken är tryckt på Stora Fine, som är ett träfritt, obestruket, återvinningsbart Svanmärkt papper.

Tryckeri: Abrahamsons Tryckeri AB är Svanenlicensierat att producera miljömärkta trycksaker, vilket innefattarmiljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering.

Miljölicensen stämmer med nordiska kriterier för trycksaker och måste regelbundet förnyas.

MILJÖMÄRKT

TRY CK SA K

Lic. nr 341 012

Page 6: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

6

Miljökunskaper är nödvändiga för att vi ska kunna varamed och påverka vår och våra barns övergripande livs-situation. När du har läst den här boken hoppas jag attdu bättre ska kunna bedöma miljöfrågornas betydelseoch kunna bemöta, kritisera eller kanske tillföra argu-ment till den kontinuerliga miljödebatten. Den här bo-ken berör de viktigaste miljöfrågorna som kan kopplastill materialet stål och dess användning i det svenska sam-hället. Innehållet har grundats på aktuella och tillgäng-liga fakta samt praxis. Syftet är att du ska kunna tillgodo-göra dig både en helhetssyn och en inblick i detaljerademiljöfrågor.

Miljöfrågor påverkas ofta av känslomässiga och este-tiska värderingar – men såna värderingar har jag bara valtatt nämna i jämförande syfte. Sambanden mellan miljöoch ekonomi är så svåra att ta fram att jag har använtnågra grova uppskattningar för att kunna ställa miljö-frågorna i relation till andra viktiga samhällsfrågor.

Det finns både nyttiga samspel och konflikter mellanstål och miljö, där vi alla kan bidra till att utnyttja sam-spelen och minimera konflikterna.

Låt nu inte dina nyvunna kunskaper bli liggande, utananvänd dem och bättra gärna på dem. Dela gärna meddig! Stålet och miljön är två livsviktiga element för ossalla. Överallt och för all framtid.

Joakim Widman

FÖRORD

1. STÅLET OCH MILJÖNFrån järnålder till stålålder ....................... 9Miljöbegrepp att begripa ......................... 11Stålet i våra miljöer ................................... 12

2. STÅL I KRETSLOPPETKretsloppen ............................................... 15De naturliga kretsloppen ......................... 15Det tekniska kretsloppet ......................... 17Vad tillverkar vi av stål? .......................... 18Stål i bilar ................................................... 20Stål i byggnader ......................................... 21Konservburkens återvinning .................. 22Stål i kylskåpet .......................................... 22Återvinning och återanvändning ........... 23Hantering av restprodukter .................... 24

3. STÅLTILLVERKNINGENFrån muskelkraft till datorkraft .............. 27Stål och stålsorter ..................................... 27Olegerade och låglegerade stål ............... 27Höglegerade stål ....................................... 28Från järnmalm till stål .............................. 28Järn som råvara .......................................... 29Sintring och pelletisering ........................ 29Malmbrytningens miljöpåverkandefaktorer ....................................................... 29Kol som råvara .......................................... 30Hur man tillverkar koks .......................... 30

INNEHÅLL

Förklaringarna av de i texten kursiva orden är specifika för deras använd-ning i texten. Orden kan ha ytterligare betydelser i andra sammanhang.

Page 7: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

7

5. KORROSIONVarför rostar stål? ..................................... 47Korrosionstyper ........................................ 47Korrosionsskydd ...................................... 49Vad är rostfritt stål? .................................. 50

6. MILJÖPÅVERKANArbetet för en bättre miljö ...................... 53Miljöeffekter .............................................. 54Växthuseffekt ............................................ 54Försurning .................................................. 55Övergödning ............................................. 56Ozonlageruttunning ................................. 57Fotokemiska oxidanter ochmarknära ozon .......................................... 58Toxiska effekter ........................................ 59Resursutarmning ....................................... 59Metaller – nyttiga och farliga .................. 62Hur man bedömer miljöpåverkan ......... 64Miljömärkning ........................................... 64Hur man gör en livscykelanalys, LCA ... 66

7. STÅLETS POTENTIALStålets potential ......................................... 71

REFERENSERLitteraturreferenser ................................... 72Webbplatser .............................................. 73Jernkontorets utbildningspaket .............. 73

Koksningens miljöpåverkandefaktorer ....................................................... 30Så gör man råjärn av malm ..................... 30Masugnens miljöpåverkande faktorer ... 30Så gör man stål .......................................... 31Pulvertillverkning ..................................... 32Ståltillverkningens miljöpåverkandefaktorer till luft och vatten ...................... 32Bearbetning................................................ 34Varmbearbetning ...................................... 34Värmning ................................................... 34Smidning .................................................... 35Valsning ..................................................... 35Extrusion .................................................... 36Varmbearbetningens miljöpåverkandefaktorer ....................................................... 36Kallbearbetning ........................................ 36Kallvalsningens miljöpåverkandefaktorer ....................................................... 37

4. MILJÖARBETETJärn- och ståltillverkningensmiljöpåverkan ............................................ 39Växande miljömedvetande ..................... 39Att spara på naturresurserna ................... 39Effektivare energianvändning ................. 40Arbete för renare luft ............................... 40Vattenrening .............................................. 41Skydd av mark ........................................... 43Bättre arbets- och omgivningsmiljö ...... 43

Page 8: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

8

11

Page 9: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

9

Stål är samhällets viktigaste industriellt framställda ma-terial. Tänk bara på vad som inte skulle finnas i din var-dag om inte stålet fanns. Utan stål hade vi inga maskineroch inga verktyg – och då fanns heller inga kläder, ingahus, inga datorer, inga bilar och nästan inga råvaror. Ingenel och nästan ingen mat. Listan kan göras lång. Utan stå-let skulle vår tillvaro vara förhistorisk.

Vårt samhälle är helt beroende av stålet och av hur vianvänder det, nu och i framtiden. Lyckligtvis kan vi teore-tiskt tillverka hur mycket stål som helst. Stålindustrinsviktigaste råvara, järn, är nämligen jordskorpans fjärdevanligaste grundämne. De många miljarder ton stål somredan cirkulerar i samhället kan gång på gång smältasner för att användas till nytt prima stål.

Stål utvecklas hela tiden till att bli ett ännu bättre ocheffektivare material. Produktionen ökar för varje år ochger idag globalt cirka 700 miljoner ton färdiga stålpro-dukter om året. I Sverige är stålindustrin en mycket vik-tig del av svensk basindustri med över 20 000 heltidsan-ställda. Ett ständigt tillskott av duktig och välutbildadpersonal behövs inom stålindustrins många områden föratt utvecklingen ska kunna fortsätta. Idag producerarsamma antal anställda mer än dubbelt så mycket stål pertimme som för 15 år sen. Och de tillverkar stål av enmycket bättre kvalitet och med betydligt högre prestanda.

Miljöarbetet i samhället fortsätter i en rasande takt.Det beror mycket på att du, jag och naturen ställer alltstörre krav på hanteringen av olika ämnen. Förr troddevi att det var ofarligt att sprida stora mängder av mereller mindre farliga ämnen i vår ”oändliga” atmosfär, ivärldshaven och i jordskorpan. Men dessa ”droppar ihavet” kan inte nonchaleras.

Nu vet vi att det är ohållbart att producera sopor, icke-naturliga ämnen och emissioner som inte kan återanvän-das, eller som inte under överskådlig framtid kan återgåtill sin ursprungliga form.

Du och jag kan skapa grunden till ett fungerandekretsloppssamhälle, bl a genom att använda återvinnings-

Stålet och miljönbara material och produkter. Och genom att se till att deverkligen återvinns. Innehållet i den här skriften beskri-ver stålet, ett av världens mest återvunna och återvin-ningsbara material.

FRÅN JÄRNÅLDER TILLSTÅLÅLDERStål är en metall som till största delen baseras på grund-ämnet järn. När man reducerar järnmalm med kol får manråjärn. Råjärn innehåller bl a grundämnena kol och svavel.

När man i olika processer minskar kol- och svavelhal-terna i råjärnet och tillsätter små mängder av egenskaps-förbättrande ämnen, s k legeringsämnen, får man ett renare,mjukare, mer hållfast och lättbearbetat material som vikallar stål.

Det man förr i tiden utförde på järnbruken kalladesjärnhantering. Sverige bestod av många och små järn-bruk och hyttor som oftast var belägna nära råvarukällan– gruvan. Det var ett krävande och smutsigt jobb att förhand bryta malm, göra träkol, smälta järn samt bearbetamaterialet till användbara produkter.

Järnbruken ser idag helt annorlunda ut. De är hög-teknologiska, automatiserade och datorstyrda. Kropps-arbetet är nästan borta och miljön är vad vi numera krä-ver av den. Det moderna stålverket är renare och har enfullständig kontroll över materialflödena. Datorkraft hartagit över muskelkraft. Stålverkets miljöpåverkan kankontrolleras.

De gamla järnbruken ser idag helt annorlunda ut.

Page 10: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

10

Britten Sir Henry Bessemer var den som på 1800-taletsmitt revolutionerade världens ståltillverkning. Bessemeruppfann den s k konverterprocessen men lyckades aldrigframställa stål av tillfredställande kvalitet. Det var iställetsvensken Göran Fredrik Göransson som i juli 1858 varden förste att få metoden att fungera. Bessemers metodhar sedan dess utvecklats och andra metoder har upp-kommit.

Men i princip är det Bessemers metod som idag an-vänds vid malmbaserad ståltillverkning. I den näst vanli-gaste av dagens metoder använder man stålskrot sområvara i stället för malm. Mer om stålproduktion kan duläsa i kapitel 3.

Stål använde man förr till jaktredskap och verktyg. Idagfinns stål i fordon, byggnader, maskiner, elektronik, för-packningar mm. Numera kan man tillverka stål med allatänkbara egenskaper vilket har skapat en mångfald pro-dukter och användningsområden.

Tekniken att bygga med järn och stål har gamla anor.Från 1500-talet och framåt smidde man järnplåt, bl a föratt läggas på tak.

På 1700-talet blev även andra järnkonstruktioner van-ligare. Under åren 1776–1779 uppfördes i England värl-dens första bro helt i järn. Bron – som fortfarande stårkvar – har ett spann på 30 m och har gett namn åt detlilla samhället Ironbridge i närheten.

Världens kanske mest kända järnkonstruktion är Eiffel-tornet i Paris. Eiffeltornet konstruerades av Gustave Eiffel

och uppfördes till världsutställningen 1889. Tornet är300 m högt, tog 17 månader att bygga och är ett avfackverksteknikens mästerverk. De olika delarna samman-fogades med nitar. Utvecklingen har gått snabbt framåtsedan dess, även om liknande ”skrytbyggen” sällan byggsidag p g a de stora kostnader uppförandet medför. Skulleett liknande torn byggas med dagens teknik och medmodernt stål, skulle endast en tredjedel av material-mängden behövas i konstruktionen tack vare stålets för-bättrade egenskaper, ökade kunskaper om materialet samtförfinad konstruktionsteknik.

Stål i vår mening började alltså framställas på 1850-talet. Samtidigt utvecklade man tekniken att valsa stålettill moderna platta produkter. Tunnplåt används idagt ex till bilkarosser, takplåt, diskbänkar och vitvaror. Dukan läsa mer om olika stålprodukter i kapitel 2.

I början av 1900-talet utvecklades sammanfognings-metoderna svetsning och skruvförband som ersatte nitning.I och med detta var grunden lagd för våra moderna stål-konstruktioner, stora som små.

Enkel sammanfogning medför även enkel demonteringefter fullbordad användning, varmed stålprodukten lättkan återvinnas eller återanvändas.

Det finns idag många olika typer av stål med mycketvarierande egenskaper. För att säkerställa den höga kva-liteten och få en internationell enhetlighet har man in-fört materialstandarder som t ex omfattar materialegen-skaper och de provningsmetoder som används för attbestämma egenskaperna. Handel med stål sker över allanationsgränser, och vi kan med hjälp av standardernavara säkra på att stålet vi använder uppfyller egenskaps-

Fackverk till Öresundsbron

De sista lancashiresmederna vid Häfla bruk i Östergötland 1929.

Page 11: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

11

kraven oavsett var stålet har tillverkats. Sverige är världs-ledande inom flera specialstålsområden.

Nyttan med stål kan du se överallt i samhället. Åt vil-ket håll du än vänder dig kan du se nyttoprylar som inne-håller stål eller är tillverkade med hjälp av stål. Kan dukomma på någon som inte är det? I ett historiskt per-spektiv har vi alltså sedan 1850-talet trätt in i en ny, lång-livad epok: vi har gått från järnålder till stålålder.

MILJÖBEGREPP ATT BEGRIPAOrdet ”miljö” kommer från franskans ”milieu” som be-tyder omgivning. Ordet kan idag närmast förknippas medsammanhang som omfattar natur, ekologi och hälsa, vil-ket avses i denna skrift.

Miljöbegreppet kan även associeras till levnadsvillkor,verksamhetsområde eller krets, t ex skolmiljö eller dator-miljö.

Miljöbegreppet kan indelas i två områden: yttre miljöoch inre miljö. Till den yttre miljön räknas samhället ochnaturen i form av medierna luft, vatten och mark. Påver-kan på den yttre miljön orsakas till en stor del av män-niskan inom industrinäring, hushåll och transporter.Detta påverkar direkt naturens och människans hälso-tillstånd. Exempel på effekter från denna påverkan be-skrivs närmare i kapitel 6.

Inre miljöpåverkan kan innebära påverkan på männis-kans hälsa, t ex i vår boendemiljö eller arbetsmiljö. Exem-pel på fysiska och psykiska effekter i den inre miljön ärtrivsel, allergier, sjukdomar och belastningsskador. Seavsnittet om arbetsmiljö i kapitel 4.

Vi själva är en del av vår globala miljö. Du och jagpåverkas hela tiden – direkt eller indirekt – av de föränd-ringar vi åstadkommer i samhället eller på ekosystemen.Naturen är givetvis själv föränderlig vilket vi lärt oss ge-nom Darwins teorier om den evolution som skett underårmiljonerna. Men efter den industriella revolutionen harförändringarna blivit så stora och vanliga att de inte längregår att förklara med ”naturlig evolution”. Förändringarnagår idag så snabbt att vi kan märka hur vår omgivningförändras och påverkas. Därmed har begreppet ”miljö”blivit en högt prioriterad vardagsfråga.

De viktiga miljöfrågorna ter sig olika beroende på vari världen vi bor, hur gott ställt vi har det ekonomisktoch hur vi påverkas av olika miljöeffekter. I små länder med

ORDFÖRKLARINGAR

APPLIKATIONERAnvändningsområden.

DEMONTERINGIsärtagning, rivning eller sönderplockning.

EKOLOGILäran om samspelet mellan de levande organismerna och derasomvärld.

EMISSIONERUtsläpp. Ämnen som sprids, vanligen som gaser, vätskor eller partiklar.

EVOLUTIONBiologisk utveckling av organismernas ärftliga egenskaper genomtiden.

FACKVERKSTEKNIKTeknik som bygger på att stänger eller balkar kopplas samman, så attman får ett stabilt bärverk. I ett renodlat fackverk är stängerna kopp-lade med friktionsfria leder. Tekniken användes redan av romarna.

JÄRNMetalliskt grundämne med beteckningen Fe (Ferrum). Väger ca 7800kg/m3 och är det fjärde vanligaste grundämnet.

Framställning av järn anses ha börjat i Kaukasus ca 2000 f Kr,och spreds sedan till Mindre Asien, Indien, Kina, och så småningomäven till Europa. Järnframställning i Sverige antas ha börjat omkringår 400 f Kr. Järn användes då främst till verktyg av olika slag.

Järn utgör den viktigaste basen vid tillverkning av olika stålsorter.

KOKSStenkol som torrdestillerats (uppvärmts utan lufttillförsel). Koksanvänds inom stålindustrin som reduktionsmedel, framförallt i mas-ugnar för omvandling av järnoxider till järn.

KORRODERARosta. Se kapitel 5.

LEGERINGSÄMNENTillsatsämnen, vanligen metaller, som genom att blandas med enbaskomponent, t ex järn, skapar ett nytt material med särskilda egen-skaper, en s k legering.

Stål är en legering som till största delen består av järn, kol, kiseloch mangan. I specialstålen kan även krom, nickel, molybden ochnågra andra grundämnen ingå. Andra viktiga legeringar är t ex bronssom består av koppar och tenn, samt mässing (koppar och zink).

MILJÖEFFEKTERFörändringar av ekologi och miljö till följd av yttre påverkan. Effek-ten kan vara positiv eller negativ, men nämns vanligen som en stö-rande negativ förändring. Exempel är försurning, global uppvärm-ning eller lokal algblomning.

NITNINGFörband som bygger på att en nit med skaft och huvud placeras i ettförborrat hål i elementen, varefter niten pressas samman och ett nytthuvud bildas i andra änden. En annan form är stansnitning, där ele-menten läggs samman och deformeras lokalt så att vidhäftning sker.

Page 12: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

12

tät bebyggelse och många människor är avfallshante-ringen ett prioriterat område. I fattiga länder är reningenav föroreningar och avfall ofta dåligt utvecklad vilketförorsakar miljöproblem som främst drabbar lokal-befolkningen men även omvärlden. I rika länder somSverige har industrin prioriterat miljöfrågorna under desenaste 30 åren. Försurning och övergödning är exem-pel på högt prioriterade miljöeffekter.

Bland det som fattiga och rika har gemensamt är att viförbränner stora mängder fossila bränslen som kol ocholja för att få större tillgång till energi. Detta ger upphovtill både lokala och globala miljöproblem. Globala miljö-effekter som står högt på de internationella prioriterings-listorna är växthuseffekten och ozonlagerförtunningen.Så länge vi inte kan flytta till en annan planet får vi alla tadel av miljöeffekterna på jorden och det är bara vi självasom kan ta bort orsakerna och lindra effekterna. Miljö ärdärför ett viktigt men komplext begrepp som vi måsteförsöka begripa.

STÅLET I VÅRA MILJÖERDagens miljöproblem kan aldrig skyllas på en enskildupphovskälla och kan heller inte botas med en enda medi-cin. Vissa mänskliga beteenden och industriella proces-ser är dock så dominerande i vissa samhällen att de oftabeskylls för att ligga bakom uppkomna miljöeffekter.

Som föregångare kan basindustrin miljöanpassa pro-cesserna så mycket som möjligt och använda resursernaså effektivt som möjligt, och därmed bidra till att på siktuppnå en hållbar utveckling i samspel med miljön.

Miljöanpassning kan stå i konflikt med vår välfärd, somvi ju vill behålla eller helst förbättra. Miljöanpassninginnebär övergripande att sluta kretsloppen, att satsa påprodukter och material som både är välfärdshöjande ochkretsloppsanpassade. Stål är ett bra exempel!

Detta kommer oftast inte fram i miljödebatten därman ofta hävdar att de flesta s k ”miljöförbättrande åt-gärderna” innebär att vi samtidigt måste sänka våra väl-färdskrav.

Stål är ett hållbart, flexibelt och mycket långlivat ma-terial som kan användas över hela världen. Stål kan er-sätta material som trä, betong, sten, plaster, aluminiumoch koppar i de allra flesta applikationer. Att använda stålkan även vara fördelaktigt på grund av små risker för

Page 13: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

13

den yttre och inre miljön. Och stål kan alltid återvinnastill nya användbara produkter.

Faktorer som formbarhet, styrka och en obegränsadanvändning tillsammans med andra material är nog såviktiga ur ett miljöperspektiv som mer mjuka egenska-per som färg, känsla och lukt.

Färdiganvända stålprodukter kan återvinnas. Om stålhamnar i fuktig miljö så korroderar järnet. Legeringsmetal-lerna i produkten återgår då till sina ursprungliga oxidiskaformer. En stålprodukt kan i princip leva sitt nästa livsom vilken ny och prima stålprodukt som helst.

Din gamla diskbänk har kanske blivit ett X2000-tågoch konservburken du lämnade för återvinning har mankanske byggt en bro av.

Enligt termodynamikens första lag kan energi varken ska-pas eller förstöras. När man framställer stål använder manenergi främst från gas, elektricitet och oljeprodukter. Koks,som tillverkas av kol, används som reduktionsmedel imasugnar och järnsvampverk och bidrar därmed till ökatenergiinnehåll i produkten. Koks klassificeras och beskat-tas som materialråvara, inte som energi. Stålindustrin harunder en längre tid satsat kraftigt på att minska energi-användningen och levererar dessutom mycket värme tillhushåll och industrier från överskottsenergin i processen.

Energiomvandling orsakar ofta betydande påverkan påden yttre miljön. Ska man jämföra energianvändning ellermiljöprestanda för olika material är det viktigt att man jäm-för slutprodukterna för samma användning och funktion.

Energianvändningen per funktionell enhet är därförrelativt låg för en stålprodukt vid jämförelse med mot-svarande produkter av aluminium, trä eller betong enligtgenomförda studier av bl a byggnadskonstruktioner. Attersätta andra produkter med stål kan alltså minska dentotala energianvändningen. Huvuddelen av byggnadersenergianvändning kan dock relateras till användningen,t ex boendet.

Miljöanpassning av stålet sker dessutom genom att stål-industrins utsläpp av föroreningar kraftigt minskar. Kol-dioxidutsläppen är fortfarande relativt stora på grund avreduktionsarbetet, medan utsläppen av försurande äm-nen minskat mest. Ozonnedbrytande ämnen och miljö-gifter är idag närmaste obefintliga inom stålproduktio-nen. Stålindustrin satsar kontinuerligt mångmiljonbelopppå att göra processerna ännu renare och på att öka sinaegna och omvärldens kunskaper om stålet i våra miljöer.

OXIDISKI form av en oxid. En oxid är en kemisk förening mellan ett grund-ämne och syre (oxygène), där syret är den elektronegativa bestånds-delen. Järn finns mycket sällan som ren metall i jordskorpan, utanvanligtvis som järnoxid. Exempel på oxidation av järn till järn(II)-oxid: 2Fe + O2 ➔ 2FeO.

REDUCERAProcess med kemisk förändring av en substans som resulterar i attantalet elektroner i en atom eller molekyl ökar. Reduktion av ettämne innebär att ett annat oxideras (redoxreaktion). I järnets me-tallurgi får järnmalmens omvandling till järn tillsammans med kol imasugnen betraktas som den viktigaste redoxreaktionen. I dettasammanhang är reduktion alltså detsamma som borttagande av syre.

SIR HENRY BESSEMERÅr 1855 patenterade britten Sir Henry Bessemer (1813–1898) sinkonverterprocess. Hans metod innebär att luft blåses igenom ettbad av flytande järn inne i ett tråg (en konverter), som invändigtklätts med ett kemiskt surt kiselhaltigt foder. I och med dettaoxideras grundämnena mangan, kisel och kol, varvid järnet ”renas”till stål. Bessemer lyckades dock ej framställa några göt av tillfreds-ställande kvalitet.

När svensken Göran Fredrik Göransson den 18 juli 1858 i Edsken,som den förste i världen, lyckades tillämpa metoden i industriell skalaoch framställa göt av god kvalitet var detta en industriell revolution.Den blev inledningen till den moderna stålåldern genom att denmöjliggjorde massproduktion och billig tillverkning av högkvalitativastålprodukter såsom räls, järnvägshjul, fartygsplåt, m m.

SKRUVFÖRBANDFörband där gängade skruvar håller ihop komponenterna. Försesskruvarna med muttrar kallas de vanligen för bultar.

SVETSNINGTeknik som bygger på att lokalt smälta ihop två eller fler komponen-ter, antingen genom att tillföra nytt material eller använda befintligtmaterial.

TERMODYNAMIKLäran om hur värme omvandlas till arbete, eller omvänt.

VALSABearbeta stål genom att platta ut produkten mellan kraftiga rullar,s k valsar.

ÅTERVINNINGSBAREn produkt som kan återvinnas genom att återanvändas, material-återvinnas eller energiåtervinnas.

Page 14: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

14

22

Page 15: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

15

KRETSLOPPENJärn är jordskorpans fjärde vanligaste grundämne. Ettgrundämne varken skapas eller försvinner, utan cirkule-rar runt i samhällen och ekosystem i eviga kretslopp.

När en stålprodukt återvinns blir den en ny stålprodukt– en likadan eller en helt annan. En liten del av materia-let i stålet kan korrodera för att så småningom återgå tillsin ursprungliga form eller upptas i någon näringskedja.En annan del kanske kommer att användas i samman-satta produkter som inte återvinns till järn, t ex betong,glas eller läkemedel.

De övergripande kretslopp som definieras i miljö-sammanhang är naturliga kretsloppen (naturens egna)och det ”tekniska” kretsloppet (människans industriella).Ett visst ämnesflöde sker kontinuerligt mellan dessa krets-lopp.

Ämnen från det tekniska kretsloppet till de naturligakallas vanligen emissioner (utsläpp) eller avfall. En merallmän term är ”föroreningar”. En stor del av det härämnesflödet kan påverka den ekologiska balansen. Detkallar vi miljöpåverkan.

I motsatt riktning tar vi råvaror som ved, olja eller malmför att använda i teknosfären.

För att kretsloppsanpassa ska vi minska flödena av äm-nen mellan de tekniska och naturliga kretsloppen och istället använda och cirkulera (återanvända och återvinna)de material som redan finns i respektive system. ”Krets-loppsanpassning” är ett av de miljöbudskap som myn-digheter och organisationer världen över ställer sig bakommed syftet att på sikt minska eller utradera flera olikatyper av miljöpåverkan.

Exempel på kretslopp för en stålprodukt.

DE NATURLIGA KRETSLOPPENDe naturliga flödena av ämnen i naturen motsvarar vadsom här kallas för ”naturliga kretslopp”. Dessa flödenkan ske inom eller mellan olika typer av medier, t exlevande djur och växter, vattendragen eller jordskorpan.Dessa medier, eller miljöer, kallas i turordning för bio-sfären, hydrosfären och geosfären (litosfären). Låt oss användaen järnatom som fortsatt exempel.

Järnatomen ingår naturligt i olika kemiska former (sam-mansättningar) som kan vara mer eller mindre stabila.Den sannolikt stabilaste och vanligaste formen är sommineral i geosfären. I detta fallet sker geologiska ellergeokemiska kretslopp t ex genom att mineralet smälts,ändrar sammansättning och flyttas med lavaströmmar,varvid det senare återgår till ursprungsstadiet.

I mindre stabila biologiska eller biokemiska kretsloppkanske näringsämnet järnoxid tas upp av en växt, somäts av ett djur som lämnar järnet i avföring till marken,som bryts ner i jorden som åter tas upp av en växt ochcirkeln sluts.

Naturliga kretslopp kan ha oändligt många varianteroch vara mycket mer komplexa än ovan nämnda exempel.Genom omfattande internationell forskningssamverkanförsöker man öka förståelsen för de komplexa samspelenmellan fysikaliska, kemiska och biologiska processer påJorden för att bättre tolka betydelsen av t ex klimat-

Stål i kretsloppet

Stålframställning

Återvinning

Stålprodukter

Montage

Användning

Jordskorpan

Järnmalm

Återbruk

Page 16: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

16

förändringar och andra miljöeffekter. Här nöjer vi ossmed ett fortsatt enklare exempel av järn i jordskorpan.

Det finns för närvarande 109 kända grundämnen, var-av 83 är naturligt förekommande på vår jord. De vanli-gaste grundämnena i jordskorpan är syre (45,5 %) kisel(27,2 %), aluminium (8,3 %) och järn (6,2 %). Man harberäknat att järn är den vanligast förekommande metal-len i universum efter grundämnena väte, helium och syresom på jorden normalt förekommer i gasform.

Grundämnena rör på sig under årmiljonerna. De by-ter fas, isotop eller jonform. De byter kemisk bindning,egenskaper och miljö. Grundämnen både sprids och kon-centreras under korta eller långa tidsperioder. Högre kon-centrationer av viktiga grundämnen brukar vi försökautnyttja som råvarukällor. Att utvinna material ur grund-ämnen med lägre koncentrationer är möjligt, men vanli-gen för dyrt i större skala. Höga naturliga koncentratio-ner av järn som dessutom är brytvärda kallas järnmalm.Malm är alltså en ekonomisk term.

I Sverige bryts järnmalmen i Lappland, i Kiruna ochMalmberget. Förr bröts även mycket malm på andra plat-ser, främst i Bergslagen.

Järn förekommer inte som ren metall i jordskorpanutan är bundet till syre, svavel, kisel och andra grund-ämnen. Guld och silver är exempel på metaller som kanförekomma naturligt i elementär form, d v s inte kemisktbundna.

Järnmalm består av järnhaltigt mineral och icke järn-bärande berg, s k gångart eller gråberg. I Sverige finns

främst två järnmalmsmineral: magnetit och hematit. Bådaär järnoxider.

Hematit har sammansättningen Fe2O3 och magnetitFe3O4. Under järnåldern framställdes järn från myrmalmsom kemiskt heter järnhydroxid (Fe2O3

. H2O). Vid fram-ställning av järn skall man alltså avlägsna gångarten ochbefria järnmineralen från syre.

Detta sker inte naturligt, utan måste ske med industri-ella processer. Järnet tas då från det biologiska kretsloppettill det tekniska.

Järnatomerna finns inte bara i mineralform i jordskor-pan utan även i olika former i marken, i luft och vatten.Järn är dessutom ett livsnödvändigt mikronäringsämneför levande organismer och tas upp av både växter, djuroch människor. Även andra metaller klassas som mikro-näringsämnen, t ex zink, nickel, krom, molybden ochmangan.

Järn behövs bl a för produktion av röda blodkroppar,zink för att styra proteiner. Ett rekommenderat intag hosen vuxen person är 10–15 mg järn och 7–9 mg zink per dag.

Järnet som vi tillgodogör oss tillförs kroppen i formav bioackumulerbar järnoxid. Detsamma gäller för zink.Som jämförelse har ditt blod en zinkhalt som är ca 2 000gånger högre än i de svenska vattendragen. Genom våravföring tillför vi naturen 50 gånger mer zink än dentotala svenska varmförzinkningsindustrin. Mer om zink-ens betydelse för stålet finns att läsa i kapitel 5.

Järn reagerar ganska lätt med syre i luft eller vatten ochbildar då en korrosionsprodukt som i dagligt tal kallas rost.

Brytning av järnmalm.

Page 17: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

17

Teknisk användning

Teknisk återvinning

Biologisk* användningNaturensråvaror

Nedbrytning,Emissioner

m.m.

BIOLOGISKT*KRETSLOPP

TEKNISKTKRETSLOPP

Biologisk* återvinning

* Omfattar biologiska,biokemiska och geo-kemiska processer.

Rost är vanligen järnoxid som är på väg att inta sammaform som järn i malmmineral. Järnet återgår därmed tillsitt grundtillstånd i naturliga kretslopp.

Ett grundämne i elementär form är sällan bioackumu-lerbar. Därför cirkulerar grundämnen mer i geologiska krets-lopp än i biologiska. Järn i oxidform cirkulerar däremot imånga korta eller långa cykler som en viktig del avbiomassan innan det åter lagras i jordskorpan eller bliren del av det tekniska kretsloppet.

Jo, när vi talar i termer som miljöeffekter, återvinning,utsläpp, tillverkning och användning menar vi nästanalltid ämnen som flödar till, från eller i det tekniska krets-loppet.

Så länge ett ämne cirkulerar i det tekniska kretsloppetbelastas inte den yttre miljön, såvida inte cirkulationenger upphov till andra ämnen som lämnar det tekniskakretsloppet.

Mängderna av olika ämnen ökar kontinuerligt i dettekniska kretsloppet p g a den efterfrågan som skapas ivår strävan mot en hög samhällsstandard och välfärd.Dessutom skapar vi hela tiden nya ämnen och vi fram-ställer naturliga bristvaror på industriell väg som natu-ren har svårt att omhänderta. Detta faktum kan ge upp-hov till olika miljöeffekter, se kapitel 6.

Materialflöden inom och mellan kretsloppen.DET TEKNISKA KRETSLOPPETDe tekniska kretsloppen motsvarar de cykler som närmastkan beskrivas som kretsloppen för alla återvinningsbaramaterial och industriellt framställda produkter. Undan-taget livsmedel har tekniska kretslopp ingen roll i någonnäringskedja eller något biologiskt kretslopp. De tekniskakretsloppen omfattar nästan alla tillverkade material ochprodukter vi har omkring oss i samhället.

Råvaror som cirkulerar i det tekniska kretsloppet be-nämns alltid som återvunna eller återanvända råvaror.Övriga råvaror i detta kretslopp är råvaror från biolo-giska eller geologiska kretslopp. Flödet av material fråndet tekniska kretsloppet betraktas vanligen som emis-sioner och avfall.

Varför är det då intressant att betrakta det tekniskakretsloppet när vi kan nöja oss med att konstatera att deflesta ämnen någon gång i framtiden kommer tillbakatill sitt ursprung i naturliga kretslopp?

Page 18: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

18

För att nå vad vi kallar en ”hållbar utveckling” krävs enkretsloppsanpassning, d v s att vi ökar cirkulationen avbefintliga material och produkter i det tekniska krets-loppet. Det krävs också att vi minskar råvaruflödet tillkretsloppet – och att vi minskar emissioner och avfallfrån kretsloppet. Det är ett ansvar som alla måste ta påsig – både myndigheter, företag och privatpersoner.

Stål och metaller är de material som har allra bäst förut-sättningar att cirkuleras många gånger i det tekniska krets-loppet med nära nog oförändrade egenskaper. Begagnatmetalliskt material – d v s ”skrot” – har oftast mycket godaegenskaper och ett högt ekonomiskt värde. Idag åter-vinns i princip allt insamlat stålskrot i Sverige, ca 1,5miljoner ton per år.

Totalt återvinns globalt ca 400 miljoner ton järn ochstål årligen. Men det räcker inte. Efterfrågan på stål är såstor att allt tillgängligt skrot inte räcker till för att produ-cera det stål som behövs. Därför måste malm tillförasfrån geosfären, och samtidigt måste vi se till att ståletutnyttjas effektivare samt cirkuleras i det tekniska.

Det tekniska kretsloppet för järn i stål kan bestå avföljande processteg i kronologisk ordning: förädling ➔materialtillverkning ➔ bearbetning ➔ produkttillverkning➔ produktanpassning ➔ montering ➔ användning ➔underhåll ➔ demontering ➔ materialåtervinning. Däref-ter tillbaka till materialtillverkning. Nästan allt stål gårtillbaka i kretsloppet, hur mycket beror på produkt, till-verkningsprocess och användningsområde.

Förpackningar av stål är vanligen färdiga produkter somkonservburkar, hinkar, oljefat, containers och andra ty-per av behållare. Produkter inom verkstadsindustrin bru-kar placeras under kategorin maskiner. Övriga vanligaprodukter av stål är t ex diskbänkar, möbler, verktyg ochhemelektronik.

Den totala mängden stål i samhället är mycket svår attberäkna, men man vet att det finns mer än tio miljarderton stål i världen. Stålmängden i det tekniska kretsloppetökar med mellan 250 och 300 miljoner ton varje år tillföljd av den stora efterfrågan som finns för produkter avstål.

Stålprodukternas ”livslängd” – d v s användningenstidsomfång – varierar mycket och är beroende av mångaparametrar. En konservburk återvinns vanligen efter ettantal månader när den fyllt sin funktion och deforme-rats så att den inte kan återanvändas.

En stålbalk i en byggnad återvinns däremot efter kan-ske 50 år, trots att den kunnat fylla sin funktion i mångahundra år till. Detta beror på att byggnaden måste rivas,för att andra material har ”gjort sitt” och inte kan bytasut, eller för att byggnadens användning eller omgivandemiljö har förändrats. Den kan också behöva rivas till följdav en olycka som skadat viktiga komponenter.

Den tekniska livslängden hos en stålkomponent är där-för mycket sällan den faktor som begränsar livslängdenhos den sammansatta produkten.

Omfattande studier har visat att det är omöjligt attmed god noggrannhet bestämma medellivslängden föralla stålprodukter. Av den anledningen kan man hellerinte beräkna stålets återvinningsgrad. I dagens miljöde-batt används ofta uppskattade siffror för olika materials

Fördelning av stålanvändningen i Europa.

VAD TILLVERKAR VI AV STÅL?Produkter av stål används överallt i samhället. Färdigastålprodukter kan indelas i några huvudgrupper – för-delningen du kan se i figuren intill.

I det här kapitlet ska vi titta lite närmare på kretsloppenför fordon, förpackningar, byggnader och hushållsvaror.

Den största gruppen, ”rör och tråd” innehåller tillsam-mans med gruppen ”övrigt” många produkter som ärsvåra att sortera in i användningsområde. Rören (cirka15 %) används främst inom industrin för vätske- och gas-ledning, till byggnader, maskiner och annat. Gruppen”övrigt” består bl a av vitvaror. Fordonsgruppen omfattart ex bilar, bussar, lastbilar, tågset, fartyg, flygplan ochandra mobila maskiner. Till byggnader räknas bl a bostä-der, industrier, broar, master och järnvägar.

Rör och tråd 26,2 %

Maskin 9,2 %

Fordon 14,2 %

Övrigt 13,3 %

Förbrukningsvaror 5,0 %

Förpackning 6,5 %

Elektronik 3,0 %

Bygg 22,5 %

Page 19: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

19

återvinningsgrader för att avgöra hur kretsloppsanpassatett material är, något som lätt leder till helt felaktiga jäm-förelser.

Att tala om återvinningsgrad fungerar ganska bra förmaterial och produkter som har en mycket kort teknisklivslängd. Men begreppet återvinningsgrad passar inteför långlivade material vilkas återvinning beror av andrafaktorer än den egna tekniska livslängden och i de fall dåprodukten varierar mycket under materialets livstid. Fördessa material är det istället återvinningsbarheten somär den faktor som bör ligga till grund för bedömning avkretsloppsanpassningen.

Stål och några andra metaller är i det närmaste unikagenom att ha en hög återvinningsbarhet samtidigt sommaterialegenskaperna ej försämras i den återvunnaprodukten.

Ser vi vidare på stålprodukternas miljöegenskaper un-der användningsskedet, så har man konstaterat att stå-lets enskilda inverkan på miljön under produktensanvändningsfas är mycket liten eller obefintlig i förhål-lande till övriga faser i stålproduktens livscykel.

Ser vi däremot på stålproduktens användning i en sam-mansatt konstruktion, t ex i en bil, i ett hus eller en spis,råder motsatta förhållandet. I dessa fall är produktensanvändningsfas den mest miljöpåverkande.

Med livscykelanalyser kan man se var miljöpåverkandefaktorer uppkommer. Livscykelanalyser visar att använd-ningen av ett fordon eller en byggnad medför ca 10–50gånger större miljöbelastning än själva tillverkningen avmaterial och produkter i dessa konstruktioner.

Omvandling av energi till värme i hus eller till kraft imotorer skulle man alltså kunna kalla de största ”miljö-bovarna” i samhället. Trots detta så uppmärksammasmiljöfrågorna under användningsfasen väldigt lite ochstora resurser ägnas åt att studera och bearbeta miljö-parametrar i samband med tillverkningen av enskildamaterial och produkter. Förändringar av miljöprestandai tillverkningen medför därför för många betydande pro-duktgrupper endast en liten förändring i den totala miljö-belastningen.

Framöver kan vi ana att miljöarbetet till en allt störredel kommer att koncentreras kring användningen av pro-dukterna, t ex energifrågor.

Mer information om livscykelanalyser och värderingav miljöpåverkan finns i kapitel 6. Exempel på olika vardagsprodukter av stål.

Page 20: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

20

Gjutjärn12 %

Stål 55 %

Övrigt4 %

Plast11 %

Övrigametaller

10 %

STÅL I BILAREn personbil är en tekniskt avancerad och sammansattprodukt som till största delen består av metaller ochmetalliska legeringar tillsammans med olika plaster.

En bil innehåller många slags stålprodukter som till-sammans utgör 55 % av dess totala vikt. En stor person-bil innehåller därför ca 1 ton stål och järn. Stål är vanli-gen huvudmaterialet i chassi, kaross, axlar och andra rör-liga delar, katalysator, rörformade produkter, bensintankoch ett flertal andra detaljer.

En bil innehåller många olika typer av stål och stål-produkter, t ex kallvalsad, belagd tunnplåt, varmvalsadeprofiler och balkar, formpressade detaljer, rostfri tunn-plåt, kullagerstål och andra specialstål samt stålgjutgods.Mer om stålsorter finns att läsa i kapitel 3.Kretsloppen för stålprodukterna i en bil skiljer sig någottidsmässigt eftersom vissa bildelar har kortare livslängdän bilens totala livslängd. Avgassystemet t ex har kortlivslängd. Andra komponenter, vanligen fasta men ävenrörliga, väljer man av ekonomiska skäl att återanvända istället för att materialåtervinna efter bilens avslutade liv.Därmed kan man bättre utnyttja deras tekniska livslängd.

En bil fyller normalt sin funktion i mellan 10 och 20år. På 15 år kan den ha förbrukat 30 ton bensin och oljor,och därmed gett upphov till nära 80 ton växthusgaseroch 70 kg syrabildande föreningar (t ex NOX) i atmos-fären. Utsläppen motsvarar ungefär de mängder somsläpps ut för att framställa stål till 70 nya bilar.

Bilindustrin och våra politiker har också insett att deviktigaste åtgärderna för att förbättra miljön är att redu-cera utsläppen från fordonets drift - inte primärt vid till-verkningen. Vägtrafiken står idag för ca 15 % av världenstotala koldioxidutsläpp. Den fortsatta utvecklingen avstålets egenskaper medför att bilen kan göras lättare var-vid bensinförbrukningen minskar.

Enligt överenskommelser i EU skall bilindustrin minskasina CO2-utsläpp med 25 % till 2008 jämfört med 1995års nivåer. I Kalifornien förväntas man införa krav påZero Emission Vehicles (ZEV), inom några år – d v sfordonen ska ge inte några miljöfarliga utsläpp under drift.

För bilåtervinning gäller inom EU att 95 % av fordonetsvikt ska kunna återvinnas senast 2013. Idag återvinns re-dan 98 % av stålet i västvärldens bilar. Ett problem är attintresset för de återvunna materialen från fordon (med

Ungefärligt materialinnehåll i en ny personbil.

Återvinning av metaller från bilar är en väl etablerad industri.

Glas 3 %Gummi

5 %

Page 21: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

21

undantag av metaller) är så lågt att det kan bli svårt attnå de högt uppsatta målen – och att samtidigt minskamiljöbelastningen för t ex polymera material.

Byggande av ett miljöanpassat hus med stål, s k lättbyggnad.

STÅL I BYGGNADERByggnadsbranschen tillhör de branscher som har störstkrav på sig att öka återvinningen av material och pro-dukter. Varje år deponeras nämligen nära 4–6 miljonerton byggavfall i Sverige (1998/99), men mängderna mins-kar i takt med ökade krav från myndigheter. För attminska resursanvändning och annan miljöpåverkan ut-vecklas sätt att bygga som innebär åtgång av mindrematerialmängd och användning av återvinnningsbaramaterial i husen.

Ett hus består till största delen av material till bärandekonstruktionsdelar i grund, stomme, väggar och bjälklag,material som man oftast inte kan se med blotta ögat i enfärdig byggnad. Dessa material är vanligen inte fler äntio till antalet. Men när all annan nödvändig utrustning,alla installationer och ytskikt finns på plats, kan ett husbestå av hundratals olika material.

Huskroppen består sällan av fler än tre sorters stål.Mängden stål i ett bostadshus varierar från några få pro-cent upp till kanske 50 % i vissa fall. Totalt används unge-fär 700.000 ton stål i byggbranschen per år i Sverige var-av det mesta går till broar och hallbyggnader.

Ett renodlat ”stålhus” eller ”trähus” finns inte. Defini-tionen beror vanligen av vilket material den bärandestommen är tillverkad av. Stommen utgörs oftast av ståleller stålarmerad betong, men även av trä, sten eller tegel.

ORDFÖRKLARINGAR

BILÅTERVINNINGI Sverige skrotas uppskattningsvis 150 000 personbilar varje år.Ca 98% av stålet i bilarna återvinns. I USA använder stålindustrin13 miljoner ton stålskrot från bilar varje år, nära en fjärdedel av dentotala konsumtionen av stålskrot i landet.

Återvinningen av bilar går till så att man först avlägsnar och säljeralla återanvändbara delar. Sedan tas de delar bort som kräver sär-skild behandling, t ex däck, vätskor och batterier. Slutligen pressasoch krossas (fragmenteras) resterande delar som sorteras i katego-rierna stål, andra metaller samt övrigt material. Stålet avskiljs magne-tiskt och säljs till stålverken för omsmältning och tillverkning avnytt stål, kanske för användning i nya bilar.

BIOSFÄRENSammanfattande namn på de delar av jorden där liv kan förekomma.Biosfären omfattar livet i atmosfären (luften), hydrosfären (vattnet)och litosfären (marken).

BJÄLKLAGBärverk för golv och tak mellan byggnadens våningsplan.

CFCSamlingsnamn för en grupp klor-fluor-karboner (CFC-föreningar) somanvänts i bl a kylskåp, sprayburkar och skumplast. CFC-föreningarnaär mest kända för att bryta ner det ozon (O3) som skyddar oss motskadlig ultraviolett (UV) strålning. Ett känt produktnamn är freon,vilket i dagligt tal brukar betecknas CFC. Se även kapitel 6.

DENSITETVikt per volymenhet.

ENERGIÅTERVINNINGÅtervinning genom utvinning av energi. Lägsta formen av återvinning.

FASDe tre fundamentala faserna utgörs av tillstånden fast, flytande ochgas. Ibland betecknas även plasma som ett fjärde tillstånd. Plasma ären gas av partiklar som samverkar genom krafter med lång räckvidd.

FRAGMENTERASönderdela i mindre delar (fragment).

GEOLOGILäran om jorden (litosfären) och dess egenskaper.

GRUVHANTERINGSamlingsord för malmbrytning och mineralberedning.

HYDROSFÄRENJordskorpans vattenhölje, t ex hav, sjöar och floder. Av grekiskanshydor (vatten) och sfaira (klot).

HYTTSTENLångsamt avsvalnad masugnsslagg som är mörk och ogenomskinligoch som innehåller stora mängder kalcium, kisel, magnesium och alu-minium. Snabb avsvalning ger ett glasliknande material, s k hyttsand.

HÅLLBAR UTVECKLINGUtveckling under lång tid utan att göra avkall på miljö, hälsa, eko-nomi och andra välfärdsfaktorer.

Page 22: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

22

Oberoende av material så är funktionskraven likvärdigavad gäller hållbarhet, stabilitet, värmeisolering, brand-motstånd m m.

Precis som för bilen gäller för bostadshuset att den allrastörsta delen av miljöbelastningen sker under driftstiden,d v s under den tid som byggnaden används. Detta är iSverige i huvudsak kopplat till uppvärmning av bostaden.

Livslängden för ett bostadshus kan variera från ett tio-tal år till flera hundra år. Stålkonstruktionen i ett bo-stadshus har så mycket längre teknisk livslängd än självabyggnaden att den med fördel kan återanvändas om de-larna kan behållas intakta i samband med rivningsarbetet.

Lättbyggnad med stål är ett exempel på ett miljö- ochkretsloppsanpassat byggande som uppfyller alla dagensfunktionskrav. Lättbyggnad blir allt vanligare för bådesmåhus och flervåningsbyggnader.

Lättbyggnad är att bygga med tre material: stål, mine-ralull och gips. Alla tre har mycket goda miljöegenskaperoch väl fungerande kretslopp.

Inner- och ytterväggar byggs med en stomme av tunn-plåtsreglar och bjälklagen kan utgöras av profilerade stål-reglar och trapetsprofilerad stålplåt. På så sätt skapar manen hållbar byggnad, 4–6 gånger lättare än konventionellabyggnader av betong. Därav namnet lättbyggnad.

Eftersom delarna i en lättbyggnad och andra typer avstålkonstruktioner enkelt kan skruvas ihop likt en färdigbyggsats, är det dessutom lätt att demontera byggnadenoch att återvinna eller återanvända komponenterna.Framöver kommer fler byggnader att ”konstrueras föratt återvinnas”, d v s man anpassar byggnaden så att kom-ponenterna ska gå att återvinna eller återanvända till såstor del som möjligt.

KONSERVBURKENSÅTERVINNINGEn konservburk av stål är ett exempel på en förpackningsom har ett relativt snabbt kretslopp. Återvinningsgradenberor på hushållens förmåga att återlämna den förbru-kade burken. Idag återvinns ca 25 000 ton stålförpack-ningar från de svenska hushållen. Men många burkar,lock, kapsyler och annat följer med våra hushållssoportill värmeverk eller soptippar i stället för att återvinnas.Totalt konsumerar vi svenskar ca 40 000 ton stålförpack-ningar per år. Målet för den förordning om producentansvar

för förpackningar som infördes 1997 är att över 50 %skall återvinnas – ett mål som idag uppfylls för stålför-packningar.

Stålburken kan återvinnas för att användas i nästanalla typer av skrotbaserade stålprodukter.

En konservburk består vanligen av förtennad tunn-plåt som pressformas, svetsas eller formas till en behål-lare. Utanpå limmas vanligen en pappersetikett. I konserv-burkens begynnelse använde man bly som tätningsme-del, men det slutade man med för länge sedan när mankonstaterat förgiftningssymptom hos bl a sjömän. Dagensburkar avger inga farliga ämnen som påverkar innehålleteller den som tar del av det.

STÅL I KYLSKÅPETKylskåpet är en vitvara som idag finns i nästan varje hus-håll. Kylskåpet har löst problemet med lagring av livs-medel under det senaste århundradet. Den ursprungligaidén till kylskåpet kom från Albert Einsteins examensar-bete som student på universitetet. Svenskarna Baltzar vonPlaten och Carl Munters förverkligade idén och startadetillverkningen 1925. Ett litet kylskåp består numera avnära 50 % stål av olika sorter och ett större av ca 70 %stål. Resten är plaster, glas, köldmedium och andra metal-ler. Cirka 400 000 kylmöbler säljs varje år i Sverige och nära300 000 stycken skrotas.

Kylskåpets beståndsmaterial i ungefärliga siffror.

Miljödebatten kring kylanläggningar har nästan ute-slutande handlat om köldmediet och energianvänd-ningen. När man förstod att CFC bryter ner ozonskikteti stratosfären har dess användning helt förbjudits i de

Polymerer33 %

Litet kylskåp (32 kg) Stort kylskåp (70 kg)

Glas 15 %

Elektronik 19 %

Polymerer24 %

Glas 3 %

Övriga metaller3 %

Stålplåt 51 %

Elektronik 25 %

Stålplåt 25 %

Övriga metaller2 %

Page 23: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

23

flesta industrialiserade länder. Avvecklingen av CFC somköldmedium pågår i många utvecklingsländer – se vidarekapitel 6. Det första CFC-fria kylskåpet lanserades 1993.Vitvaror måste lämnas för återvinning till särskilda an-läggningar för att köldmediet först skall kunna tas om-hand och förstöras innan övriga komponenter återvinnseller deponeras. De flesta komponenterna i ett kylskåpmaterial- eller energiåtervinns. Återvinningen av stålet iett kylskåp påverkas inte av köldmediet.

Dagens normalstora kylskåp använder ca 0,5 kWhenergi per dygn, vilket är flera gånger mindre än för någraår sedan. Utvecklingen går mot ännu energisnålare kyl-skåp. Den energi som används av ett modernt kylskåpunder ett år motsvarar ungefär energin för att producerastålprodukterna i samma kylskåp.

De stora vitvaruproducenterna är mycket aktiva inomflera miljöområden vilket leder till hårda miljökrav påmaterialleverantörerna. Stål är därför ett material manväljer att behålla.

ISOTOPAtom med samma antal protoner som grundämnet, men annan massap g a annat antal neutroner.

JÄRNMALMJärn finns naturligt i jordskorpan i så stora mängder att det i prakti-ken kan betraktas som en oändlig resurs. Det är idag bara ekono-miskt lönsamt att utvinna järn ur mineraler med höga järnkoncen-trationer och det är först då den kallas malm. Malm är alltså enbarten ekonomisk term. Dagens brytvärda järnmalm innehåller mellan30 och 70 viktsprocent järn. Svensk järnmalm innehåller idag cirka63 % järn, vilket är en mycket hög siffra internationellt sett. I Sverigebryts årligen nära 21 miljoner ton (1998), varav cirka 75 % expor-teras. I världen bryts över 1 000 miljoner ton varje år.

KAROSSDet skal av tunnplåt som omger bilen för att skydda bil och passage-rare mot lättare yttre påverkan.

KEMISK FORMMetaller kan förekomma i olika kemisk form som ren metall, lege-ring, fri jon eller jon bunden till andra ämnen som t ex salter ellerorganiska komplex. I de olika formerna har metallen helt olika egen-skaper. Metaller kan därför inte betraktas som en enhetlig gruppnär det gäller hur de kan påverka miljö och hälsa.

KORRODERAVanligen: metall och syre som reagerar och bildar en oxid. Ett van-ligt ord för järnets korrosionsprodukt är ”rost”.

KYLMÖBELGemensamt ord för kylskåp, frys och sval.

KÖLDMEDIUMDet ämne som används i en kylanläggning med förångningskyl-process. Vanliga köldmedier är s k halogenerade kolväten, t ex CFC,men även ammoniak. CFC håller på att avvecklas helt p g a dessstora inverkan på stratosfärens skyddande ozonskikt.

LITOSFÄRENJordskorpan, d v s jordklotets yttersta stela skikt. Av grekiskanslithos (sten) och sfaira (klot). Benämns ibland även Geosfären, avgrekiskans ge (jord).

LIVSCYKELTidsperioden från födelse till död eller återuppståndelse. Uttrycket”från vaggan till graven” är vanligt förekommande i miljösammanhang.

MATERIALÅTERVINNINGÅtervinning av material i en produkt. Det återvunna materialet an-vänds som råvara för produktion av nytt material.

MILJÖPÅVERKANKonsekvens av en verksamhet som inverkar på miljöns beskaffenhet.

POLYMERA MATERIALMaterial som består av flera delar (poly = fler/många, meros = del).Oftast organiska ämnen som består av kedjeformiga molekyler. Syn-tetiska polymerer finns i t ex plaster, lim, gummi, lack och textilier.

PRODUCENTANSVARProducentens, importörens och försäljarens ansvar för att den färdig-använda produkten insamlas och återvinns. Insamlingen av för-packningar finansieras av förpackningsavgifter till REPA (Registerför Producentansvar). Avgiften år 1999 för metallförpackningar var1 kr/kg.

ÅTERVINNING OCHÅTERANVÄNDNINGI tidigare kapitel har vi sett olika exempel på stålåtervinning.Men stål innehåller mer än bara järn. Stålskrot med stortinnehåll av legeringsmetaller, t ex rostfritt stål, har högtvärde och kan lätt återvinnas.

Beteckningar som återvinning och återanvändning rang-ordnas enligt den förändring av produkten det innebär.Återanvändning av produkten utan bearbetning är denhögsta formen av återvinning medan energiåtervinning ärden lägsta formen.

Vilken återvinningsform som är bäst från miljösyn-punkt kan variera från fall till fall.

Återanvändning innebär att man använder produktenpå nytt i ursprungligt eller bearbetat skick. Vanligen gällerregeln: ju mindre bearbetning desto mindre miljöpåverkan.

Återvinning kan indelas i materialåtervinning och ener-giutvinning. Materialåtervinning innebär att man använ-der materialet i produkten som råvara vid framställningav nytt material av samma sort. Vanligen har man då till-gång till en bra råvara. Oftast blir miljöpåverkan mindrevid tillverkning från återvunna råvaror – dock inte alltid.

Energiutvinning sker när produktens inbyggda energi tastillvara genom förbränning. Detta gäller t ex för trävaror,

Page 24: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

24

de flesta plaster och andra oljebaserade produkter. Ener-gin kommer hushåll och industrier tillgodo t ex genomlokal distribution av vattenburen fjärrvärme.

För att kunna tillverka nytt prima material från åter-vunnet material krävs att dess kvalitet inte går förlorad.Stål är i det närmaste ett unikt material genom att manundviker kvalitetsförluster i samband med återvinningen,s k downcycling. Andra metaller och t ex glas går ocksåbra att materialåtervinna. Innehållet av legeringsämnenkan skapa vissa begränsningar för vilka produkter detåtervunna materialet kan användas till.

Allt stål går att återvinna oavsett hållfasthet, legerings-innehåll eller ålder. Man kan även återvinna den korro-sionsskyddande zinken. När man smälter ner förzinkatskrot förgasas zinken och följer med ugnsgaser och stofttill ett reningsfilter där zinken samlas i stoftet som avskiljs.Stoftet sänds sedan till en anläggning för framställning avny prima zink. Zinkens kokpunkt (förgasningstemperatur)är ca 907°C, d v s betydligt lägre än stålets smältpunkt.

Kvarsittande färger kan användas som energiråvara ochbehöver därför inte avlägsnas före återvinning. Numerafinns även teknik och utrustning för att återvinna stål urelektronikskrot, t ex från datorer. De ingående kompo-nenterna fragmenteras och sorteras i olika processteg be-roende på densitet och magnetiska egenskaper. Just kol-

stålets magnetiska egenskap gör det lätt att skilja frånblandat avfall.

Stål går även att återvinna från stålarmerade betong-konstruktioner. Den armerade betongen krossas och stå-let avskiljs med en magnet. Processen är ganska dyr, meneftersom efterfrågan och användbarheten hos återvun-nen betong ökar kommer även armeringsstål i framtidenatt återvinnas mer än idag. Förr deponerade man nästanallt byggavfall oavsett materialinnehåll, men dessadeponier kan komma att användas som råvarudepåer iframtiden tack vare ökad miljömedvetenhet, ny teknikoch nya politiska och ekonomiska riktlinjer.

Andra material i bl a byggbranschen återvinns idag van-ligen till mellan 5 och 50 %, d v s betydligt mindre än förstål. Dessa återvinningsandelar förväntas öka för varje årtack vare kretsloppsanpassningen och vår strävan moten hållbar utveckling.

Handeln med stålskrot sker i stor skala inom och mel-lan olika länder. Kvalitetskraven på skrot är minst likahögt ställda som för de flesta råvaror. Stålskrotets inne-håll och kvalitet regleras genom branschöverenskommel-ser på både nationell och EU-nivå.

Exempelvis råder krav på att skrotet inte får innehållaexplosiva eller radioaktiva komponenter. Inte heller fårdet vara förorenat med organiska eller mineraliska mate-rial eller med kvicksilver. Beroende på skrottyp skall detockså vara fritt från t ex koppar, tenn och bly.

Skrotet sorteras noggrant i bestämda kategorier baseratpå ursprung, dimensioner och legeringsinnehåll. Anlägg-ningar för återvinning av stålskrot finns över hela landet.

Återanvändning av stålkomponenter sker ännu inte isärskilt stor skala, även om det förekommer på flera håll.De större stålkonstruktioner som ibland återanvänds isin helhet är hallar, master, formställningar, sponter, samtvissa typer av broar.

HANTERING AV RESTPRODUKTERStålindustrierna producerar inte bara stål utan alstrar ävenen hel del andra produkter och material i de olika pro-cesserna. Generellt kan vi kalla dessa produkter för rest-produkter, vare sig de är målmedvetet framställda pro-dukter (biprodukter), råvaror till någon annan industrieller verksamhet, avfall för lagring eller deponering ellermiljöfarligt avfall för särskild behandling.

Gjutning av stålarmerad betongbyggnad.

Page 25: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

25

Exempel på restprodukter som upparbetas till nytt primamaterial eller används som råvaror inom egna eller andraverksamhetsområden är olika slagger, gasreningsstoft,koksgas eller andra energiinnehållande gaser och vätskor.

Upparbetningen och användningen av de förädladeprodukterna innebär stora miljömässiga besparingar. Avde ca 2 500 kg råvaror som används för att producera 1 tonstål, deponeras eller lagras idag endast ca 60 kg rest-produkter.

Masugnsslagg (hyttsten och hyttsand) används som väg-byggnadsmaterial eller som råvara vid tillverkning av ce-ment, glas och mineralull. Järnoxid är också en använd-bar restprodukt. Ren järnoxid framställs för användninginom bl a elektronikindustrin, läkemedelsindustrin ochför tillverkning av färger. Järnoxid kommer främst frånåtervinning av förbrukad saltsyra från betningsprocesser.

Filterstoft och annat finpartikelmaterial med höga halterav zink, nickel och krom kan med fördel upparbetas tillren metall igen. Det kromnickelhaltiga stoftet blandasmed sand och koks och injiceras i en plasmaugn vid högatemperaturer där metalloxiderna reduceras till rena me-taller. Man erhåller då även energirik gas och ca 17 %slagg. 100 kg stoft genererar ca 65 kg metall. Zinkriktstoft skickas till zinkproducerande verk för återvinning.

Även i andra processteg än själva stålproduktionen upp-står diverse restprodukter, t ex vid malmbrytning och be-arbetning av stålet till olika stålprodukter. Den svenskagruvhanteringen förorsakar i ett internationellt perspektivrelativt liten åverkan på markytan, främst tack vare att järn-malmsbrytningen sker under jord. De restprodukter i formav gångart eller gråberg som inte används inom t ex bygg-industrin läggs på permanenta eller temporära upplag.

Vid mekanisk bearbetning av stålprodukter uppståren mindre del restprodukter, t ex tillskärningsspill somhelt och hållet används som stålråvara. Internskrot (egen-genererat stålskrot) går direkt tillbaka till processen.Annat skrot förmedlas via metallåtervinningsföretag.

Järnverk och stålverk omsätter ganska stora energi-mängder. Vid stålindustrins högtemperaturprocesser fårman restenergier som kan återvinnas. Järnverk och stålverklevererar mycket energiråvara i form av koksgas, masugns-gas, konvertergas samt hetvatten till hushåll, andra indu-strier och för intern användning. Andra viktiga bipro-dukter från ett koksverk är bitumen (som bl a användsför tillverkning av asfalt), stenkolstjära, bensen och svavel.

SPONTStålpålar som slås ner i marken och sammanfogas till väggar. An-vänds främst för att förstärka mark och förhindra ras eller vatten-inträngning

STOMMEDet skelett som bär upp och stabiliserar byggnadens konstruktion,antingen ensam eller tillsammans med andra komponenter.

STÅLARMERAD BETONGBetong som förstärkts med stänger av stål, s k armeringsstål. Ståloch betong samverkar så att betongkonstruktionen bl a kan klaradragspänningar.

STÅLÅTERVINNINGVarje år återvinns ca 400 miljoner ton järn och stål i världen ochlångt mycket mer är i omlopp ute i samhället i fordon, maskiner ochfasta anläggningar i väntan på att stålet ska återvinnas till nytt stål iframtiden.

TEKNOSFÄRENUngefär: sammanfattande benämning av det globala flödet av dematerial och produkter som inte är producerade av naturen.

TRAPETSPROFILSärskild vågform (vågig profil), s k trapetsprofil, som man åstad-kommer på tunnplåt med rullformning för att öka dess bärförmåga.

TUNNPLÅTSREGELBockad profil av kallvalsad stålplåt med godstjocklek vanligen mel-lan 0,5 och 1,5 mm. Kan utformas på många sätt, men vanligatvärsnittsformer är C-profil och Z-profil.

VITVARORGemensam benämning för spisar, kylskåp, frysar, tvättmaskiner ochandra liknande hushållsprodukter. Den vanliga vitfärgade emaljerin-gen har gett upphov till namnet. Numera används även andra vitafärger och lacker.

ÅTERANVÄNDNINGÅtervinning av en produkt som kan användas i befintligt skick ellerefter viss tillsyn. Högsta formen av återvinning.

ÅTERVINNINGNyttiggörande av restprodukt. Indelas i återbruk, materialåtervinningeller energiåtervinning.

20

Page 26: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

26

33

Page 27: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

27

FRÅN MUSKELKRAFTTILL DATORKRAFTUtgångsmaterialet för ståltillverkning är järnmalm (järn-oxider) som reduceras med kol till råjärn. Råjärn i fast formkallas tackjärn. Namnet tackjärn lever kvar från förr i tidennär allt råjärn göts till stycken, s k tackor. I dag används detmesta råjärnet direkt i flytande form för ståltillverkningen.

Ståltillverkningen har genomgått stora förändringar itakt med att kunnandet och tekniken har utvecklats. Frånbörjan gällde enbart muskelkraft. Järnmalmen bröts ochlastades för hand och fraktades med häst eller oxar tilljärnbruket. Hästar och oxar släpade fram det för tillverk-ningen nödvändiga kolet. Tillverkningen av järn i dåti-dens s k blästor, sedermera hyttor, var manuell liksomde processer som utnyttjades för att från järnet görasmidbart stål.

Smidbart järn, d v s stål som kunde formas genommekanisk bearbetning med hammare och andra hand-verktyg, tillverkades så sent som på 1960-talet som ensorts halvfast stål. Kända metoder var bl a vallonsmidetoch senare lancashiresmidet. Vallonsmidet förde med sigen omfattande invandring till Sverige av duktigt yrkes-folk från Mellaneuropa. Men långt innan den sistalancashiresmedjan i Sverige lades ner dominerade andrametoder för stålframställning.

Möjligheterna att utnyttja andra kraftkällor – först vat-tenkraft, sen ångkraft och till sist elektricitet – medfördestora förändringar. I Sverige utvecklades bessemerproces-sen, en konverterprocess som innebar att råjärnet kundefärskas till stål genom att luft blåstes genom ugnsbotteni det flytande råjärnet varvid kolhalten sänktes. De mellan-svenska malmernas låga halt av fosfor gjorde dem speci-ellt lämpliga för bessemerprocessen. En vidareutvecklingav bessemerprocessen ledde till thomasprocessen där ävenfosforrika malmer kunde användas. Slaggen efter thomas-processen kunde användas som gödningsmedel i jord-bruket, s k thomasfosfat.

Thomasprocessen medförde att de rika malmföre-komsterna i bl a Kiruna och Malmberget kunde utnytt-jas. Samtidigt som bessemerprocessen infördes kom ocksåmartinprocessen. I den kunde man smälta stora mäng-der skrot d v s materialåtervinna uttjänta produkter.

Järn och stål är tunga material och tillverkningspro-cesserna sker vid hög temperatur. I dag har maskin-utrustning och elektronik tagit över det mesta av muskel-kraften. Yrkeskunnandet som alltid varit ett känneteckenför svensk kvalitet när det gäller svensk ståltillverkninghar idag stor hjälp av datorer och IT.

STÅL OCH STÅLSORTERStål kallade man ursprungligen en legering av järn medkol där man genom olika metoder avlägsnat det mestaav det kol som blandats med järnet under reduk-tionsprocessen. I reduktionsprocessen förädlas järnmalmtill järn.

Stål är numera ett samlingsord för flera olika slags le-geringar. Stållegeringar får man fram när man i smält till-stånd blandar järn med metalliska och icke metalliskagrundämnen så att nya material skapas. Legeringar harofta nya egenskaper som helt skiljer sig från de ingåendegrundämnenas egenskaper. Resultatet blir ett stort antalstålsorter. Det som kännetecknar dessa är att järn ingårsom den främsta komponenten i materialet.

Stålsorterna – de olika legeringarna – är anpassade tillde produkter som ska tillverkas av stålet. För att för-enkla något skiljer man stålsorterna åt i grupper. Någraviktiga grupper av stålsorter och deras användningsom-råden beskrivs nedan.

Ståltillverkningen

OLEGERADE OCHLÅGLEGERADE STÅLMed konstruktionsstål menar man stål där järnet legeratsmed bl a kol, kisel och mangan i olika halter. Legeringens

Page 28: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

28

sammansättning beror mest på vilka värden man vill hapå stålets hållfasthet mot mekanisk påkänning. Exempelpå användningsområden för konstruktionsstål är master,lyftkranar och tankar.

Höghållfasta stål är konstruktionsstål som även inne-håller små mängder av t ex bor, kväve eller andra grund-ämnen. Genom val av legering och olika typer av bearbet-ning och värmebehandling kan man öka stålets hållfasthet.

Exempel på användning är t ex byggkranar och säker-hetsdetaljer i bilar, t ex krockskydd. Här eftersträvar manatt minska vikten på den färdiga konstruktionen utan attge efter för kraven på styrka.

Konstruktionsstål och höghållfasta stål har relativt litenmängd legeringsämnen, därför kallas de låglegerade stål.

HÖGLEGERADE STÅLRostfria och syrafasta stål är legeringar där krom ochnickel, samt vid syrafasta stål även molybden, är väsent-liga legeringsämnen. De används, som framgår av nam-net, när motstånd mot rostbildning, korrosion, önskas.

Man använder oftast dessa stål i frätande miljöer, t exdär man har höga hygieniska krav. Bra exempel är rostfriadiskbänkar, bestick, hushållsredskap, medicinska utrust-ningar och detaljer som t ex höft- och knäledsproteser.

Värmebeständiga stål är vissa rostfria stål som användsdär man kräver motstånd mot höga temperaturer, t ex ivärmeanläggningar och teknisk utrustning inom industrin.

Verktygsstål används som framgår av namnet för till-verkning av verktyg. Utmärkande för verktygsstål är attde har hög motståndskraft mot förslitning. Denna egen-skap uppnås genom att stålet legeras med en relativt höghalt av kol och ämnen som krom, volfram, molybden,kobolt, titan, vanadin m fl. En speciell grupp av verk-tygsstål är snabbstål som används till bl a borrar, fräsaroch gängtappar.

FRÅN JÄRNMALM TILL STÅLDen väsentliga råvaran för tillverkning av järn är järn-malm. Dessutom krävs ett reduktionsmedel som vanli-gen utgörs av koks, kol och/eller reducerande gas. Slutli-gen krävs ett slaggbildande material som kan ta upp olikaförorenande element. Föroreningar skulle annars bli kvari det bildade järnet och vara skadliga för järnets fortsattaanvändning. De viktigaste förekommande råvarorna för

Byggkranar som konstrueras i höghållfast stål kan göras både lättareoch smidigare än kranar, med samma hållfasthet, som konstruerats ikonventionellt stål.

Page 29: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

29

framställning av järn är:

• järn i form av oxider – järnmalm

• kol i form av koks

• reducerande gas framställd av naturgas

• kisel i form av t ex legering mellan järn och kisel –ferrokisel

• kalksten.

därefter avskiljs malmen från gångarten, s k anrikning.När man bryter magnetit sker avskiljning med hjälp av

magnetisk separation. Den anrikade produkten kallas slig.

JÄRN SOM RÅVARARent järn förekommer ytterst sparsamt i jordskorpan.Däremot är järn bundet i föreningar med andra grund-ämnen som syre, svavel, klor m fl. För utvinning av järnär i praktiken föreningarna med syre de helt domine-rande. Malmen, eller mineralen kallas för magnetit (svart-malm) eller hematit (blodstensmalm) beroende på vil-ken typ av syreförening som är företrädande.

Magnetiten, svartmalmen, har fått sitt namn efter sinamagnetiska egenskaper. Om den repas mot en ofärgadyta får man ett svart streck. Dess kemiska beteckningskrivs ofta Fe3O4. Magnetiten är dock en blandoxid var-för det är mer korrekt att skriva FeO . Fe2O3.

Hematiten, blodstensmalmen Fe2O3, har fått sitt namnav en annan egenskap: om den repas mot en yta efter-lämnar den ett blodrött streck.

Att bryta järnmineral lönar sig först om den är tillräck-ligt koncentrerad i den omgivande bergarten – i gråbergeteller gångarten. Det är oundvikligt att gråberg följer medvid brytningen. Efter brytningen krossas materialet och

SINTRING OCH PELLETISERINGSligen är för finkornig för att kunna användas i efterföl-jande processer där oxiderna skall reduceras, d v s befriasfrån sitt syre. Därför krävs det en förberedande process.Den görs normalt på två olika sätt – sintring eller pelletisering.

Vid sintringsprocessen blandas sligen med kalk ochkol i form av koks-grus på en bädd som värms upp kraf-tigt. Den starka värmen gör att bädden bränns ihop tillen porös massa som sedan krossas till lämpliga stycken.

Pellets framställs genom att mycket finkornig slig, slagg-bildare och lite vatten matas in i en roterande trumma.Under roteringen bildas då alltmer växande kulor avblandningen. När kulorna nått lämplig storlek matas deut ur trumman. Kulorna, eller pelletsen, går sedan tillbränning för att de skall få den hållfasthet som efterföl-jande processteg kräver.

MALMBRYTNINGENS MILJÖ-PÅVERKANDE FAKTORERUtvinning av den järnbärande råvaran påverkar natur-miljön i större eller mindre grad. För det första utnyttjarman naturresurser. För det andra uppstår biprodukteroch restprodukter vid framställningsprocesserna somskulle kunna påverka miljön om man okontrollerat skulletillåta utsläpp i luft och vatten.

Page 30: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

30

Järnmalm liksom kalksten och silikater är mycket van-ligt förekommande. Brytningen av dessa råvaror har där-för inte någon större påverkan på jordens resurser. Energi-förbrukningen är låg i förhållande till verksamheternastotala omfattning och betydelse. Det har tidigare nämntsdet oundvikliga i att det vid brytningen av mineralernaäven följer med avsevärda mängder av omgivande grå-berg, något som sedan avlägsnas genom olika anriknings-metoder. Gråbergsresterna deponeras eller används somfyllnadsmaterial. Förädlingen av mineralet (sligen) genomsintring medför stora utsläpp till luft av framför allt sva-veldioxid och kväveoxider men även organiska ämnen.Järnframställningen i Sverige baseras i dag på uteslutandepellets. Pelletisering ger motsvarande utsläpp men i min-dre mängder.

KOKSNINGENS MILJÖ-PÅVERKANDE FAKTORERUtsläppen till luft från koksningen är stoft, koldioxid,kväveoxider, svaveldioxid, polyaromater samt smärre mäng-der metaller bundna till stoftet. En stor del av reningensker genom användning av vatten varvid bl a ammonium-kväve och syreförbrukande ämnen släpps ut till vatten.

KOL SOM RÅVARATillverkningen av järn baseras idag mestadels på stenkol.Men den form av stenkol som finns är inte lämplig fördirekt användning. Stenkol innehåller alltför stora mäng-der av olika ämnen som måste avlägsnas för att få framden produkt som vi kallar koks.

HUR MAN TILLVERKAR KOKSFlertalet malmbaserade järnverk har i dag egna koksverksom tillverkar den koks som processerna kräver. Bipro-dukterna – koksgas mm – som uppstår används antingendirekt i den egna verksamheten eller säljs externt.

Koksningen sker i smala ugnar uppställda i batteriermed mellanliggande eldningskanaler där en del av denkoksgas som bildas används för eldningen av ugnarna.Ugnarna fylls med den stenkol som skall koksas. I deslutna ugnarna sker utan lufttillförsel en torrdestillationså att ett flertal flyktiga föreningar avdrivs i gasform. Närall gas avdrivits trycks den färdiga koksen ut ur ugnarnaoch släcks snabbt med vatten för att den inte skall brinnaupp när den nu har kontakt med luftens syre.

Koksgasen innehåller många ämnen. Gasen renas ibiproduktverket där många biprodukter framställs somkan säljas på marknaden: tjära, naftalin, svavel, ammo-niak och råbensen. Den renade koksgasen används bådeför att värma koksbatterierna, till olika processer i denegna tillverkningen samt för kraft- och värmealstring bådeexternt och internt.

SÅ GÖR MAN RÅJÄRNAV MALMÄven om man genom åren har utvecklat många meto-der för att reducera järnmalm till järn är den så kallademasugnsprocessen fortfarande den helt dominerande.Masugnen består av ett schakt, där man överst tillsätter(chargerar) pellets eller sinter och koks. I nedre delenblåser man in luft genom s k formor. Luften är förvärmdtill hög temperatur (>1 000°C). Syret i luften förenar sigmed kolet i koksen och bildar koloxid som strömmaruppåt och möter malmen och kokset som rör sig nedåt.Malmen reduceras och värms upp av den heta gasen(masugnsgasen) som därför förlorar huvuddelen av vär-men innan den lämnar ugnen. Ett flertal kemiska reak-tioner sker i masugnen men de viktigaste är:

2C + O2 ➔ 2COFe2O3 + CO ➔ 2FeO + CO2FeO + CO ➔ Fe + CO2C + CO2 ➔ 2 CO

Förutom koks och sinter eller pellets tillförs även slagg-bildande material. Slaggen som bildas tar upp förore-ningar från koksen och gråberget. Slaggen, som är lättareän järnet, flyter ovanpå och kan tappas av separat.

MASUGNENS MILJÖPÅVERKANDEFAKTORERGrunden för råjärnframställningen är reduktion av järn-oxider med hjälp av kol. Det innebär att koldioxid släppsut till luften. Genom successiv utveckling av masugns-processen har man fått ett allt högre utnyttjande av detkol som tillförs. Det innebär att det bildas allt mindre

Page 31: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

31

koldioxid per ton tillverkat råjärn. Masugnsgasen innehål-ler förutom koldioxid även bl a koloxid och kan därföranvändas som ett lågvärdigt bränsle.

Fasta restprodukter från råjärnstillverkningen är slaggsamt stoft och slam från gasreningsfilter. Det grova stof-tet kallas hyttsot och kan återvinnas. Slaggen användsför många olika ändamål som t ex cement eller vidanläggningsarbeten (vägbyggnad).

INTEGRERADE VERK GÖR STÅL AV RÅJÄRNStålverk som själva tillverkar basråvaran råjärn brukar mankalla integrerade verk. Att göra stål av råjärn går till så här:

Det flytande råjärnet tappas i en syrgaskonverter (LD-konverter). Konvertern är ett stort kärl som är inklättmed en eldfast infodring. Syrgas, som tillförs uppifrångenom en lans, reagerar med kolet i råjärnet och bildarkoloxid. I processen uppstår ett värmeöverskott somutnyttjas för skrotsmältning. 15–20 % av järnråvaruinsat-sen kommer från skrot. Stålet transporteras därefter tillen efterbehandlingsstation för slutjustering av analysenoch eventuellt även av temperaturen.

SKROTBASERADE VERK GÖR STÅL AV SKROTStål är ett kretsloppsanpassat material som kan återvinnasi praktiskt taget obegränsad omfattning. Det innebär attvi har många skrotbaserade stålverk. De flesta stålverksom tillverkar legerade stål använder skrot som en vä-sentlig råvara i sin tillverkning.

I pilotmasugnen har man möjlighet att ta reda på följder av förändringen i processen innan det utförs i stor skala.

SÅ GÖR MAN STÅLRåjärn innehåller 3–4 % kol och blir därigenom så spröttatt det inte kan formas. Alltså måste det mesta av koletavlägsnas. Dessutom skall legeringsämnen av olika slagtillsättas för att de olika stålsorterna ska få önskade egen-skaper. De i dag helt dominerande processerna för stål-tillverkning är syrgasprocesser – framför allt LD-proces-sen – i integrerade verk och tillverkning i elektrostål-ugnar (ljusbågsugnar) i skrotbaserade verk.

Page 32: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

32

Den vanligaste utrustningen i skrotbaserade stålverkär en elektrisk ljusbågsugn för smältning av skrotet, enskänkbehandlingsanläggning för slutjustering av tempe-ratur och analys samt en stränggjutningsanläggning. Förtillverkning av rostfria stål har man också en s k AOD-konverter efter ljusbågsugnen.

Utseendemässigt skiljer sig det skrotbaserade verketsAOD-konverter inte mycket från det integrerade stål-verkets LD-konverter. Processtekniskt är skillnaden attman förutom syrgas även tillför gasen argon. Genomdenna utspädning av syrgasen kan man lättare kontrol-lera stålets kol- och kromhalt. Utan argon skulle värde-fulla legeringselement oxideras och gå förlorade i slaggen.

Ljusbågsugnen består av ett eldfast kärl. Genom kärletslock (valv) är tre elektroder nedstuckna. Kraftig strömleds till elektroderna och bildar elektriska ljusbågar somger den energi som krävs för att smälta skrotet ochlegeringsämnena.

PULVERTILLVERKNINGÄven om nästan all ståltillverkning avslutas med gjut-ning till solida ämnen, bör det dock nämnas att man kantillverka en pulverformig produkt från det smälta stålet.Det gör man genom att blåsa sönder stålstrålen vid gjut-ningen med en kraftig tillförsel av argon. Då bildas småpärlor av smält stål. Resultatet blir ett pulver.

Pulvret kan sedan pressas till s k pulverkroppar, oftatill den form som den slutliga produkten skall ha. Ge-nom påföljande värmebehandling görs produkten fastoch hållbar.

ANDRA SÄTT ATT GÖRA STÅLFörutom de två viktigaste processerna för tillverkningav olika stålsorter som vi redan har beskrivit, finns ettantal andra processer. De viktigaste är:

• HF-ugnar (högfrekvensugnar) som smälter om skrot iett kärl omgivet av en elektrisk spole genom vilkenhögfrekvent ström leds.

• ESR-ugnar (elektroslaggraffinering) som har ett stål-ämne som elektrod. Stålämnet smälts ned och renasfrån inneslutna gaser eller föroreningar genom använd-ning av speciella slagger. ESR-ugnar används när manvill tillverka mycket slaggrena, legerade stål.

GJUTNINGNär stålet har rätt sammansättning gjuts det. Det kanske kontinuerligt i stränggjutningsmaskiner till ämnen medolika dimensioner. För plåt- och bandprodukter användsplatta format, s k slabs. För stångprodukter används mereller mindre fyrkantiga format, s k blooms. Till tråd-produkter används fyrkantiga format med klenare dimen-sioner, s k billets.

För vissa applikationer gjuts stålet i formar (kokiller)till göt.

STÅLTILLVERKNINGENSMILJÖPÅVERKANDE FAKTORERTILL LUFT OCH VATTENStåltillverkning ger upphov till att naturresurser utnytt-jas utöver vad som krävs för själva tillverkningen av bas-råvaran järn. Främst krävs det legeringsmetaller. För delåglegerade stålen behöver man mangan och kisel somlegeringselement i små mängder. Höglegerade stål inne-håller krom, nickel, molybden, vanadin, wolfram, koboltm fl, ofta i betydande mängder.

För smältning av skrot åtgår elektrisk energi. För attbilda de för processerna nödvändiga reaktionsslaggernaanvänds kalk och flussmedel. Stålugnsslaggerna kan iblandanvändas som fyllnadsmaterial vid anläggningar eller somslaggbildare i masugnen.

Utsläppen från processerna inom ståltillverkningen ärhuvudsakligen:

till luft

• utsläpp av stoft som bl a innehåller komplexa metall-oxider

• koldioxid

• kväveoxider

• kolväteföreningar

till vatten

• utsläpp från stränggjutningsmaskiner av glödskalsrester,oljor, fetter och smörjmedel

Page 33: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

33

Tappning av det färdiga stålet i en skänk. Skänken fungerar som ett transportkärl och transporterar det smälta stålet frånljusbågsugnen eller konverten till gjutningen.

Page 34: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

34

BEARBETNINGEn liten del av det stål som tillverkas används för gjut-ning av detaljer (stålgjutgods). Största delen av allt stålbearbetas på annat sätt. Det innebär att det gjutna ståletformas till en önskad produkt genom att bearbetas i varmteller kallt tillstånd med olika mekaniska metoder: tryckeller drag.

Bearbetningen syftar till att forma en produkt som äranpassad till efterföljande operationer och ändamål. Detviktigaste är kanske att genom bearbetning skapa mångaav stålprodukternas goda tekniska egenskaper.

När smält stål stelnar till en gjuten produkt består detav ett stort antal små korn. Kornen är visserligen småmen är ändå för grova för att stålet skall ha de tekniskaegenskaper som eftersträvas. Vi talar om att stålet har engrov struktur. Gjutstrukturen är dessutom mycket ojämni kornstorleken och kornens kemiska analys kan varieraavsevärt. Genom inverkan av plastisk bearbetning vid högatemperaturer får man en finkornigare struktur samtidigtsom kornens analys likformas.

Den plastiska bearbetningen indelas i varmbearbetningoch kallbearbetning.

VARMBEARBETNINGUtmärkande för varmbearbetningen är att den sker vidhög temperatur, i regel i området 1 000–1 250oC. Vid dessatemperaturer är stålet mjukt (duktilt). Genom deforma-tionen och påverkan av den höga temperaturen sker en

inre process som kallas rekristallisation. Den medför attstora korn ombildas till flera små. Den varma plastiskabearbetningen utförs på flera olika sätt.

De vanligast förekommande är:

• smidning

• valsning

• extrusion

Utmärkande för dem alla är att materialet upphettasföre bearbetningen.

Efter gjutningen bearbetas stålet i olika plastiska processer till handelsfärdiga produkter t ex stänger.

VÄRMNINGUgnar som används för värmning av stål före bearbetningkan vara kontinuerliga eller satsvisa. De kontinuerligaugnarna indelas – beroende på sättet att förflytta stål-ämnena – i sk stegbalksugnar, genomskjutningsugnar el-ler roterhärdugnar. Ugnarna eldas normalt med gasol,olja, koksugnsgas eller naturgas där sådan finns.

Det finns ett stort antal ugnstyper för satsvis charge-ring. Några exempel är:

• gropugnar

• kammarugnar

• vagnhärdugnar

Ugnskroppens värme överförs till värmegodset på tvåolika sätt: genom strålning och konvektion. Strålning är

Page 35: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

35

den värme som den lysande lågan och de lysande ugns-väggarna överför som ljusenergi. Konvektion är den delav värmen som de varma rökgasernas molekyler överförnär de rent mekaniskt kolliderar med det material somskall värmas.

För att nå de höga temperaturer man vill ha spelar kon-vektionen en så stor roll att det – trots att många kon-struktioner provats – visat sig vara oekonomiskt och ilängden mer energikrävande att använda elektriska ugnar.

En speciell typ av värmning baserad på elektricitet finnsdock i form av högfrekvensvärmning. Då sker värm-ningen genom att ämnet som skall värmas får passeragenom en spole med högfrekvent växelström. Den härtypen av värmning används när ämnets form är väldefinierad och symmetrisk.

SMIDNINGAtt smida järnet är det äldsta sättet att plastiskt formametalliska material. De första som använde metoden vartroligen guld- och silversmeder. Länge var smidningenockså den enda processen för att plastiskt bearbeta me-taller. Vid smidning kan man antingen minska smides-styckets dimensioner eller också kan man åstadkommabestämda, mer komplicerade former genom att smida ien form s k sänksmidning där utbredning sker i samtligatre dimensioner.

VALSNINGVid valsning sker den plastiska bearbetningen genomatt materialet som skall bearbetas dras genom en spaltmellan två roterande rullar, valsarna. Valsspalten har min-dre dimensioner än det ingående materialet.

Det finns ett antal olika valsverkskonstruktioner. Devanligaste är triovalsverk, duovalsverk och kvartovalsverk.

ORDFÖRKLARINGAR:

AOD(Argon Oxygen Decarburization), en process för minskning av kol-halten i rostfria stål.

BETNINGProcess för borttagande av bl a järnoxid från varmbearbetat stål genombehandling med syra, i allmänhet svavelsyra eller saltsyra. För rost-fritt stål används en blandning av salpetersyra och fluorvätesyra.

DEFORMATIONSHÄRDNINGVid bearbetning i kallt tillstånd blir materialet allt hårdare – detdeformationshärdar. Genom att värma upp materialet överrekristallisationstemperaturen (650°C) får man en strukturföränd-ring av stålet som gör det mjukare igen.

DEPONERINGPlacering av avfall inom avgränsat område. Indelas i kontrolleradeller icke-kontrollerad deponering.

EMULSIONERUppslamning av ett olösligt ämne i en vätska. Av latinets emulgere(mjölka).

FLUSSMEDELEtt material som ger en mer lättsmältande slagg tillsammans medkalk. Oftast används flusspat eller aluminiumoxid.

GROPUGNARUgnar som oftast finns i götvalsverk. Göten värms före valsning iugnar som öppnas genom att taket – ”valvet” – lyfts av.

KAMMARUGNUgn för satsvis värmning av material. Ugnen utgörs av ett slutetugnsrum med en lucka som öppnas antingen genom att lyftas uppåteller dras åt sidan.

KOKSStenkol som torrdestillerats genom uppvärmning utan lufttillförsel.Koks används inom stålindustrin som reduktionsmedel, framför allti masugnar (för omvandling av järnoxider till järn).

LANCASHIRESMIDEÄldre metod för framställning av smidbart järn (välljärn). Metodeninfördes på 1830-talet till Sverige från England och var den heltdominerande välljärnsmetoden under andra hälften av 1800-talet.Metoden bidrog till att valsning i större utsträckning kunde använ-das för järnets utformning.

LDLinz-Donawitz. Förkortning efter två österrikiska stålorter.

PELLETISERINGTillverkning av järnmalmspellets, små runda kulor (10–15 mm) be-stående av finmald järnmalm som rullats ihop med bindemedel.Pellets är detsamma som kulsinter.

PLASTISKMjuk och formbar. Av grekiskans plassein (forma).

Smidning

Page 36: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

36

De benämns efter antalet valsar.Beroende på vilken typ av stålämne som valsas eller

vilken dimension slutprodukten skall ha finns olika namnpå valsverken:

• Göt- och ämnesvalsverk tillverkar ämnen för efter-följande bearbetning från mycket grova dimensionerpå det ingående materialet.

• Profilvalsverk tillverkar profiler, t ex järnvägsräls ocholika balkprofiler för byggnadskonstruktioner.

• Stångvalsverk valsar långsträckta produkter, som leve-reras i form av stänger. Stängerna håller oftast dimen-sioner under 50 mm i tvärsnitt. Slutprodukten kan ävenvara många skiftande tvärsnittsprofiler som t ex halv-runda, runda eller fyrkantiga.

• Grovplåtvalsverk producerar tjocka plåtar i styckeform.Tjockleken är i allmänhet över 12–20 mm beroende påstålsort.

• Trådvalsverk valsar ut trådmaterial som hasplas upp iringform.

• Varmbandvalsverk tillverkar platt och långt material.Valsverksenheterna är oftast ett antal valsverk upp-ställda i rad, i regel minst fem stycken. Det färdiga ban-det lindas upp på en rulle (haspel) till en bandring(coil).

• Rörvalsverk tillverkar sömlösa rör.

• Ringvalsverk tillverkar valsade ringar.

till så att det varma ämnet förs in bakifrån i en kammarevarefter det pressas ut genom ett munstycke i kammar-ens främre del. Munstycket har den form som den utgå-ende produkten skall ha.

EXTRUSIONExtrusion är en process som har en begränsad använd-ning inom stålindustrin – men större användning inomaluminium- och kopparindustrin.

Inom ståltillverkningen är den huvudsakliga tillämp-ningen framställning av s k sömlösa rör i högt legeradematerial, rostfria och syrabeständiga stål. Extrusion går

Valsning

Extrusion

VARMBEARBETNINGENSMILJÖPÅVERKANDE FAKTORERVarmbearbetning ger upphov till emissioner till luft somhärrör från den värmning som föregår bearbetningsope-rationerna. Utsläppen är framför allt koldioxid, kväve-oxider samt svaveldioxid om olja används.

Vid varmvalsning används stora mängder vatten förkylning och smörjning av valsarna. Detta vatten förore-nas av glödskal (järnoxider från den varma stålytan) samtolja och fett från de hydrauliska systemen i valsverken.Efter rening återstår en mindre mängd oxider somsuspenderat material samt olja i utgående vatten. Van-ligtvis cirkuleras vattnet tillbaka till processerna så attendast en liten del av det renade vattnet släpps ut i när-liggande vattendrag.

KALLBEARBETNINGKallbearbetning är plastisk deformation av materialet irumstemperatur. Under bearbetningen blir stålet allt hår-dare, det deformationshärdas. Genom att värma upp stålet,till ca 800oC, blir det åter mjukt och kan bearbetas vidare.Denna värmebehandling kallas glödgning.

För själva deformationen används samtliga under varm-bearbetningen beskrivna metoder, samt ytterligare några.Det varmbearbetade ingångsmaterialet som kommer tillde kallbearbetande enheterna är oftast inte lämpligt förkallbearbetning direkt. Dels är ytorna täckta med oxider,dels är den inre strukturen ojämn, bl a beroende på detsom händer när stålet svalnar från den höga varmbear-betningstemperaturen. Därför inleds kallbearbetningenoftast med att stålet glödgas för att uppnå en homogenstruktur. Sedan betas eller slungrensas det så att alla oxiderpå ytan avlägsnas.

Page 37: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

37

RÅJÄRNFlytande tackjärn, vanligen i masugn framställt järn med hög kolhalt(ca 4,5 %). Råjärn färskas normalt till stål i syrgaskonverter.

SINTRINGTillverkning av järnmalmssinter genom upphettning av finkornig malmtillsammans med koksstybb i luftöverskott. Den pulverformiga sligenkan inte användas direkt i masugnen, eftersom den skulle förhindraden nödvändiga gastransporten upp genom ugnen. Om sligen förstsintras ihop till lagom stora klumpar (agglomereras) sker gastrans-porten utan problem.

SLIGEn finkornig järnmalm, till utseende och konsistens ungefär somsand. Slig är utgångsmaterial för den sintring som föregår råjärns-tillverkning.

SLUNGRENSNINGSlungrensning är en blästringsmetod, där ytterst små stålkulorslungas mot det varmbearbetade materialet och åstadkommer enren yta. Slungrensning anses vara en mer miljöanpassad metod änbetning.

STENKOLStenkol är en bergart som huvudsakligen består av kol. Stenkol ärrester av vegetation för 200–300 miljoner år sedan.

STÅLSORTBeteckning syftande på stålets kemiska och fysiska egenskaper,alltså inte på dess formgivning. Ibland betecknar ordet en grupp avstål, t ex rostfria stål, snabbstål, verktygsstål men i detta fall fårbenämningen ståltyp anses vara lämpligare.

TACKJÄRNVanligen i masugn framställt järn med hög kolhalt (ca 4,5 %). Förrgöts järnet vanligen i tackor (därav namnet). Numera transporterasjärnet från masugnen mestadels i flytande form direkt till stålugnaroch kallas då råjärn, detta för att understryka att det inte rör sig omjärn i form av tackor.

VAGNHÄRDUGNEn ugn där själva ugnsbotten – härden – är murad på en vagn somkan köras genom ugnen. Materialet som skall värmas upp läggs påhärdvargnen som sedan körs genom ugnen samtidigt som värmningensker.

VALLONSMIDEÄldre metod för framställning av smidbart järn, införd av invand-rande valloner under 1600-talet. Vallonsmidet användes framför alltav upplandsbruken med dannemoramalm som utgångsmaterial.

För att avlägsna oxider från stålets ytor som bildatsvid varmbearbetning måste det betas före kallbearbet-ningen. Det görs genom att stålet får passera genom syra-bad där syrorna löser upp oxiderna.

Syrabadens sammansättning beror på vilken stålsortsom skall betas. För olegerade eller låglegerade stål an-vänds saltsyra HCl, eller svavelsyra H2SO4, medan t exrostfria stål kräver en blandning av salpetersyra HNO3och fluorvätesyra HF.

Den näst vanligast förekommande kallbearbetnings-metoden efter kallvalsning är kalldragning av stång ochtråd. Detta görs genom att det tidigare varmvalsade ma-terialet slungrensas (blästras) eller betas, därefter drasmaterialet genom en eller flera s k dragskivor som har enprecisionsbearbetad insats av hårdmetall. Inom vissa till-verkningsprocesser förekommer även glödgning. Princi-pen för tråddragning framgår av bilden nedan.

Tråddragning

KALLVALSNINGENSMILJÖPÅVERKANDE FAKTORERI valsverket används emulsioner eller enbart olja för kyl-ning av valsar och material. Dessa kan ge upphov tillutsläpp till luft i form av oljedimma och olja i gasfas.

De olika värmebehandlingsprocesserna ger vissa ut-släpp till luft, t ex koldioxid, kväveoxider och svaveldi-oxid – men de är normalt lägre än för värmningen förevarmvalsningen eftersom värmebehandlingen sker vidlägre temperatur. Ofta används gasol som bränsle.

Efter betning med syror måste de använda betbadenregenereras d v s man tar då bort de lösta metallerna föratt syran skall kunna återanvändas. De metallföreningarsom bildas kan ofta också användas som ny råvara.

Betbad med salpetersyra och fluorvätesyra kan i vissutsträckning återvinnas, men i stor utsträckning måstede neutraliseras med kalk. Då bildas metallhydroxidslamsom deponeras. Vid betning av höglegerade stål medsalpetersyra bildas kväveoxider som till viss del släppsut till luften.

Page 38: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

38

44

Page 39: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

39

PROCESSTEG MILJÖPÅVERKANDE FAKTORER

Användning av Användning Utsläpp till luft Utsläpp till vatten Utsläpp till marknaturresurser av elenergi

Framställning av Malmer, kol, Koldioxid, stoft Suspenderat material, Nedfall av stoft,råjärn slaggbildare zink, gasreningsvatten deponering av

gasreningsslam

Stålsmältning Legeringsmetaller Skrotsmältning Stoft (metaller), Nedfall av stoft,och raffinering kolväten, koldioxid deponering av

och kväveoxider slagger, gasrenings-stoft och slam

Gjutning av stål Glödskalsrester, olja Deponering av oljigtoch fett från maskiner glödskalsslam

Varmbearbetning Olja, gas Elvärmda Koldioxid, svavel- Glödskalsrester, Deponering av oljigtugnar dioxid och kväve- oljor och fett från glödskalsslam

oxider från värmning maskiner

Glödgning och Olja, gas Elvärmda Koldioxid, svavel- Metaller från Deponering av slambetning ugnar dioxid och kväve- betbaden samt från neutraliserings/

oxider från värmning kväve från betning reningsanläggningarsamt kväveoxider i salpetersyrafrån betning isalpetersyra

Kallbearbetning Oljedimma, olja i Oljor från maskiner Nedfall av olja frångasfas och stoft kondenserad olje-

dimma

MiljöarbetetVÄXANDE MILJÖMEDVETENHETFram till 1960-talet bedrevs tillverkningen inom stålindu-strin liksom i stort sett all aktivitet i samhället utan störrehänsyn till hur miljön påverkades. I och med att miljö-medvetandet ökade, tekniken utvecklades och miljö-skyddslagen beslutades 1969 har stålindustrin uträttat alltmer för att så långt som möjligt förhindra eller begränsanegativ påverkan på miljön.

ATT SPARA PÅNATURRESURSERNANär man tillverkar en produkt behöver man råvaror. Förtillverkning av stål krävs järnmalm, malmer för legeringar,

JÄRN- OCH STÅLTILLVERKNINGENSMILJÖPÅVERKANTillverkning av järn och stål kan liksom alla tillverknings-processer påverka miljön. Denna påverkan skulle varastor om inte allt mer avancerade utrustningar för reningav utsläppen till luft, vatten och mark hade utvecklatsoch tagits i bruk. Samtidigt har förbättringar i själva pro-cesserna gjort att många miljöpåverkande faktorer mins-kat kraftigt.

Tabellen nedan sammanfattar de viktigaste miljöpåverkande faktorerna,uppdelade på de olika stegen i ståltillverkningen.

Page 40: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

40

slaggbildare samt fossila bränslen. Det är självklart att jufler stålprodukter vi vill ha desto mer av befintliga natur-resurser utnyttjar vi. Trots att vi återvinner skrotade pro-dukter, täcker inte skrotmängden behovet av järnråvara.

Stålindustrins insatser för att spara på naturresursernahar sedan lång tid tillbaka varit betydande, inte minstdärför att råvarorna alltid utgjort en stor del av kostna-den för tillverkningen. Utvecklingen har stort sett följttre huvudlinjer:

Produktutveckling. Forskning pågår kontinuerligt föratt få fram stål som är mer hållfast och som gör att t exbilar, båtar, broar etc kan tillverkas med mindre material-åtgång för en given funktion. Dessutom utvecklar indu-strin stål som har bättre motstånd mot förslitning ochkorrosion. Då förlänger man livslängden på färdiga stål-produkter samtidigt som materialåtgången vid nytillverk-ning minskar. Nya stålprodukter kan också innebära attslutprodukten blir energieffektivare, t ex lättare bilar.

Processutveckling. Nya processer samt förbättringaroch fintrimning av befintliga processer har medfört attden specifika användningen av kol, olja, gas och övrigaförbrukningsmaterial per ton tillverkat stål ständigt harminskat. Inte minst har ny datorbaserad processtyrnings-teknik bidragit till förbättringarna. Så har t ex använd-ningen av kol per ton framställt järn i masugnsprocessenhalverats under 1900-talet. Inom ugnstekniken för värm-ning och glödgning har utvecklingen av bättre ugnar ochbrännarsystem medfört att man utnyttjar 25–50 % min-dre olja eller gas per ton värmt gods.

Återvinning. Allt större mängder skrotade stålproduk-ter återförs till de skrotbaserade stålverken för att smäl-tas om och raffineras till nytt stål. Även rest- och bipro-dukter från tillverkningen återvinns eller kommer i storutsträckning till användning på nytt.

En annan betydande faktor är stränggjutningsteknikensom medfört att allt mindre varmbearbetning behövs.Tillverkningskedjan har blivit kortare vilket ytterligareminskat behovet av energi. Dessutom används process-gaser som frigörs vid tillverkning av koks och i masugns-processen som bränsle i värmekraftverk. På så vis har beho-vet av extern elkraft minskat kraftigt.

Även de bearbetande verken är stora elenergian-vändare. Också här har besparingar gjorts: vid moderni-seringar i verken, vid införande av ny processtyrnings-teknik och övergång till nya motorer etc.

EFFEKTIVAREENERGIANVÄNDNINGElektrisk energi är i grunden en naturresurs. Elenergi fram-ställs från t ex vattenkraft, olja, gas, kol eller uran i föräd-lad form.

Mycket elenergi används vid omsmältning av skrot tillnya produkter. Genom att använda ljusbågsugnen en-bart som nedsmältningsapparat och optimera processernahar man uppnått betydande inbesparingar av elenergi.

ARBETE FÖR RENARE LUFTUtsläppen av stoft framför allt från sintringsverk, mas-ugnar och stålugnar var betydande fram till 1970-talet.Hög energieffektivitet i ugnar för värmning och glödg-ning samt återvinning av spillvärme är exempel på åtgär-der som reducerat behovet av bränslen till låga nivåer,och ny teknik för utsugningssystem samt allt effektivarefilter gör att utsläppen av stoft i dag är mycket små. In-stallerade filter skiljer i regel bort över 99 % av de stoftpar-tiklar som följer med de utsugna ugnsgaserna. Stoftetsom avskiljs omhändertas och upparbetas i stor utsträck-ning på sitt metallinnehåll (zink, nickel, krom, molybden).

Utsläppen av koldioxid i luften blir betydande eftersomkol används som reduktionsmedel vid framställningenav råjärn – då bildas processgaser som när de förbrännsger koldioxid. Fossila bränslen används dessutom förolika värmningsprocesser.

För närvarande finns inga konkurrenskraftiga alterna-tiv varken till kol som reduktionsmedel eller till de fossilabränslena i värmningsugnarna. Utveckling av ny teknikpågår ständigt. Tillvaratagande av restenergier från stål-industrin ersätter behov av fossila bränslen för t ex lokal-uppvärmning, fjärrväme i kommunala nät samt elkraftfrån kraftverken i landet. På så vis avlastas berörda luft-utsläpp.

Jordens atmosfär består till ca 79 % av det gasformigagrundämnet kväve. Vid tillräckligt höga temperaturer ellervid speciella kemiska processer kan kvävet förena sig medsyre och bilda gasformiga oxider – kväveoxider – sombrukar sammanfattas med begreppet NOX.

De höga temperaturerna, som är nödvändiga inomjärn- och stålindustrin, medför att bildning av NOX är

Page 41: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

41

svår att undvika i samband med förbränning av bräns-len. Dessutom tillkommer NOX från de betningsproces-ser där salpetersyra (HNO3) används.

Utsläppen av NOX har minskats genom att göra ugns-konstruktioner täta för att förhindra att onödig lufttränger in. Man kan också använda speciella brännare ivärmugnar och i vissa fall använda ren syrgas i stället förluft vid förbränningen.

Utsläppen av NOX som bildas i betningsprocesser medsalpetersyra har under senaste decenniet minskat dras-tiskt tack vare processförändringar och reningsutrust-ningar. I Sverige har en metod utvecklats där väteper-oxid tillsätts betbaden. Kväveoxiderna i betbadet redu-ceras till kväve och syran nybildas.

Vid kallvalsning används emulsioner. Emulsioner till-sätter man dels för att minska friktionen mellan valsaroch valsat material, dels för att de utgör ett kylmedium.

När stålet deformeras övergår en stor del av det till-förda deformationsarbetet till värme som alstras inne imaterialet. Temperaturen blir då så hög att en del av dentillförda oljan förångas och vållar utsläpp i form avoljedimma.

I dagens valsverk finns speciella utsugningssystem förden oljehaltiga luften. I systemen finns antingen filter däroljepartiklar avskiljs elektrostatiskt eller filter där olje-dimman kondenseras och frånskiljs innan den når frialuften.

Innan dagens effektiva filter fanns innebar nedfallet avde stora stoftmängderna som släpptes ut att marken runtjärn- och stålverken fick ta emot avsevärda mängder kalkoch metallföreningar. Med hjälp av analyser på mossahar institut och industri följt utvecklingen under fleradecennier. Det har visat sig att en påtaglig minskning avnedfallet av metaller har ägt rum. Detta visar att stål-industrins arbete för renare luft gett resultat.

VATTENRENINGStålindustrin utnyttjar stora mängder vatten. Vatten an-vänds som kylmedium i direkt kontakt med stålpro-dukterna i varmvalsverk och stränggjutningsanläggningar.Vatten används också som kylvatten i slutna kanaler,framför allt i ugnskonstruktioner. Vatten används även ivissa gasreningsfilter och som skölj- och spolvatten ibetningsprocesser.

Vid varmbearbetning av stålet används stora mängder kylvatten. Vattnetblir förorenat av oljor och metalloxider men renas internt och kan därefteranvändas om och om igen i processen.

Page 42: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

42

Idag är ståltillverkningen nästan helt datoriserad. Processerna styrs nästan uteslutande från kontrollrum med avancerad utrustning.

Page 43: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

43

Direkt kylning innebär att det kylande vattnet spolasdirekt över det varma materialet och därmed också övervalsar, rullar och annan maskinutrustning. Vid varmvals-ning är det mycket viktigt att vatten under högt tryck fårspola bort lös oxid som bildats under värmningen. Omoxiden inte avlägsnas kan den valsas in i och förstöra detvalsade stålets ytor. Vid direkt kylning blir vattnet föro-renat av oxider (glödskal) och av oljor och fetter frånmaskinernas smörjning. De direkta kylsystemen i mo-derna anläggningar görs alltmer slutna, d v s samma vat-ten pumpas och cirkuleras runt i systemet och renas kon-tinuerligt genom avskiljning av olja och fett. Glödskalavskiljs genom att grova partiklar får sedimentera medanfina partiklar frånskiljs i filter. Fysiskt görs detta oftastgenom att partiklar avskiljs i bassänger och sandfilter.

Vid indirekt kylning kommer det vatten som utnyttjasinte i kontakt med något som kan förorena det. Denenda påverkan som sker är en temperaturförhöjning.

Vatten som används för spolning och sköljning i bet-ningsanläggningar blir förorenat av betsyror och metaller.Även förbrukade betbad utgör en källa till förorening avvatten. Surt vatten med höga halter av lösta metaller, somjärn, krom, nickel, molybden m fl, måste därför genomgåflera reningssteg innan det kan släppas ut. Syrorna neutra-liseras genom att man tillsätter kalk (CaO) eller iblandlut (NaOH). Samtidigt som syran neutraliseras kommermetallerna i form av lösliga klorider eller nitrater att fäl-las ut och avskiljas som olösliga hydroxider.

SKYDD AV MARKProcesserna inom järn- och ståltillverkningen medför attdet bildas rest- eller biprodukter. Vissa kan återgå tillprocesserna, men för andra finns inte några lämpligaanvändningssätt för närvarande. De måste därför depo-neras. De restprodukter som deponeras är i huvudsakstålslagger, gasreningsstoft och slam (hydroxidslam ochglödskalsslam). Deponering innebär utnyttjande av be-fintlig mark. Dessutom kan miljöskadliga ämnen lakasut och på så sätt spridas utanför deponierna. Därför ärlakvattnet från deponier noggrannt kontrollerat. Depo-nering av restprodukter är sedan lång tid hårt reglerad urmiljösynpunkt. Ytterligare skärpta krav kan förväntas.Samtidigt pågår forskning och utveckling för att finnaanvändning för de deponerade produkterna. Exempel är

slaggprodukter som används som fyllnadsmaterial ochåterföring av hydroxid- och glödskalsslam till processerna.

BÄTTRE ARBETS- OCHOMGIVNINGSMILJÖStålindustrin liksom annan tung industri alstrar störningari arbetsmiljön – buller, damm, rök, värme, kyla, drag etc.Stålindustrin har under flera decennier intensivt satsatpå förbättringar av arbetsmiljön och den yttre miljön.Dels genom ständiga förbättringar och utveckling i deenskilda stålföretagen, dels genom ett omfattandeforsknings- och utvecklingsarbete i samverkan med hög-skolor och specialister.

Förbättringarna har skett genom att förhindra

• miljöproblemens uppkomst redan vid källan genom valav nya produktionsprocesser och genom utveckling avbefintliga processer.

• miljöstörande utsläpp till luft, mark och vatten.

• skadlig inverkan av utsläppen.

Genom den tekniska utvecklingen av stålindustrin tilldagens högteknologiska industri har människan till stordel kunnat avskiljas från skadliga miljöstörningar. Mycketav det kvalificerade processarbetet sker numera i manö-verrum med mycket god arbetsmiljö. Belastningen påomgivningen har också minskat.

Stålindustrin investerar kontinuerligt i förbättringar ettantal faktorer för att åstadkomma en bättre arbetsmiljöför de anställda. Arbetsmiljön omfattas i dessa exempelav moment som utförs på järn- och stålverk.

ErgonomiFörr var belastningsskador ganska vanliga genom dettunga fysiska arbete som järnhanteringen innebar. Idagförekommer belastningsskador främst genom monotonarörelser vid t ex monteringsarbeten. Genom utbildning,arbetsrotation och höga ergonomiska krav på ny utrust-ning kan för tidig förslitning av personalen undvikas.

Ergonomi betyder läran om hur människan fungerarunder olika former av arbete och kommer av grekiskansergon (arbete) och nomos (lag).

Page 44: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

44

Vid färdigställningen är en ren miljö viktig både för de anställda och produktens slutkvalitet.

Page 45: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

45

BullerBuller från t ex ljusbågsugnar eller slamrande stångstålkan vid ovarsamhet eller långvarigt intimt arbete försämrahörselfunktionen. Kontrollrum och till maskinhallarnaangränsande lokaler är idag mycket väl ljudisolerade, menförbättringar sker och maskiner står under ständig över-syn för att undvika onödigt buller. Personalen skall all-tid bära hörselskydd i potentiellt skadliga miljöer.

VibrationerLångvariga vibrationer från arbetsfordon och handhållnamaskiner kan ge upphov till s k vita fingrar eller andraskador. Genom ökad automatisering av skadliga arbets-moment, vibrationsdämpande åtgärder och en bra per-sonlig utrustning kan vibrationsskadorna minimeras.

OlycksfallOlyckor kan man aldrig gardera sig emot till 100 %, mengenom att föra statistik, kartlägga risker, utbilda persona-len och vara noggrann vid projektering av nya maskinereller lokaler kan riskerna minskas. Bra utrustning finns föratt t ex undvika brännskador eller mindre klämskador, ochansvarig personal skall tillse att den används korrekt.

Kemiska produkterStarka syror till betning och vissa andra kemiska pro-dukter kan ge upphov till frätskador vid ovarsam hante-ring. Här gäller samma höga säkerhetstänkande som vidförebyggande av andra olyckor. Tydlig skyltning och in-formation är också viktiga åtgärder som genomförs.

InomhusluftIbland förvånas besökare över hur relativt rent ett stål-verk kan vara invändigt. Med god ventilation och punkt-utsug vid speciella processer kan man nå en tillfredsstäl-lande arbetsmiljö. Kontroller och förbättringar görs regel-bundet, och andningsskydd skall bäras vid behov, ävenom det är mindre vanligt. Temperatur och fuktighet an-passas efter årstid för att öka trivsamheten.

BelysningMed dålig belysning ansträngs synen och risken förolycksfall ökar. Mätningar görs för att tillse en bra allmän-belysning och extra punktbelysning vid arbetsplatserna.God belysningsmiljö tillses såväl vid tunga maskiner somvid datorer.

Social arbetsmiljöGenom ständiga satsningar på ökad trivsel, gemenskap,personlig utveckling och stimulerande arbetsuppgifterförsöker man även förbättra den inte minst så viktigapsykosociala miljön. God hälsa och välmående minskaräven olycksriskerna, och är i längden lönsamt för bådepersonal och företaget som helhet.

Page 46: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

46

55

Page 47: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

47

KorrosionVARFÖR ROSTAR STÅL?De flesta material och föreningar som vi använder är ilängden inte beständiga i de former som vi normalt ut-nyttjar dem. De bryts ner och övergår till stabilare före-ningar av de grundämnen de är uppbyggda av.

Trä bryts ner genom påverkan av klimat och bakte-rier. Plaster åldras, blir spröda och bryts slutligen nerunder påverkan av sol, temperatur och atmosfär. När detgäller metaller och metalliska material talar vi om att dekorroderar, eller i vardagsspråk: rostar.

Järn och de flesta andra metaller utvinns ur naturligtförekommande mineral som är mer stabila föreningar änmetallerna själva. Därför är det naturligt att korrosions-processer leder till att metallerna återgår till produktersom är mycket lika mineralerna. Järn återgår t ex underpåverkan av syret i luften till oxiderna FeO, Fe2O3 ochFe3O4.

Vilka oxidtyper som bildas och i vilka andelar bestämstill största delen av tillgången på syre och vid vilken tem-peratur korrosionen sker. Finns det dessutom tillgångtill vatten sker en hydratiseringsprocess.

Andra korrosionsprodukter kan bildas beroende på ivilken kemisk miljö järnet befinner sig. Finns t ex klortillgängligt bildas det järnklorid (FeCl3) i stället förjärnoxider. Korrosion kan även ske genom inverkan avelektriska strömmar, andra metalliska material, mekaniskaspänningar och föroreningar i materialets inre struktur.Vi kan alltså konstatera att korrosion inte är ett entydigtbegrepp utan ett samlingsnamn för många typer av ”an-grepp” på ett metalliskt material.

Oxidlagret minskar drastiskt materialets korrosions-hastighet. Materialet sägs ha passiviserats.

En allmän korrosion är följden av en utbredd nedbryt-ning av det passiva skiktet. Det passiva skiktet kan ävenbrytas ner lokalt medan det i övrigt förblir intakt.Korrosionsattacker av denna typ går under namnet ”lo-kal korrosion”. Det är oftast någon form av lokal korro-sion som kan orsaka att produkter eller delar av anlägg-ningar havererar och måste kasseras eller ersättas. Speci-ellt gäller det i starkt korrosiva miljöer att använda mate-rial med mycket god korrosionsbeständighet.

Korrosionshastigheten varierar vanligen över tiden,och beror t ex på temperatur och korrosionsskiktets tjock-

Allmän korrosion: hänglås utsatt för svavelsyra.

KORROSIONSTYPERStål liksom många andra metalliska material har ett visstmotstånd mot korrosion. Denna s k passivitet beror påatt det bildas ett tunt, osynligt skikt av oxider på ytangenom en reaktion mellan metallen och det syre somfinns i omgivningen.

Page 48: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

48

lek. Hastigheten beskriver materialförlust per tidsenhet,t ex mm/år. Denna hastighet uttrycks oftast som förlustav materialets tjocklek per tidsenhet, t ex i mm/år.

För vägledning beträffande materialval och korrosions-skydd för olika miljöer finns korrosionstabeller att tillgå.

En form av lokal korrosion är bimetallkorrosion eller gal-vanisk korrosion som det kallades förr. Regeln är att denminst ”ädla” metallen, anoden, angrips medan det ädlarematerialet, katoden, i huvudsak är skyddad mot korrosion.

Den relativa ädelheten mellan ledande material i enviss omgivning indikeras av den galvaniska spänningsserienför denna omgivning.

En annan form av lokal korrosion är punktkorrosionsom karaktäriseras av att små punktformiga områdenutsätts för korrosion (frätning). Groparna som bildastycks ofta vara ganska små på materialets yta, men kanha betydligt större yttvärsnitt djupare in i materialet.

Punktkorrosion sker vanligen i neutrala eller sura mil-jöer där kloridjoner (Cl-) förekommer. En punktfrätningtränger ofta genom materialet med hög hastighet ochkan i vissa fall förstöra produktens funktion på korttid.

Spaltkorrosion sker under samma förhållanden sompunktfrätning, d v s i neutrala eller syrahaltiga lösningarsom innehåller joner av halider. I smala spalter, t ex mel-lan tätt sammanfogade metalliska material, är kapillär-krafterna så stora att det praktiskt taget är omöjligt attförhindra att en vätskelösning tränger in och orsakarkorrosion. Ett typiskt exempel är spalten mellan sam-manfogade plåtar på en bil.

Spänningskorrosion är också en form av lokal korro-sion. Här är det spänningar i materialets ytskikt som på-verkar passivskiktets stabilitet och försvagar den kemiskamotståndskraften. Sprickbildning genom spänningskor-rosion uppstår aldrig i rena metaller – men däremot ivissa legeringar, t ex rostfritt stål i kombination med salt-haltig miljö.

Hittills har vi beskrivit den ogynnsamma korrosionenpå stål. Men ibland finns det stora fördelar med att av-siktligt låta stålet korrodera. Ett bra exempel där manutnyttjar allmänkorrosion som fortsatt korrosionsskyddär att göra s k rosttrögt stål. Genom att blanda in liteextra koppar (Cu) i stålet orsakar man en snabb allmän-korrosion över produktens hela yta i vissa miljöer. Denaturligt bildade oxiderna skyddar sedan det underlig-

Punktkorrosion på rostfri detalj som utsatts för varm koncentrerad koksalt-lösning.

Spaltkorrosion och spänningskorrosion.

Page 49: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

49

gande stålet mot fortsatt korrosion. Metoden tillämpasbl a för skorstenar, broar och anläggningar i korrosivamiljöer.

Rostangrepp som får verka fritt under lång tid kan varafarliga om de t ex sker på en rörledning i ett kärnkraft-verk, ett bromsrör i en skolbuss eller ett viktigt förbandi en bro. Dessa indirekta olycksrisker undviker man ge-nom att korrosionsskydda på rätt sätt, använda rätt sortsstål och genom att regelbundet underhålla de produktersom finns i korrosiv miljö.

Rostande metaller avger nästan uteslutande stabila ochofarliga metalloxider som inte är hälso- eller miljöfarliga.De små mängder potentiellt miljöfarliga metalljoner somfrigörs är mycket reaktiva, och bildar därför stabila ofar-liga föreningar medan de transporteras med dagvattneteller rinner genom marken. Järn, zink och andra bioacku-mulerbara mikronäringsämnen behövs i markerna och ikroppen för att inte näringsbalansen ska störas. Kraftigtunderskott kan orsaka svält och kraftigt överskott kanorsaka förgiftning. Detta gäller alla näringsämnen, sålagom är alltså bäst.

ORDFÖRKLARINGAR:

ALLMÄN KORROSIONMed allmän korrosion menas när hela eller stora delar av ytan fårdet passiva skiktet nedbrutet. Omgivningsförhållanden som kan geupphov till sådan nedbrytning är t ex vattenlösningar av svavelsyra[H2SO4] eller saltsyra [HCl].

(FeO)s +2H+ + (SO4)2- ➔ Fe2+ + (SO4)

2- + 2H+ + O2-

(FeO)s + 2H+ + 2Cl- ➔ Fe2+ + 2Cl- + 2H+ + O2-

Det passiva skiktet bryts ner och korrosionsprocessen kan fortlöpatill dess metallen upplösts helt. Detta är förklaringen till att en försuradmiljö beroende på t ex svavelutsläpp eller närheten till salthaltig [NaCl]luft är skadlig för bilar, byggnader och andra stålprodukter.

ANODPositiv elektrod.

BIMETALLKORROSIONNär två olika metaller fogas samman så att de står i elektrisk förbin-delse med varandra samt omges av en ledande vätska, en elektro-lyt, skapas en mycket korrosiv miljö och bimetallkorrosion uppstår.Den galvaniska korrosionsattacken är mest påtaglig nära kontakt-stället mellan de två materialen. Viktiga faktorer som påverkar den-na korrosionstyp är:• skillnaden i ädelhet mellan de två materialen• förhållandet i ytstorlek mellan materialen• elektrolytens ledningsförmåga• avståndet mellan de två materialen

BINDEMEDELBinder färgens komponenter och ger färgen dess huvudsakliga egen-skaper. Skyddar genom att vattnet/lösningsmedlet avdunstar, ellergenom att härdas kemiskt. Exempel är akryl, PVC och epoxi.

BIOACKUMULERBARFörmåga att tas upp och lagras (ackumuleras) i levande organismer(biomassa).

DIFFUSIONEn rörelse av atomer från ett område med högre koncentration avett ämne till ett område med lägre koncentration.

ELFÖRZINKNINGElektrokemisk metod som bygger på att zink fälls ut på stålet i enelektrolyt. Ger tunt skikt för användning i mindre korrosiv miljö.

GALVANISK SPÄNNINGSSERIE

Metall Elektodpotential, EH [Volt]

”Ädel” Guld + 0,42Silver + 0,19Koppar + 0,02Rostfritt stål – 0,29Kolstål – 0,46Aluminium – 0,51Förzinkat stål – 0,81Zink – 0,86

”Oädel” Magnesium – 1,36

KORROSIONSSKYDDFör att minska eller förhindra korrosion av stålet behö-ver det skyddas. Det kan man göra på flera sätt medhjälp av korrosionsskyddande produkter. Ett alternativär att skapa ett tätt skikt som förhindrar att stålet reage-rar med omgivningen (syre eller elektrolyt). Ett annatsätt är att applicera ett eller flera ämnen på eller i kontaktmed stålet. Är ämnet elektriskt ledande och mindre ädeltän stålet korroderar ämnet istället. Ämnet agerar därmedofferanod.

Andra sätt att korrosionsskydda stålet kan vara att höjadet elektriska ledningsmotståndet i korrosionscellen. T exgenom att skapa en omgivning som inte uppfyllerkriterierna för att korrosion skall uppstå. Viktigt är ocksåatt utforma konstruktioner på lämpligt sätt, t ex genomatt undvika spalter, fuktlagringsutrymmen eller fysiskkontakt mellan olika metaller.

Det nyproducerade stålet kan skyddas kortsiktigt ge-nom att det beläggs med ett tunt oljeskikt, s k anoljning.De flesta stålprodukter får sedan ett långsiktigt katodisktkorrosionsskydd genom att zink – eller blandningar mel-lan zink och aluminium appliceras på stålet.

Page 50: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

50

Applicering kan ske genom att plåten snabbt doppas iett varmt zinkbad, s k varmförzinkning. Andra metoderär elförzinkning (galvanisering) eller genom att sprutazinken på stålet, s k sprutförzinkning.Vid tillverkning avbyggnadsmaterial i form av plåt för tak- eller vägg-beklädnad används ofta färgbelagd tunnplåt. Denna gerett mycket gott korrosionsskydd och lång livslängd till-sammans med stora möjligheter att ge byggnaden öns-kad kulör och form. Idag tillverkas 65 miljoner m2 färg-belagd plåt på den svenska marknaden.

För att få ett bra korrosionsskydd beläggs stålkärnanmed ett metallskikt av zink eller av aluminium och zink.Det första steget i en bandlackeringslinje innebär attplåten förbehandlas i ett antal vattenlösningar som göratt färgen får god vidhäftning. I nästa steg läggs en grund-färg (primer) på plåtens framsida som ska ge korrosions-skydd och öka toppfärgens vidhäftning. På plåtens bak-sida läggs en baksidesfärg som fungerar som transport-skydd. Till sist läggs toppfärgen på. Här väljer använda-ren färgsystem och kulör. Det finns flera olika färgsystem,t ex Polyester, Plastisol eller PVF2, som vart och ett harolika egenskaper som passar till olika miljöer och an-vändningsområden.

ningen har upphört p g a hälso- och miljöriskerna. Sommiljövänligare alternativ används idag t ex kalciumfosfatoch zinkfosfat.

Färgen är sammansatt av bindemedel, pigment, tillsatsmedelsamt lösningsmedel eller vatten. Bindemedel (t ex PVC),pigment och lösningsmedel utreds noga från hälso- ochmiljömässig synpunkt. Miljökraven har lett till att ett antalprodukter försvunnit från marknaden och ersatts av mermiljövänliga alternativ. Vid målning eftersträvas mini-merade utsläpp av lösningsmedel och metoder som med-för så lite spill som möjligt. I ett bandlackeringsverk taslösningsmedlen normalt om hand och renas till närahundra procent genom förbränning. Därmed erhållsockså energi för värmning av torkugnarna.

Vill man helt undvika korrosionsskyddande belägg-ningar men ändå få ett utmärkt skydd är rostfritt stål attföredra.

VAD ÄR ROSTFRITT STÅL?Järn vill gärna reagera med syre i omgivningen. Genomatt tillsätta krom får man en avsevärt lägre korrosions-hastighet. Den viktigaste egenskapen hos rostfria stål ärkorrosionsmotståndet. Genom att tillsätta olika legerings-metaller förutom krom kan man även förbättra hållfast-het, svetsbarhet och andra egenskaper. Ett s k 18/8-stålär ett rostfritt stål bestående av 18 % krom och 8 % nickel.

Stål med minst 10,5 % krom kallas definitionsmässigtför rostfritt stål.

Hos de rostfria stålen bildas ett tunt, tätt och osynligtkromoxidskikt som skyddar mot vidare angrepp. Rost-skyddet förbättras ytterligare om kromhalten ökas till17 %.

Kromoxidskiktet får en kraftigt förhöjd kromhalt ge-nom diffusion av kromatomer. Diffusionen gör oxidskiktettätare och mindre genomträngligt för syreatomer att pas-sera. En mekanisk skada på skiktet, t ex en repa, är själv-läkande. Andra stålsorter, t ex kolstål, är inte självläkandeså därför måste deras ytor skyddas.

På rostfria stål uppträder korrosion på hela ytan endasti aggressiva (oftast sura) miljöer – den passiverade ytanär då inte längre effektiv. Ett antal korrosionsformer avmer lokal karaktär kan uppträda på rostfria stål. Sådanakorrosionsformer är punktkorrosion eller gropfrätning,spaltkorrosion, interkristallin korrosion, spänningskorrosion

Exempel på de olika skikten på färgbelagd tunnplåt. Tunnplåten kant ex användas som takbeklädnad.

Eventuell skyddsfilm

Topplack

Primer

Förbehandlingsskikt

Metallbeläggning

Stål

Metallbeläggning

Förbehandlingsskikt

Baksidesfärg

Tillförseln av zink och andra metaller till naturen haromdebatterats i flera länder, men idag vet vi att zink imetallisk form eller i kemiska föreningar inte innebärnågon påtaglig hälsorisk. Det råder snarare brist på dettalivsnödvändiga mikronäringsämne i den svenska marken.

Förr skapade man kulörerna med rostskyddsaktiva pig-ment som blymönja och zinkkromat men den använd-

Page 51: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

51

HALIDERKemiska föreningar innehållande ämnen ur gruppen halogener d v sfluor, klor, brom och jod.

HYDRATISERINGSPROCESSReaktion där vattnet binds kemiskt till oxiderna så att korrosions-produkten även kommer att innehålla väteatomer.

INTERKRISTALLIN KORROSIONKorrosion som sker i en tunn zon längs materialets korngränser. Ettannat namn är korngränsfrätning.

KAPILLÄRKRAFTVätskedrivande kraft som uppkommer i smala spalter eller rör, s kkapillärer, till följd av att krafterna mellan olika molekyler på mycketnära avstånd är olika starka.

KATODNegativ elektrod.

KORRODERAVanligen: metall och syre som reagerar och bildar en oxid. Ett van-ligt ord för järnets korrosionsprodukt är ”rost”.

samt korrosionsutmattning. Det är främst kloridinnehållandemiljöer, framför allt sura sådana, som orsakar lokala an-grepp på rostfria stål. Den mest bekanta formen är punkt-korrosion som t ex exempel kan förekomma på rostfriabestick. Ofta angrips något ställe på ytan där defekterförekommer, exempelvis vid slagginneslutningar. Feno-menet punktkorrosion kan ges en elektrokemisk förkla-ring som går ut på att den omgivande oangripna ochfortfarande passiva ytan fungerar som katod och det lo-kala angreppet som anod.

Då lösningen i den uppkomna gropen är förhållande-vis stillastående, anrikas metalljoner som förstärkerkorrosionsangreppet.

Krom, molybden och kväve ökar härdigheten mot punkt-frätning och spaltkorrosion. För resistens mot havsvattenkrävs över 4 % molybden i stålet. Man kan också minskarisken för korrosion genom att undvika trånga spaltereller konstruktionslösningar som samlar vatten.

KORROSIONSCELLOmråde där våt korrosion sker. Är en strömalstrande cell som fung-erar på samma sätt som ett ficklampsbatteri.

KORROSIONSUTMATTNINGUppkommer till följd av upprepade påkänningar i materialet underanvändning i korrosiv miljö.

KORROSIVKorrosionsfrämjande eller frätande.

LÖSNINGSMEDELMedel som löser bindemedlet och avdunstar lätt, vilket t ex gör attfärg kan torka.

OFFERANODAnod som ”offras” för att korrodera i stället för det material manvill skydda och som därvid blir katod i systemet.

PIGMENTMycket små partiklar som ger färgens kulör men kan även ha rost-skyddande och andra egenskaper. Exempel är järnglimmer, zink,järnoxid och talk.

TILLSATSMEDELÄmnen som i små tillsatser förbättrar färgens specifika egenska-per, t ex konsistens, vidhäftning eller påskyndande av torkning.

Page 52: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

52

66

Page 53: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

53

MiljöpåverkanARBETET FÖR EN BÄTTRE MILJÖInternationellt sett är svensken ganska väl insatt i miljö-frågor. Vi har väl alla någon gång gjort en insats för attförbättra miljön.

Hur duktiga vi än tror att vi är idag, gör vi fortfarandenaturen mer skada än nytta. Det är därför viktigt att viinte missbrukar naturens begränsade resurser, utan åter-använder eller återvinner produkter och material till dessatt vi har kretsloppsanpassat hela vårt levnadssätt. Ökadkunskap är en förutsättning för att kunna ta kloka beslutnär det gäller vad som är bäst för miljön och samhället.Ett av myndigheternas långsiktiga mål med miljöarbeteär att skapa en hållbar samhällsutveckling. Det syftar till attfinna en långsiktig balans där samhällets system bevarasmed hänsyn till bl a miljön, resurser, välstånd och hälsa.Stålindustrin är en del av samhällets bas, och stålet kandärför spela en betydande roll för vår framtida miljö-situation.

Vi kan alla bidra till en långsiktigt hållbar utvecklinggenom att tillverkning och användning av produkter skermed lägsta möjliga totala miljöbelastning. Viktiga para-metrar är låg användning av naturens resurser, lång livslängdhos produkterna samt hög grad av återanvändning ochåtervinning.

Agenda 21 är FNs handlingsprogram för miljö och håll-bar utveckling inför det 21:a århundradet (därav nam-net). Agenda 21 antogs vid konferensen om miljö ochutveckling i Rio de Janeiro 1992. Agenda 21 ger mål ochriktlinjer för en hållbar utveckling genom att motverkafattigdom och undanröja de stora hoten mot vår miljö.Sverige är ett av de 106 länder som undertecknade Agenda21. Ansvaret för Agenda 21 ligger nu på kommunerna.

Sveriges miljölagar och miljöpolitiska mål fastläggs avriksdagen. Med utgångspunkt från dessa arbetar bl a Na-turvårdsverket mot 15 olika miljökvalitetsmål för att för-söka åstadkomma ett ekologiskt hållbart samhälle inom engeneration.

Miljölagarna i Sveriges Rikes Lag är moderna och i flerafall hårdare än på andra håll i världen. Miljöbalken från1999 samlar bestämmelser från 15 tidigare miljölagar.Miljöbalken ska bl a genom införande av de allmännahänsynsreglerna skapa förutsättningar för en fortsatthållbar utveckling. Exempel på några av hänsynsreglernaär Försiktighetsprincipen, PPP, och Produktvalsprincipen(Substitutionsprincipen).

Inom vissa branscher finns organ som skapar ramaroch mer detaljerade riktlinjer för att hjälpa företag ochenskilda personer med miljöarbetet.

Världens industrier och hushåll tillför större eller min-dre mängder av nya och gamla ämnen till naturen somkan störa det under lång tid utvecklade ekologiska sam-spelet i naturen.

Samhällen utvecklas idag snabbare än vad naturen tål,och detta är inte hållbart. Världens organismer kräver enkretsloppsanpassning av samhällets materialflöden för attinte kollapsa under trycket av nya, koncentrerade ellericke biologiskt nedbrytbara ämnen.

Stålindustrin är ett bra exempel på en industri sombåde föregår och styrs av miljölagarna. Stålindustrin sat-sar stora pengar på ännu bättre rening och kontroll överämnesflödena och på en ökad användning av återvunnamaterial.

Exempelvis renas den stora vattenmängd som användsvid ståltillverkningen i egna reningsverk, varefter sammavatten används om och om igen i samma processer.

I Sverige har vi det gott ställt. Det innebär att vi har rådatt kontrollera våra ämnesflöden. I tredje världen tvingasman däremot till ett ohållbart utnyttjande av en redanhårt belastad natur som på många håll påverkas av ensmåskalig, kraftigt förorenande industri. Tredje världenssamhällen utvecklas mycket snabbt och utan västvärldenshjälp med kunskap och kapital kan detta skapa förödandeeffekter på den lokala och globala miljön. Vi i I-ländernakan med våra resurser arbeta för att hjälpa både tredjevärlden och oss själva mot en mer hållbar situation.

Page 54: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

54

Idag finns det en stor efterfrågan på miljöinformationoch eftersom miljöområdet fortfarande är ganska nyttoch outforskat sprids lätt informationen vare sig den ärtillförlitlig och vetenskapligt baserad eller inte. Under desenaste decennierna har många miljöorganisationer medolika inriktningar bildats med olika åsikter i miljöfrågorna.Det är därför viktigt att man beaktar information frånflera håll och att man särskilt ser till att informationen ärvetenskapligt baserad.

Visst kan man se det som att det skulle vara mer miljö-anpassat att leva som vi gjorde för 1 000 år sedan, mendet skulle gå stick i stäv med både vår hälsa och vårvälfärd. Om vi däremot kan komma till rätta med denkraftiga befolkningstillväxten och införa ett globalt krets-loppstänkande, har vi lagt en god grund till vår fort-satta existens. Lyckas vi sedan nå en balans mellan sam-hälle och natur, och samtidigt tillfredsställa vår hälsaoch välfärd, så har vi nått målet med den hållbara ut-vecklingen.

MILJÖEFFEKTERResultaten av påverkan på den yttre miljön kan man delain i olika övergripande miljöeffekter som alla anses habetydelse för den ekologiska balansen och människansöverlevnad. En miljöeffekt får vi när ett eller flera ämnentillförs eller tas bort i sådana koncentrationer eller mäng-der att balansen i naturen rubbas. Detta kan medföra atten eller flera länkar i de olika kretsloppen eller närings-kedjorna störs eller slås ut.

Detta kan t ex innebära att rovfiskarna i en sjö intekan överleva eller att klimatet på jorden förändras. Detstörsta skälet till att försöka undvika miljöeffekterna äratt säkerställa människans överlevnad.

VÄXTHUSEFFEKTAtmosfären består av ett stort antal gaser. Kväve ochsyre är huvudbeståndsdelarna i det vi kallar luft. Koldi-oxid (CO2), CFC (freoner), metan, och lustgas tillhör dengrupp som kallas ”växthusgaser”. Jorden värms hela ti-den av solens strålar som har kort våglängd. Samtidigtstrålar jorden ut värme som har lång våglängd. En del avdenna värmestrålning reflekteras och stängs inne i atmo-sfären av växthusgaserna, som har fått sitt namn av attglasrutorna i ett växthus fungerar på samma sätt.

Page 55: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

55

Växthuseffekten är dessutom både naturlig och livs-nödvändig. Om inte den fanns skulle jordens medeltem-peratur vara 18 minusgrader i stället för dagens 15 plus-grader.

Diskussionerna kring växthuseffekten har domineratmiljödebatten under 1990-talet. Många menar att tem-peraturen på jorden kan stiga till följd av våra stora ut-släpp av föroreningar och växthusgaser, vilket kan ledatill flera ödesdigra konsekvenser: de stora inlandsisarnakan smälta, torra områden blir torrare, regniga områdenblir regnigare, vi får medelhavsklimat i Sverige o s v.

Alla är inte överens om att klimatet och därmed livetpå jorden påverkas av våra utsläpp. Många samverkandefaktorer bestämmer jordens klimat. Exempel på detta äratt om temperaturen ökar p g a växthusgaserna bildasdet mer moln. Vidare har man konstaterat att svavel kanverka avkylande. Men givetvis orsakar dessa utsläpp an-dra allvarliga miljöeffekter istället, så riktigt så enkelt ärdet inte.

Stora naturliga temperaturvariationer har skett underden tid som jorden har existerat. Det har dock konstate-rats att sedan industriernas omfattande verksamheter bör-jade för ca 250 år sedan har koldioxidhalten i atmosfärenökat med ca 25 %. Koldioxid bildas när vi eldar t ex medträkol, ved eller fossila bränslen. Genom att använda fossilabränslen tillför vi stora mängder kol till atmosfären somidag inte ingår i det naturliga utbytet mellan biomassaoch atmosfär. Gasen binds åter i växternas biomassa ge-nom växternas fotosyntes, varvid det bl a bildas syre.Denna process hanteras av världshavens plankton, värl-dens skogar och annat växtliv.

För att minska samhällets inverkan har det upprättatsinternationella överenskommelser för att skärpa restrik-tionerna för utsläpp av växthusgaser. Den mest kändaav dessa överenskommelser avseende växthusgaser ärKyotoprotokollet.

Världens samlade utsläpp av koldioxid beräknas till ca23 miljarder ton per år. De svenska utsläppen är mindreän 0,3 % av detta. Sverige är internationellt sett duktigtpå att minska utsläppen av koldioxid, minus 45 % mel-lan 1970 och 1990. Kyotoprotokollet slår fast att denindustrialiserade delen av världen skall minska sina CO2-utsläpp med 5,2 % jämfört med 1990 års nivå till perio-den 2008–2012. Under våren 2001 hoppade USA avavtalet.

VÄXTHUSEFFEKTEN OCH STÅLINDUSTRINKoldioxid är stålverkens största enskilda atmosfäriskaemission. Främst gäller detta de malmbaserade verken.Kolet i koks är ett effektivt reduktionsmedel som frigörsyre från järnmalmen och bildar råjärn och koldioxid.Detta processkol genererar ca 80 % av den svenska stål-industrins CO2-utsläpp. Resterande utsläpp av koldioxidkommer till stor del från användning av gasol ocheldningsoljor.

Den svenska stålindustrin genererar ca 5 miljoner tonCO2 (2000), vilket motsvarar 9 % av de svenska utsläppen.

Den svenska stålindustrin arbetar flitigt med att minskadessa utsläpp. Mellan 1987 och 1997 gjordes processför-bättringar som innebär 23 % lägre koldioxidutsläpp medmotsvarande produktion.

De åtgärder som alla kan göra för att minska utsläp-pen av växthusgaser är främst att minska energianvänd-ningen samt byta de fossila bränslena mot andra typerav energikällor. För stålindustrin kan det i framtiden kan-ske röra sig om att använda alternativa reduktionsmedel.

FÖRSURNINGGraden av surhet i en lösning är förknippad med kon-centrationen av vätejoner (H+). Måttet på hur sur ellerbasisk (alkalisk) en lösning är anges i pH, vilket vanligt-vis ligger mellan 0 och 14. Är pH-värdet under 7,0 harlösningen ett överskott av vätejoner och sägs då varasur.

Försurningen av mark och vattendrag var den mestuppmärksammade miljöfrågan i Sverige på 1980-talet.Försurningen är nästan helt orsakad av förbränning avfossila, svavelhaltiga bränslen. Märkbara långtidseffekterfrån försurningen är bl a toxiska effekter i skogar ochmindre insjöar. Cirka 17 000 svenska sjöar är försurade.

Effekterna från försurningen har främst märkts på sko-garna i Centraleuropa, samt i vattendrag i Sverige ochFinland. Särskilt drabbade områden i Sverige har kalk-fattig mark. Stora insatser har gjorts för att höja pH-vär-dena i vattendrag genom att tillföra kalk, som är basisk.

En effekt av sänkta pH-värden är att metaller frigörssom annars ligger bundna i marken. Metallkoncentratio-nerna i det mottagande vattnet kan bli betydligt högreän normalt och metallerna kan tas upp av djur och män-niskor, vilket kan leda till olika sjukdomstillstånd.

Page 56: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

56

Försurning orsakas främst av de kemiska föreningarnasvaveloxider (SOX) och kväveoxider (NOX). När t ex koleller olja eldas, förbränns de ingående svavelföroreningarnatill svaveldioxid, som i kontakt med vatten kan bilda sva-velsyra och andra sura ämnen. Vid förbränning, t ex i bil-motorer, bildas kväveoxider som i kontakt med fuktig luftkan bilda salpetersyra, en annan mycket sur förening.

Det svenska samhället genererar ca 54 000 ton svavel-föreningar per år (1999). Massa- och pappersindustrinstår idag för över 1/3 av de nationella utsläppen ochenergiproduktionen för nära hälften. En betydande delav de svenska föroreningarna kommer också från denregionala vägtrafiken.

Anmärkningsvärt är att av de försurande förorening-arna som faller ner i Sverige kommer 80 % från utlandet,främst från kolkraftverk i Östeuropa och från industrier iTyskland och Storbritannien.

Hårda krav från myndigheter har lett till att utsläppenav försurande föroreningar minskar kraftigt. Försurningengår märkbart långsammare nu än för 20 år sedan. Dockuppskattas att nedfallet av sura ämnen fortfarande är femgånger större i södra och västra Sverige än vad naturen tål.

FÖRSURNINGEN OCH STÅLINDUSTRINTack vare modernisering av tekniken för malmförädlingoch ståltillverkning samt övergång till svavelfattig oljaeller gasol har svavelutsläppen minskat kraftigt inom densvenska stålindustrin. Den största stålproducenten harminskat utsläppen till nära 1/8 av värdet för 15 år sedan.Den svenska stålindustrin genererar ca 1 700 ton svavel-dioxid per år (2000).

Stålindustrins minskade användning av eldningsoljoroch andra fossila bränslen leder på sikt till ytterligare mins-kade utsläpp av försurande föreningar.

ÖVERGÖDNINGÖvergödning, eller eutrofiering, är en miljöeffekt somfrämst uppstått i fotspåren av allt högre krav på avkast-ning inom jordbruket. De för växterna viktiga närings-ämnena kväve (N) och fosfor (P) har på flera håll till-förts genom gödsling i så stora mängder att växter i vat-ten och på land börjat växa till på ett ohämmat sätt. Luft-föroreningar, bl a från fordonstrafik, har också bidragittill ett stort nedfall av kväve.

Page 57: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

57

Dessa näringsämnen transporteras naturligt med regn-vattnet och hamnar slutligen i våra vattendrag. De mestpåtagliga resultaten är igenvuxna åar och sjöar, samt alg-blomning och syrebrist i sjöar och hav. Vid algernas för-ruttnelse på bottnarna går vattnets lösa syre åt till ned-brytningen och det blir inget över till fisk och plankton.Sörjan som breder ut sig kväver därmed både bottenlivoch de som lever i vattnet. Alger kan dessutom avgegiftiga ämnen som kan skada djurlivet svårt.

En annan konsekvens av övergödningen är att trädeni våra skogar växer för fort vilket medför att de blir käns-liga för frost, torka, vind och insektsangrepp. Markernaär mättade på kväve, och för att naturen ska återfå sinbalans måste kvävetillförseln minska med ca 60 % i södraSverige, och lite mindre i norra Sverige.

Det svenska samhällets årliga utsläpp av kväveoxider(NOX) uppgår till drygt 267 000 ton (1999). De natio-nella utsläppen har ändå minskat med över 30 % de se-naste 15 åren.

De stora NOX-utsläppen sker i huvudsak genom olikatransporter och annan förbränning av fossila bränslen.Utsläppen kan därmed minskas genom användning avalternativa bränslen eller genom att i högre grad användasig av järnväg för transporter. Bilar förses idag med kata-lysatorer som omvandlar NOX till kvävgas.

Utsläppen av kväve till vatten var i Sverige 1998 ca87 000 ton. En stor del av det kväve och den fosfor somtillförs marker och vattendrag hamnar så småningom iÖstersjön. Genom att mäta halter av dessa ämnen i Öst-ersjön försöker man uppskatta hur de nationella utsläp-pen förändras. Utsläpp av kväve och fosfor till vatten

har minskat något under senare år, men minskningen ärinte lika tydlig som för utsläppen till luft.

ÖVERGÖDNINGEN OCH STÅLINDUSTRINAv samhällets årliga utsläpp av kväveoxider står densvenska stålindustrin för 3 000 ton eller cirka 1 % av detotala utsläppen.

Utsläppen av kväveoxider från stålproduktionen kom-mer från förbränning i ugnar och ångpannor, från ljus-bågsugnar samt från betning med salpetersyra.

Vid förbränning i hög temperatur sker reaktion mel-lan luftens syre och kvävet i luften och i bränslet. NOX-bildningen kan minskas genom att luften införs stegvis iförbränningszonen, eller genom att rökgaserna tvingastillbaka till förbränningszonen (s k låg-NOX-brännare).I täta satsvisa ugnar kan förbränning med ren syrgas(oxyfuel-brännare) ge minskad energianvändning ochlåga NOX-utsläpp. Vid skrotsmältning i ljusbågsugnarbildas också kväveoxider, men genom att försöka hindrainträngning (läckage) av luft kan NOx-utsläppen minska.Detta kan ske genom att hålla ugnen så tät som möjligtoch ha ett litet övertryck i ugnen.

Vid betning av rostfritt stål med salpetersyra (HNO3)bildas också kväveoxider, men genom att tillsätta väte-peroxid (H2O2) återbildas syran genom en reaktion mel-lan kväveoxiderna och väteperoxiden varvid både kväve-oxidutsläppen och användningen av syra minskar.

OZONLAGERUTTUNNINGI de yttre delarna av atmosfären – i stratosfären – finns gasenozon (O3) i låga koncentrationer i form av ett gasmoln.Detta ozon bildas genom att solens strålning omvandlarsyrgas till ozon. Det stratosfäriska ozonlagret fångar uppen del av solens UV-strålning (UV-B) som är mycket energi-rik. UV-B strålningen har förmåga att sönderdela mole-kyler och i för stora doser har den förödande konse-kvenser på levande organismer. UV-B-strålning orsakarbl a cancer. En näraliggande fara med ökad UV-B-strål-ning är att världshavens växtplankton skadas och mins-kar i tillväxt och därmed påverkas allt liv i haven.

När ozonet absorberar UV-B-strålningen förstörs ozon-molekylen. Normalt sker återbildningen i samma taktsom nedbrytningen men under 1980-talet fann forskareatt ozonlagret regelbundet förtunnas kraftigt i ett stort

Page 58: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

58

område över Antarktis, men även över andra områden.Ozonnedbrytningen går fortare i de områden där atmo-sfären är mycket kall.

De mest ozonnedbrytande ämnena är CFC-föreningar(freoner), samt olika bromföreningar. CFC-föreningarnahar gradvis fasats ut i Sverige och användningen av dessaföreningar upphörde i stort sett helt efter 1996. CFC be-står i tiotals år och det tar dessutom 20–30 år för dessaämnen att nå ozonlagret. Även om vi idag skulle införaett totalstopp av utsläppen så skulle alltså ozonhålet fort-sätta att öka under flera decennier.

Det finns i de allra flesta fall alternativ till CFC föranvändning i kylar, frysar, sprayburkar och skumplastmm. Det finns även s k mjuka freoner som är mindreskadliga, HCFC. Sverige har dock satt som mål att ävenanvändningen av dessa ska avvecklas till 2015.

OZONLAGERUTTUNNINGENOCH STÅLINDUSTRINCFC har tidigare använts inom stålindustrin i fasta ochmobila kylanläggningar. CFC-föreningarna har under 1990-talet fasats ut och ersatts av mjuka freoner och i vissa fallammoniak. Kylanläggningarna är slutna system och kon-trolleras kontinuerligt för att undvika läckage.

FOTOKEMISKA OXIDANTEROCH MARKNÄRA OZONMarknära ozon kan uppkomma vid varmt och soligt vä-der genom kemiska reaktioner mellan kväveoxider (NOX)och kolväteföreningar (HC) eller andra s k VOC. Kväve-oxider och kolväten uppstår främst vid energiproduk-tion, vägtrafik, småskalig vedeldning, lösningsmedelsan-vändning och vissa andra industriella processer. Mark-nära ozon, som utgör ca 10 % av den totala ozonmängden,hör till de s k fotokemiska oxidanterna.

Det tar relativt lång tid för dessa fotokemiska oxidanteratt bildas. Det medför att de högsta halterna av mark-nära ozon ofta uppmäts utanför de områden inom vilkade stora utsläppen av kolväten och kväveoxider sker.

Ozonet i sig är relativt långlivat. I kombination medden långa bildningstiden medför det att merparten avdet marknära ozon som förekommer i Sverige har trans-porterats hit med vindar från Centraleuropa.

Ozon är en starkt reaktiv gas som kan vara frätande på

Atmosfären och de gaser som den är sammansatt av är livsviktig för alltliv på jorden, men sedan industrialismen inleddes har förhållandet mellanbeståndsdelarna i atmosfären ändrats. Vad detta kan få för konsekvenservet man ännu inte, men en effekt som diskuteras är att medeltemperaturenpå jorden kan komma att höjas.

Page 59: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

59

vegetation. Man har visat att ozonet har dödat hela skogs-områden. Man kan se spår utmed hårt trafikerade vägar.Höga ozonhalter kan även påverka människans hälsagenom förmågan att irritera slemhinnor och lungor.

FOTOKEMISKA OXIDANTEROCH STÅLINDUSTRINUtsläppen från den svenska stålindustrin av VOC ochkolväten är mycket små jämfört med Sveriges totala ut-släpp. Främst kommer utsläppen från användning avlösningsmedelsbaserade färger eller från lösningsmedel isamband med rengöring.

TOXISKA EFFEKTERMed toxiska effekter menar vi effekter från ämnen somverkar förgiftande (toxiskt) och som alltså är direkt far-liga för miljö och hälsa.

Miljögifter är nästan alltid exempel på farliga och natur-främmande ämnen – kemikalier som människan frivilligteller ofrivilligt har producerat. En stor grupp är organiskamiljögifter. Toxiska effekter kan även uppkomma vid över-dosering av ämnen som kan vara nyttiga i normala mängder.

Spridningen av organiska miljögifter sker främst frånförbränning och användning av olika kemikalier. Miljö-gifterna sprids även från kemisk industri, pappersindu-stri, metallindustri och soptippar. Besprutning mot ”ogräs”och insekter är globalt ett vanligt sätt att sprida miljö-gifter. Några av de mest kända organiska föreningarna ärDDT, PCB, dioxin och klorparaffiner.

Vissa föreningar är s k fotokemiska oxidanter som blirfarliga först efter omvandling ute i naturen. Andra äm-nen är fortfarande bundna i sina produkter och har där-för ännu inte nått ut i naturen.

Det kan gå många år innan de organiska miljögifternabryts ner och nedbrytningen sker långsammare i kallaområden. De vållar främst skador på djur och slår hårdareju längre upp i näringskedjorna de förekommer. Dettaberor på att de organiska miljögifterna kan lagras i levandeorganismers vävnader, så kallad bioackumulering. Exem-pel på drabbade grupper är sälar, rovfåglar och människor.

Kunskapen om vilka direkta och indirekta effektermånga kemikalier har på miljön är i dag inte tillräcklig.FN har beräknat att ca 10 000 personer dör och ca 400 000skadas varje år av bekämpningsmedel i världen. Vidarevet man att livet både i industrinära hav (t ex i Öster-

sjön) som i svenska fjällsjöar påverkas av de organiskamiljögifterna. I svenska sjöar har det dock skett vissa för-bättringar sedan metoden att klorbleka pappersmassa harersatts med bättre metoder och sedan de gamla tvätt-medlen bytts ut mot mindre miljöpåverkande.

TOXISKA EFFEKTER OCH STÅLINDUSTRINUtsläpp av toxiska ämnen från stålindustrin hänger oftaihop med störningar i processerna. Exempel på detta ärcyanid från masugnar som kan förekomma i tillfälligautsläpp i samband med processproblem. Cyanid är akuttoxiskt om koncentrationen i t ex vatten blir för hög,men cyanid oxideras snabbt och lagras inte i naturen.Från koksverken förekommer utsläpp till luft av poly-aromatiska kolväten (PAH). Utsläpp av dioxiner kom-mer i någon mån från elektrostålverk. Bildningen av di-oxin sker i ett visst temperaturintervall och de dioxinersom bildas binds i hög grad till stoft.

Genom att styra temperaturen på rökgaserna och tahand om stoftet med effektiva filter kan utsläppen avdioxin hållas mycket låga.

RESURSUTARMNINGFör att tillverka en produkt eller utföra en handling be-hövs resurser i form av råvaror och energi. Grundämneneller energi kan varken tillverkas eller förstöras, men dekan ändra koncentration, form och andra egenskaper ettoändligt antal gånger.

Mycket sällan använder vi ett rent grundämne somresurs, utan snarare ett stort antal kemiska föreningarmed fördelaktiga egenskaper. Lika sällan använder viockså energi i dess naturliga form, utan omvandlar dentill en typ av energi som lättare kan tillgodogöras, t exsom el eller värme.

För att hålla igång vårt moderna samhälle krävs oer-hört mycket resurser. För att kunna få tillräckligt mycketresurser måste vi bearbeta och förädla naturliga resursertill andra mer användbara resurser i flera steg. Till denaturliga råvarorna kan vi t ex räkna skogar, malmer, oljaoch vatten, och till de förädlade resurserna t ex ved, järn,bensin och elektricitet.

Alla nödvändiga resurser finns inte i obegränsademängder utan kommer med en fortsatt hög grad av nytt-jande att ”ta slut” i sin naturliga form - resurserna utarmas.Om resursuttaget är större än nybildandet av samma re-

Page 60: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

60

Stålindustrin har kommit långt i sitt miljöarbete, men precis som all annan industriell verksamhet påverkar stålindustrin miljöngenom resursuttag och utsläpp till luft, mark och vatten.

Page 61: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

61

surs kallas den för ”ändlig resurs” eller icke förnyelsebarresurs. Motsatsen är en förnyelsebar resurs. Exempelviskan fossila bränslen, naturgrus och vissa malmer definie-ras som ändliga resurser, medan skog, vatten, vind ochsolstrålning räknas till de förnyelsebara resurserna. An-vändningen av dessa har dock vissa begränsningar ochde kan därför inte överutnyttjas.

Att vissa resurser betecknas som förnyelsebara och an-dra inte, betyder inte att de ej förnyelsebara inte förnyas.Det gör de – men på längre sikt. Indelningen beror påatt begreppet förnyelsebar är kopplad till människanstidsperspektiv vilket innebär att de förnyelsebara resur-serna bör förnyas inom 50–100 år för att kunna kallas så.

Fossila bränslen är en grupp naturresurser som mångahar befarat kan ta slut redan under 2000-talets första år-hundrade. Det kommer få ödesdigra konsekvenser förvårt samhälle om vi inte snabbt kan ersätta dem medandra råvaror eller energiformer. Men det är svårt att sägahur länge en resurs räcker eftersom beräkningarna base-ras på kända tillgångar och på vad som är tekniskt ochekonomiskt brytvärt.

Förädlade resurser som kan återvinnas, t ex metaller,är också en tillgång som innebär att den naturliga resurseninte behöver utnyttjas i samma grad. En naturresurs tarsannolikt inte helt slut, utan priset stiger med minskadtillgång vilket leder till att billigare alternativ tas fram.

RESURSUTARMNINGEN OCH STÅLINDUSTRINExempel på primära råvaror för stålframställning ärmetallmalmer, kol, kalksten, vatten och olja. Förädladeråvaror är t ex stålskrot, järnsvamp, zink, legeringsmetal-ler, koks, kalk och bensin. De ändliga resurser som an-vänds i stålindustrin är främst malm och fossila produk-ter som olja och kol. Tack vare processförbättringar harstålindustrin halverat kolanvändningen per ton produktunder det senaste århundradet. Användningen av gas ocholja minskar ständigt.

Den svenska stålindustrin använde under 2000 cirka23 TWh energi, samtliga energiråvaror inkluderade. År 1999var den totala svenska energianvändningen cirka 440 TWh.

Moderniseringen av de svenska stålverken och utveck-ling av mindre energikrävande metoder har lett till attden specifika användningen av elenergi, olja och gasol (perton stål) har minskat med mellan 30 och 40 % under desenaste 15 åren.

ORDFÖRKLARINGAR:

ALLOKERINGBetyder fördelning och avser dels fördelning av en miljöparametermellan olika inflöden till en process, en s k multi-inputprocess till enprocess, dels mellan olika utflöden från en process, s k multi-out-putprocess. Allokering kan även avse en fördelning över materia-lets eller produktens olika livscykler, om det går att återvinna elleråteranvända det eller de material som ingår i produkten.

BIOTILLGÄNGLIGTillgänglig för levande växter och djur, d v s möjlig att ingå i detbiologiska kretsloppet. För metaller kan den biotillgängliga delenvariera från mycket liten till en större del av metallmängden.

CFCSamlingsnamn för en grupp klor-fluor-karboner (CFC-föreningar) somtidigare användes i bl a kylskåp, sprayburkar och skumplast, mensom numera är förbjudna i Sverige. CFC-föreningarna är mest kändaför att bryta ner stratosfärens ozon (O3) som skyddar oss mot skad-lig ultraviolett (UV) strålning. Ett känt produktnamn är Freon, vilketi dagligt tal brukar beteckna CFC.

DDTEtt vitt vattenolösligt ämne som lanserades 1942 som ”riskfritt”insektsbekämpningsmedel. DDT och nedbrytningsprodukten DDEkvarstår länge i naturen och vållar nervskador hos främst fisk ochfiskätande djur. Besprutning med DDT förbjöds i Sverige på 1970-talet.

EKOLOGILäran om samspelet mellan de levande organismerna och deras om-värld.

FOSSILA BRÄNSLENKolföreningar från döda växt- och djurdelar som lagrats i hundratalsmiljoner år på t ex gamla havsbottnar. Exempel är olja och stenkol.

FOTOKEMISKA OXIDANTERLuftföroreningar som bildas kemiskt ur andra föroreningar vid godtillgång till energi från solens ljus (lat: foto). Oxidanter är reaktivasyreföreningar. Den viktigaste av dessa är ozon (O3). När luften inne-håller mycket fotokemiska oxidanter och olika partiklar, brukar bland-ningen kallas ”fotokemisk smog”.

FUNKTIONELL ENHETDen funktionella enheten används för att beskriva en klart definie-rad funktion för en viss produkt eller tjänst, vilket bl a möjliggörjämförelser med andra produkter. Exempel på en funktionell enhetför ett färgsystem (en målarfärg) kan vara 1 m2 färgbelagd yta medfärgtjocklek om 0,18 mm och en teknisk livstid på tio år.

FÖRSIKTIGHETSPRINCIPENFörsiktighetsprincipen, som är miljöbalkens grundläggande hänsyns-regel, innebär att redan risken för skador och olägenheter medfören skyldighet att vidta åtgärder för att hindra negativa effekter påhälsa och miljö.

GWPGlobal Warming Potential, d v s den potentiella förmågan för vissaemissioner att bidra till den globala uppvärmningen. Termen användsför att beskriva bidraget till växthuseffekten, och anges i enheten”CO2-ekvivalenter”, d v s man sätter index för CO2 till 1,0 och jäm-för de andra växthusgaserna, t ex metan och freoner, med CO2.

Page 62: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

62

METALLER – NYTTIGAOCH FARLIGAVår värld består av ca 110 hittills kända grundämnen. Avdessa är 85 metaller, sex s k halvmetaller och 19 icke-metaller. Endast åtta metaller anses vara lättmetaller. Deövriga 77 är därmed tungmetaller. Aluminium och järn ärtvå av jordens fyra vanligaste grundämnen, något somytterligare understryker att metaller förekommer natur-ligt i stora mängder överallt i vår miljö.

Många metaller fyller livsnödvändiga funktioner i allalevande organismer. Exempel på dessa är järn, zink, kop-par och krom. För några metaller har man ännu inte funnitatt de har någon biologiskt fördelaktig funktion – de görendast nytta i det tekniska kretsloppet. Exempel på dessametaller är bly, kadmium och kvicksilver. Användningenav dessa tre metaller och andra giftiga ämnen skall enligtriksdagens miljökvalitetsmål ha upphört före 2020 i nyaprodukter. Ämnena kan främst ha skadlig inverkan påmänniskor och djur som står högt upp i näringskedjan.

Bly används ännu i vissa bränslen samt i kristallglas ochammunition. Blyersättningsmedel finns idag på markna-den för dessa funktioner. Bly kan förekomma i ett fåtalrostskyddsfärger (blymönja) med särskilt tillstånd frånmyndigheter. För vissa mekaniska komponenter i stål medhöga krav på ytfinhet finns idag inga godtagbara alterna-tiv till blylegerat stål (max 0,35 % bly). Sverige tillverkaringet sådant råstål, utan allt importeras och till stor delkallbearbetas inom landet till färdig produkt. Använd-ningen av bly har minskat kraftigt under senare år och hari vissa applikationer upphört helt. Ett betydande exem-pel är som tillsats i bensin. Idag finns ingen blyad bensinatt köpa i Sverige. Kadmium finns bl a i konstgödsel,batterier och som ytskikt på vissa motorkomponenter.

Utsläppen av dessa metaller från industrier har minskatkraftigt under senare år tack vare mindre mängder i in-kommande råvaror och förbättrad stoftrening i smältugnar.

Kvicksilver används i amalgam för tandfyllningar, ter-mometrar mm och används fortfarande i vissa batterieroch i elektriska kontakter.

I bilens ”airbag” används kvicksilver i kontakter för attden vid en kollision snabbt skall kunna fyllas med luft.Användning av amalgam i tänder har gjort krematoriertill en av de största utsläppskällorna av kvicksilver.

Gemensamt för många metaller är att större delen av

dagens utsläpp ansamlas i det slam som avskiljs i renings-verk. Slam är ett effektivt och billigt gödningsmedel inomjordbruket. Därför finns det idag lagar som reglerar an-vändning, handhavande och halter av vissa metaller iavloppsslam.

Vissa metaller är humanessentiella mikronäringsämnensom vi behöver tillföra kroppen i väl avvägda mängderför att vi ska må bra. Exempel på dessa metaller är järn,zink, mangan och koppar. Essentiella metaller ger vidnormal tillförsel inte upphov till reaktioner som allergieller förgiftning. För alla ämnen, inte bara metaller, gäl-ler att ”lagom är bäst”. Får vi eller naturen för lite av ettämne kan naturen ersätta det saknade ämnet med ettannat mycket farligare. Överdoserar vi tillförseln kan för-giftning uppstå, även om de normalt är nyttiga ämnen.För de nyttiga metallerna har människor, djur och växtergenom årmiljonerna utvecklat ett system för att regleraupptagning och utsöndring. För att detta ska fungeramåste metallerna finns i en biotillgänglig form. Du kant ex inte äta trådspik i tron att du tillför dig själv ett nyt-tigt näringstillskott, utan järnet och zinken måste ingå isärskilda kemiska föreningar för att de ska kunna tillgo-dogöras. Järn behövs bl a för vår produktion av röda blod-kroppar och zink bl a för att styra kroppens proteiner.

Ett rekommenderat intag av zink hos en vuxen per-son är 7–9 mg per dag. Som jämförelse innehåller dittblod 2000 gånger mer zink än de svenska vattendragen.

En vanlig missuppfattning är att alla metallutsläpp tillluft, vatten och mark skulle vara miljö- och hälsoskadliga.Det är de inte så länge de finns i vanliga icke biotillgäng-liga former eller i miljöer där de inte kan bilda ohälso-samma föreningar tillsammans med andra ämnen.

Kontaktallergier mot metaller som nickel kan uppståhos överkänsliga personer. Det gäller främst långvarighudkontakt med t ex smycken.

Nickel är också en essentiell metall, så allergin antasbero på flera samverkande parametrar där inte bara enöverdosering av metallen har betydelse. Nickel i rostfrittstål är bundet, så risken för en allergisk reaktion är i deflesta fall obefintlig.

Stål är som tidigare nämnts en legering med järn (Fe)som basmetall samt ibland en eller flera av metallernakrom (Cr), nickel (Ni) och molybden (Mo). Stål ytbeläggsi många fall med zink (Zn) eller aluminium (Al).

Vetenskapliga undersökningar av Sveriges marker, vat-

Page 63: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

63

HUMANESSENTIELLLivsnödvändig för människan.

HÅLLBAR UTVECKLINGUtveckling under lång tid utan att göra avkall på miljö, hälsa, eko-nomi och andra välfärdsfaktorer.

INDEXFör miljöpåverkanskategorier innebär index ett framräknat eller upp-skattat tal som beskriver den relativa miljöpåverkan som utsläppeller användning av respektive parameter kan medföra.

ISO 14000ISO står för International Organisation for Standardization, över-satt: Internationella Standardiseringsorganisationen som bildades1946. Organisationen ger ut internationella standarder för arbeteinom flera områden, t ex miljö och kvalitet. Standarden för miljö-arbete kallas ISO 14000, och innehåller miljöledningssystem (14001-),miljörevision (14010-), miljömärkning (14020-), miljöprestanda(14031), LCA (14040-), miljöterminologi (14050), och produkt-standarder (14060). Svensk medlem i ISO är Standardiseringskom-missionen i Sverige, SIS.

KYOTOPROTOKOLLETInternationell överenskommelse som upprättades 1997 i Kyoto,Japan, för att begränsa de globala utsläppen av växthusgaser. Glo-balt gäller att industriländerna i genomsnitt ska minska sina utsläppmed 5,2 % i jämförelse med 1990 års nivå. USA hoppade dock avavtalet under våren 2001.

LCAFrån engelskans Life Cycle Assessment, vilket betyder Livs-cykelbedömning, d v s en bedömning av en vara och dess egen-skaper under dess definierade livscykel. En ”livstid” kan innehållaflera cykler. Den svenska termen är LivsCykelAnalys.

ten, växter och djur visar att halterna av Fe, Cr, Ni, Mo ochZn generellt ligger på så låg nivå att inga skadliga effekterföreligger. Förhöjda halter finns i tätorter och i närområ-dena kring de största lokala utsläppskällorna i landet.

När det gäller zink är halterna i jordbruksmark på fleraställen så låga att man talar om zinkbrist. Denna under-näring kan missgynna grödornas tillväxt och sänka vårtnaturliga intag av detta mikronäringsämne. Ett problemmed zink är att zinkmalm ofta innehåller ett antal olikametaller förutom zink, bl a den mindre önskade metal-len kadmium.

Detta medför att framställning av zink även kan fri-göra kadmium vilket inte är önskvärt. En allt större delav zinken återvinns och då undviks de geologiska kopp-lingarna till kadmium.

Järn- och stålindustrin står för knappt 3 % av Sverigesindustriers totala metallutsläpp till vattendragen, vilketfår anses vara ett gott betyg. Det mesta kommer frångruvnäringen samt från massa- och pappersindustrin.

Stora utsläppskällor är förutom industriproduktionenäven avloppsreningsverken, förbränningsanläggningarnaoch fordonstrafiken.

Eftersom Sverige har en mineralrik berggrund har ocksåde naturliga metallhalterna stora variationer inom landet.

Page 64: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

64

HUR MAN BEDÖMERMILJÖPÅVERKANFör att kunna skapa sig en uppfattning om miljö- ochhälsoeffekternas storlek, vill man kunna värdera miljö-påverkan och sätta olika utsläpp, effekter eller andra para-metrar i relation till varandra. ”Vad kostar ren luft?”, ”Ärdet bättre att tillverka en ny och miljövänligare produktän att återvinna den gamla?” eller ”Om vi måste välja –Är försurning bättre än övergödning?” är exempel på frå-gor vi gärna vill kunna svara på.

Många har försökt att på olika sätt värdera miljön. Ba-serat på skadeverkningarnas typ och storlek har man ävenförsökt värdera utsläpp, råvaror och energi. Värderingenav miljöaspekter och miljöegenskaper överlåter vi oftasttill expertis i form av myndigheter och organisationer.En fördel är att detta underlättar värderingen och valetav bättre miljöanpassade produkter för gemene man, ennackdel är dock att vi själva inte kan välja vilka miljö-parametrar som vi tycker är viktigast. En produkt som ärbättre ur en aspekt kan vara sämre ur en annan. Det ärdärför viktigt att man ser på helheten och inkluderarproduktegenskaper som funktionalitet, livslängd, åter-vinningsbarhet mm för att kunna göra en total miljö-bedömning. Detta saknas ofta i de enklare miljöbedöm-ningsmetoderna.

reduceras samt att varan på lång sikt kan bli billigare.Med stöd av t ex miljömärkning överlåter vi värderingenav en produkts relativa miljöegenskaper till någon annan somvi antar är mer kunnig än vi själva inom området, t ex enmiljöorganisation. Typ I miljömärkning sker vanligenmed en egen symbol, medan värderingen baseras på någrautvalda parametrar som den värderande organisationenanser vara viktiga i ett miljösammanhang. De mest kändamiljömärkena i Swedish Standards Institute (SIS) ”Sva-nen”, Svenska Naturskyddsföreningens ”Bra miljöval” ochEUs märke ”EU-blomman”.

Några kända miljömärkningssymboler, Svanen, EU-blomman och BraMiljöval.

Ramar för hur miljömärkning av Typ I ska utföras ochtolkas finns specificerade i den internationella standar-den ISO 14024.

Att en vara är miljömärkt med t ex Svanen behöverinte alls innebära att varans faktiska miljöbelastning ärlåg, enbart att den för stunden enligt en värderare ärmiljömässigt bättre, baserat på de uppställda kriterierna,än liknande produkter för samma användning.

För tillfället är endast produkter inom ett begränsatantal produktgrupper värderade, vilket innebär att av-saknad av miljömärke inte behöver betyda att produk-ten har en hög miljöbelastning.

Det som utmärker Typ I miljömärkning är att produk-ten ska vara tredjepartsgranskad, d v s den ska vara gran-skad av en oberoende expert eller expertgrupp. Den storafördelen med Typ I miljömärkning är att vi som konsu-menter kan få hjälp att köpa och använda produkter sommiljöexpertisen tror innebär den lägsta miljöbelastningen.Miljömärkning Typ II (egna miljöuttalanden) skiljer siggentemot Typ I miljömärkning genom att de inte är tre-djepartsgranskade. Dessa egna miljöuttalanden ska dockenligt ISO 14021 vara verifierbara, d v s det ska gå attkontrollera de uppgifter som har lämnats och informa-tionen ska vara vetenskapligt bevisbar. Typ II-märkningger till skillnad mot Typ I inte några anvisningar om vilka

MILJÖMÄRKNINGEn metod som miljöorganisationer, och i vissa fall före-tag och myndigheter, använder sig av för att jämföra olikaprodukters miljöpåverkan är värdering genom miljö-märkning enligt ISO 14000-serien. Märkningen kan varaav tre olika typer:

• Typ I miljömärkning: miljömärkning ISO 14024

• Typ II miljömärkning: egna miljöuttalanden ISO 14021

• Typ III miljömärkning: miljödeklarationer ISO/TR 14025

Det som utmärker dem alla är att bedömningen skaske ur ett livscykelperspektiv.

”Marknadens val” – d v s vars och ens val – betydermycket för miljön.

Att välja en miljöanpassad produkt trots ett kanskehögre inköpspris, medför att belastningen på miljön kan

Page 65: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

65

produkter som är lämpliga att välja ur ett miljöperspektiv,utan användaren av informationen måste själv bedömaprodukten. Exempel på Typ II miljömärkning är de trecirkulationspilarna (Möbiusslingan) som betecknar åter-vinningsbarhet och byggvarudeklarationer, som användsför att deklarera byggvarors innehåll och miljöpåverkanpå både inre och yttre miljö under dess livscykel.

Miljödeklarationer är en annan form av miljömärkning:typ III-märkning enligt ISO/TR 14025. Många produkterär alltför komplexa för att det ska vara möjligt att sättaupp kriterier för miljömärkning typ I. Detta innebär attalla produkter inte kan miljömärkas med t ex Svanen.Miljödeklarationer gör det därför möjligt för kunden attsjälv bedöma vilken produkt han anser vara denmiljömässigt bästa för tillfället. En miljödeklaration ären varuspecifikation som beskriver en produkts miljö-prestanda och miljöpåverkan. Efterfrågan av denna fakta-baserade information har ökat kraftigt sedan mitten av1990-talet.

Efterfrågan kommer främst från företagens kunder somönskar information om företagets miljöarbete och pro-dukternas miljöprestanda.

Typ III-deklarationer är baserade på en livscykelanalys(LCA) av den deklarerade produkten och ska betraktahela den studerade produktens livscykel.

Miljödeklarationer ska vara expertgranskade för att sä-kerställa att de uppfyller kraven i ISO 14040-43 samtISO 14025.

LCELifeCycle Economy, d v s livscykelekonomi.

LCCLife-Cycle Cost, d v s livscykelkostnad.

LCILife Cycle Inventory som betyder Livscykelinventering, d v s enkartläggning och storleksangivelse av material- och energiflödenunder produktens livscykel.

LIVSCYKELTidsperiod från födelse till död eller återuppståndelse. Uttrycket”från vaggan till graven” är vanligt förekommande i miljösammanhang.

LUSTGASGasförening mellan kväve och syre som kemiskt heter dikväveoxid(N2O). Används bl a inom medicinen som narkosmedel. Vid inand-ning ger den en euforisk och lustfylld känsla, därav namnet. Utsläp-pen sker främst från fordon med katalysatorrening.

MALMMalm är en ekonomisk term och står för en i naturen förekom-mande, metallhaltig mineralkoncentration vilken är brytvärd ur eko-nomisk synvinkel. Alltså skiftar andelen metall i en malm från tids-period till tidsperiod och påverkas av den tekniska utvecklingen avgruvbrytning, förädlingsprocesser, påträffade fyndigheter, metallensekonomiska värde, etc. Detta innebär att när man diskuterar hurmånga år en viss malmfyndighet räcker (malmreserven) utgår manfrån dagens tillgängliga teknik och det aktuella metallpriset. Malm-reservens storlek har alltså inget direkt samband med den mängdav den aktuella metallen, som finns i jordskorpan.

METANBrandfarlig gas med kemisk beteckning CH4 som alstras bl a vidnaturliga nedbrytningsprocesser av organiskt material under syrefat-tiga förhållanden. Härrör t ex från myrmarker och boskap. Kan ävenframställas ur koldioxid. Naturgas består huvudsakligen av metan.

MILJÖKVALITETSMÅLENRiksdagen har fastställt 15 miljökvalitetsmål som ska ange inrikt-ningen för det fortsatta miljöarbetet:

• Frisk luft

• Grundvatten av god kvalitet

• Levande sjöar och vattendrag

• Myllrande våtmarker

• Hav i balans, levande kust och skärgård

• Ingen övergödning

• Bara naturlig försurning

• Levande skogar

• Ett rikt odlingslandskap

• Storslagen fjällmiljö

• God bebyggd miljö

• Giftfri miljö

• Säker strålmiljö

• Skyddande ozonskikt

• Begränsad klimatpåverkanLCA-studiens faser. Pilarna i figuren symboliserar den iterativa karak-tären hos en LCA-studie (ISO 14040).

Page 66: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

66

HUR MAN GÖR EN LIVSCYKEL-ANALYS, LCAEn metod för att bestämma och analysera den miljöpå-verkan som en produkt, process eller tjänst orsakar un-der hela dess livscykel ”från vaggan till graven” är att an-vända sig av LCA-metodiken, d v s göra en livscykel-analys. Det innebär i princip en kartläggning och storleks-bestämning samt eventuellt en viktning och värdering avproduktens och processens material- och energiflödeninklusive utsläppen till luft, vatten och mark.

En studie ur ett livscykelperspektiv behöver inte inne-bära att det är nödvändigt att genomföra en LCA – ochdet behöver inte heller innebära att man studerar miljö-påverkan. Det finns även metoder för att studera ekono-miska flöden ur ett livscykelperspektiv. Antingen stu-derar man både kostnader och intäkter, man gör en livs-cykelekonomisk studie (LCE) eller man studerar barakostnaderna under produktens livscykel, en livscykel-kostnadsstudie (LCC).

Livscykelanalyser kan användas för att ta fram olikatyper av miljöinformation som kan användas i en mängdolika situationer. Vanligen kan LCA-studier delas upp itvå huvudgrupper beroende på om resultaten av studienska användas internt eller externt, vilket ställer lite olikakrav på utförandet och granskningen av det utfördaarbetet.

Vanliga interna användningsområden för LCA-studierär produkt- och processutveckling samt strategisk pla-nering. Skapande av policy, marknadsföring och kon-takt med myndigheter är vanliga externa användnings-områden. Generellt kan sägas att LCA-resultat ofta an-vänds som underlag för olika typer av beslut.

Det har tidigare inte funnits generella riktlinjer för huren LCA ska utföras. Det har resulterat i ett oräkneligtantal olika riktlinjer, s k guidelines. På senare tid har mandock utarbetat en internationell standard för LCA somger generella råd och som ställer upp vissa krav på huren LCA ska vara utförd för att kunna bli godkänd vid engranskning. Denna internationella standard består i hu-vudsak av fyra dokument, ISO 14040-43 som behandlarde fyra faser som en LCA-studie kan delas in i:

1.Definition av mål och omfattning (ISO 14041)

2.Inventeringsanalys (ISO 14041)

3.Miljöpåverkansbedömning (ISO 14042)

4.Tolkning (ISO 14043)

I den första fasen – definition av mål och omfattning –bestämmer man avgränsningarna avseende det studeradesystemet. Man beslutar om målgruppen för studien, enfunktionell enhet, de allokeringsprinciper som ska gälla förstudien, kraven på datakvalitet samt hur miljöpåverkans-bedömningen ska göras.

Den andra fasen av en LCA-studie – inventerings-

Page 67: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

67

analysen – är den mest arbetskrävande. I den fasen sam-lar man så mycket information som möjligt om de mate-rial- och energiflöden och emissioner till luft, vatten ochmark som faller inom de valda avgränsningarna. Avgräns-ningarna beskriver det system som ska studeras och kal-las därför för systemgränser.

Ska två produkters miljöprestanda jämföras måste de-ras systemgränser och funktionella enhet överensstämmaför att ge ett rättvisande resultat.

Avgränsningarna kan t ex vara gjorda mot andra pro-dukter än den studerade – i tiden, geografiskt och motpersonal och maskiner.

För att underlätta arbetet med inventeringsanalysenbrukar man upprätta ett flödesschema som visar de valdaavgränsningarna. Flödesschemat beskriver också de pro-cesser som ingår i den studerade produktens livscykel.Processer som kan ingå är t ex råvarubrytning, energi-framställning, materialförädling, tillverkningsprocesser,transporter, användning och underhåll. Även sluthante-ring i form av återanvändning, återvinning eller depone-ring kan ingå.

I inventeringsanalysen använder man de allokerings-principer som har angivits i fas ett. Allokering utför mandels för att miljöbelastningen ska fördelas rättvist mel-lan produkterna som används eller framställs vid tillverk-ningen av en huvudprodukt, dels för att man ska kunnata hänsyn till återvinningsbarheten hos slutprodukten ochde i processerna ingående materialen.

När mängderna för de olika råvarorna, energitypernaoch emissionerna till luft, vatten och mark har samman-ställts och fördelats, presenterar man en sammanställ-ning av alla in- och utflöden som kan som hänföras tilldet studerade systemet.

Inventeringsresultatet presenterar man antingen itabellform eller som ett histogram. Ibland nöjer man sigmed det eftersom det är möjligt att jämföra enskilda para-metrar mellan produkterna.

Kanske ville man bara veta vilken produkt som med-förde störst CO2-utsläpp eller vilken som använde mestenergi från fossila bränslen. Om miljöanalysen avslutasefter inventeringsfasen kallas studien inte en LCA utanen livscykelinventering (LCI).

För många material och produkter finns idag stora data-baser med LCI-data, något som sparar mycket tid ochmöda för LCA-utövare.

MILJÖLAGARDe tidigare miljölagarna i Sveriges Rikes Lag uppgick från och med1999 i Miljöbalken. Några exempel på viktiga tidigare miljölagar är:Naturvårdslagen, Miljöskyddslagen, Miljöskadelagen, Hälsoskydds-lagen, och Lagen om kemiska produkter.

MILJÖMÄRKNINGDet finns tre typer av miljömärkning enligt ISO 14000: Typ I: Miljö-märkning, Typ II: Egna miljöuttalanden och Typ III: Miljödeklarationer.

Det som skiljer dessa typer av miljömärkning åt är att Typ I ochIII är granskade av en oberoende tredje part, Typ I och II innehållerkvalitativ data medan Typ III innehåller kvantitativ data samt att TypIII ska inkludera hela livscykeln och inte bara delar av den vilket ärvanligt i de två andra varianterna.

MÄTTNADNär depåerna av ett ämne är så fyllda att naturen inte kan tillgodogörasig mer, sägs att man uppnått mättnad (är mättade) på detta ämne.

NATURENS RESURSERRåvaror i form av energi eller material som finns i naturen och somanvänds eller förbrukas av samhället. Exempel är olja, trä, vattenoch malmer.

ORGANISKEtt ämne eller en förening som innehåller grundämnena kol ochväte klassas vanligen som organiskt.

PPPPolluter Pays Principle, dvs förorenaren ska betala för de skadorsom de egna utsläppen vållar.

PÅVERKANSKATEGORIERDet finns ett ekvivalens-index för ett stort antal emissioner somanvänds som viktningsfaktorer för att uppskatta olika emissionersrelativa inverkan på följande påverkanskategorier:

• Råvarureserv • Ekotoxicitet • Försurning• Resursuttag • Växthuseffekt • Övergödning• Humantoxicitet • Ozonuttunning • Marknära ozon

RELATIVA MILJÖEGENSKAPEREn varas miljöprestanda i förhållande till andra varor. Jämförelser kanske mellan likartade produkter med samma användning och funktion.

STRATOSFÄRENEn av atmosfärens fyra temperaturzoner belägen på mellan 10 och50 km höjd.

SUBSTITUTIONSPRINCIPENSkadliga ämnen och produkter ska om det är möjligt bytas ut motmindre skadliga.

SVAVELOXIDER (SOX)Gemensam benämning på syreatomerföreningar mellan svavel ochsyre, vanligen benämnda SOX, där x står för antalet oxidjoner. Exem-pel är SO2 och SO4.

TUNGMETALLÄr per definition en metall med en densitet (vikt per volymenhet)som är större än ca 4 500 kg/m3 och inkluderar därför de flestametaller. Ordet har inga kopplingar till miljöegenskaper. Övriga metallerkallas lättmetaller.

Page 68: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

68

Page 69: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

69

Ibland vill man gå ytterligare ett steg och försöka be-döma den påverkan som produktionen ger upphov till,inte bara registrera den belastning som genereras – t exmängden CO2-utsläpp. Det gör man i fas tre som kallasmiljöpåverkansbedömning. Den utför man för att få enhelhetsbild av produktens inverkan på t ex en eller flerapåverkanskategorier.

Påverkanskategorierna avspeglar många av de miljö-effekter som har tagits upp av Naturvårdsverket m fl. Enpåverkanskategori som nästan alltid brukar presenterasär växthuseffekt eller GWP (Global Warming Potential)som är den engelska förkortningen för ett potentielltbidrag till växthuseffekten.

Bedömningen sker genom en trestegsprocedur. Detförsta steget är klassificeringssteget – det avgör vilka avemissionerna från inventeringssteget som bidrar till vil-ken eller vilka påverkanskategorier. Därefter räknar manfram de olika emissionernas bidrag till de valda påverkans-kategorierna med hjälp av index som konverterar emis-sionerna till ekvivalenter – t ex CO2-ekvivalenter förpåverkanskategorin växthuseffekt. Det steget kallas ka-rakterisering.

I det tredje steget, vilket är frivilligt, viktas de olikapåverkanskategorierna och summeras för att erhålla ettendimensionellt värderingsresultat.

Det finns idag ett flertal internationellt användavärderingsmetoder som viktar olika emissioner, råvaror ochandra miljöparametrar med hänsyn till de miljöeffektereller miljöpolitiska mål som metoden baseras på.Dessa metoder bygger vanligen på samma trestegspro-cedur som ovan, men de tre stegen är kombinerade tillett enda värderingssteg.

Index för olika emissioner appliceras på LCI-resulta-tet som efter summering ger ett endimensionellt värde-ringsresultat, ett miljötal. Den svenska EPS-metodenskiljer sig från de andra, eftersom den baserar sig påbetalningsviljan hos medborgarna i OECD-länderna attundvika en viss miljöpåverkan.

Den fjärde fasen i en LCA är tolkningen av resultaten.I detta steg analyseras resultatet och förslag till förbätt-ringar eller val av ett visst material. Tolkningsfasen kanäven innehålla en genomgång och revision av studiensmål och krav på datakvalitet. Det gör man för att kon-trollera om de ursprungliga mål och krav som presente-rades i mål- och omfattningsdefinitionen har uppfyllts.

TWhTerawattimme. En wattimme är ett mått på använd effekt (W) underen timme, d v s energi. Tera är grekiska och betyder 1012, dvs 1 000miljarder. En 60 W glödlampa som är påslagen under ett helt åranvänder således 24x365x60 = 526 kWh = 0,000000526 TWhenergi.

UV-STRÅLNINGElektromagnetisk strålning med våglängd mellan röntgenstrålningoch synligt ljus. Det synliga violetta (blå) ljuset har en något längrevåglängd än de ultravioletta strålningarna, vilka indelas i tre grup-per: UV-A, UV-B och UV-C. UV-C är den mest kortvågiga och mestskadliga men absorberas lyckligtvis nästan helt av atmosfären. UV-A absorberas knappast alls men har ungefär samma biologiska verk-ningar som synligt ljus.

VIKTNINGEn relativ värdering som jämför olika miljöparametrar eller effektermed varandra utgående från de riktlinjer och antaganden somvärderingsmetoden baseras på. Viktningen gör det möjligt att i dessasammanhang ”jämföra äpplen med päron”.

VOCVOC står för Volatile Organic Compounds, vilket betyder flyktigaorganiska föreningar. Vissa av dessa kan vara irriterande, aller-giframkallande, cancerogena eller ge effekter på den yttre miljön.

VÄLFÄRDSamlande benämning på människors levnadsförhållanden som vanli-gen beskriver ekonomi, hälsa, utbildning och andra förhållanden somuttrycker graden av befolkningens välmående.

VÄRDERINGSMETODERMetoder som innehåller flera påverkanskategorier eller som base-ras på andra faktorer som resulterar i ett endimensionellt värderings-resultat. Exempel är:

• EPS (svensk)• Effektkategori• EkoknapphetVid värdering av en studie bör alltid fler än en värderingsmetodanvändas för att få en jämförelse.

Page 70: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

70

77

Page 71: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

71

För att förbättra den globala och lokala miljön räcker detinte med att bara förändra material, produkter ochindustriprocesser till det bättre. Både producenter ochkonsumenter måste dessutom skaffa sig de rätta kunska-perna och det rätta beteendet innan man kan kommatillrätta med de fysiska miljöproblemen.

Det sägs ofta att vi inte har råd att satsa på miljö-förbättrande åtgärder, det kostar för mycket. Men vadkostar det oss och kommande generationer att inte satsapå miljön? Förmodligen mycket, mycket mer i det långaloppet. Två saker lägger hinder i vägen: Vi har svårt attse miljöproblemen på lång sikt, och vi vill gärna värderaallt i pengar men har svårt att värdera miljön i kronoroch ören.

Miljöförbättrande åtgärder kan stå i viss konflikt medvår välfärd. Välfärden vill vi ju helst både behålla ochförbättra. Att agera miljöanpassat och samtidigt behållavår levnadsstandard diskuteras alltför sällan i miljö-debatten. De flesta ”miljöförbättrande argument” sompresenteras innebär att vi tvingas sänka vår levnadsstan-dard. Men sänkt levnadsstandard behöver inte vara denenda vägen till ett hållbart samhälle. Det finns faktisktett antal andra möjligheter, andra vägar att gå.

Långsiktigt miljötänkande innebär främst att knytasamman kretsloppen. Så varför inte satsa mer på pro-dukter och material som både kan befästa vår levnads-standard och samtidigt vara kretsloppsanpassade?

Stål är ett bra exempel. Stålindustrin världen över sat-sar miljardbelopp på bättre rening och andra åtgärderför en minskad miljöpåverkan. Målet är en hållbar ut-veckling och att samtidigt klara av den globalt ökandeefterfrågan på stål.

Stål är ett hållbart, flexibelt och mycket långlivat ma-terial som kan användas överallt och som kan ersätta trä,betong, sten, plaster, aluminium och koppar i många

Stålets potential

applikationer där man vill åstadkomma en bättre miljö-situation.

Stålet som material utvecklas hela tiden. Lär vi alla kännastålet samt stålets fördelar och möjligheter lite bättre, såkommer vi dessutom att kunna utnyttja det ännu bättre.

Sverige är en ledande stålnation, inte minst när detgäller produktutveckling och miljö.

Här följer en sammanfattning av några av stålets godamiljöegenskaper:

• Stål har lång livslängd

• Stål är ett mångsidigt material och har många godamaterialegenskaper, t ex hög hållfasthet. Det gör attmaterialet kan anpassas exakt till användningsområdet,vilket innebär att mindre materialmängder behövs föratt fylla avsedd funktion.

• Mindre materialmängder leder i sin tur till färre trans-porter, mindre resursuttag, mindre utsläpp och mindreenergianvändning.

• Fortsatt hög potential för utveckling av stål med alltbättre egenskaper beträffande hållfasthet, korrosionoch bearbetbarhet m m.

• Stål avger inga direkta emissioner som kan skada hälsan.

• Stål binder inte fukt som i förlängningen kan orsakaallergier och hälsoproblem.

• Byggnader med stålstomme ger bra säkerhet, god kom-fort och god ljudisolering. Stålbyggnadssystem ger godvärmeisolering och därmed lägre energiförbrukning.

• Enkla metoder för sammanfogning och stålets magne-tiska egenskaper gör att stålprodukter lätt kan demon-teras och sorteras för återvinning eller återanvändning.

• Allt stål kan återvinnas eller återanvändas!

Page 72: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

72

LITTERATURREFERENSERAvenberg E et al. Svensk produktion med miljön i fokus. Natur-vårdsverket, Stockholm (1999).

Byman K et al. Basindustrins emissioner av växthusgaser. Kol-dioxid 1990 och 1997. ÅF-Energikonsult, Stockholm(1999).

Eriksson M et al. Inneboken. En bok för alla som bryr sig om enhälsosam innemiljö. Svensk Byggtjänst, Stockholm (1998).

Holm F Miljöboken 1998/99, Allde & Skytt AB, Stock-holm (1998).

Hubendick B et al. Miljö från A till Ö, Svenska folkets miljö-lexikon. Bra Böcker, Höganäs (1995).

Kvist K et al. Miljöanpassat bilåtervinningssystem. StiftelsenREFORSK, Malmö (1994).

Landner L et al. Zink – Resurs och/eller hot?. En fakta-redovisning. Miljöforskargruppen, Kil (1996).

Lindfors L-G et al. Nordic Guidelines on Life-Cycle Assessment.Nordiska Ministerrådet, Köpenhamn (1995).

Lundqvist B et al. Byggandet i kretsloppet - Miljöeffekter, kost-nader och konsekvenser. FoU 100. Stiftelsen REFORSK,Malmö (1994).

Ryding S-O et al. Miljöanpassad produktutveckling. Industri-förbundet, Stockholm (1995).

Skjönsberg G Handbok över återvinningsindustrin och krets-loppet 1995. REinformation, Skogås (1995).

Walterson E Krom, Nickel och molybden i samhälle och miljö.Miljöforskargruppen, Stockholm (1999).

Referenser

Widman J Livscykelanalys av samverkansbroar. SBI Rapport183:1. Stålbyggnadsinstitutet, Stockholm (1998).

Widman J Verksamhet inom stålbyggande och miljö. Stålbygg-nadsinstitutet, Stockholm (1996).

Handbok i Rostskyddsmålning. Bulletin nr 107. Korrosions-institutet, Stockholm (1999).

Klimatboken. Industrins grundsyn på klimatfrågan. Industriför-bundet, Stockholm (1999).

Miljö – Fakta om det gröna stålet. SBI Rapport 182:1. Stålbygg-nadsinstitutet, Stockholm (1997).

Miljö – Fakta om stål och lättbyggnad. SBI Rapport 182:2.Stålbyggnadsinstitutet, Stockholm (1997).

Miljö – Fakta om LCA. SBI Rapport 182:3. Stålbyggnads-institutet, Stockholm (1997).

Miljö – Frågor och svar om stålbyggande. SBI Rapport 182:4.Stålbyggnadsinstitutet, Stockholm (1997).

Miljö – Frågor och svar om ståltillverkning. SBI Rapport 182:5.Stålbyggnadsinstitutet, Stockholm (1997).

Miljö – Frågor och svar om stål och hälsa. SBI Rapport 182:6.Stålbyggnadsinstitutet, Stockholm (1997).

Miljömanual för byggsektorn, version 2.1. Miljöstiftelsen förbyggsektorn (1998).

Producentansvar för förpackningar – Näringslivets lösning. REPA-REGISTRET AB, Stockholm (1999).

Skrotboken 1985. Bestämmelser för leverans och klassificering avstålskrot och gjutjärnsskrot. Skrotnämnden, Horndal (1985).

SNR97, Svenska Näringsrekommendationer 1997. Livsmedels-verket, Uppsala (1997).

Page 73: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

73

Steel Consumption by User Branch 1970-1990. Eurostat, Luxem-burg (1993).

Stålbyggnad. SBI Publikation 130. Stålbyggnadsinstitutet,Stockholm (1997).

Svensk stålstatistik, Årshäfte 1996. Järnverksföreningen, Stock-holm (1997).

Tunnplåtskursen. SSAB Tunnplåt AB, Borlänge (1998).

Vem förorenar Sverige? Rapport 4788. Naturvårdsverket,Stockholm (1997).

Verksamheten -98. Jernkontoret, Stockholm (1999).

Vår miljö. Vägverket Produktion, Borlänge (1995).

Nationalencyklopedin Höganäs (1989–1996)

Compact 99. Bonnier Lexikon, Stockholm (1999)

JERNKONTORETSUTBILDNINGSPAKET OM STÅLUggla J et al. Järn- och stålframställning, Utbildningspaket del 1,Historia, grundläggande metallurgi. Jernkontoret, Stockholm(1991).

Uggla J et al. Järn- och stålframställning, Utbildningspaket del 2,Malmbaserad ståltillverkning. Jernkontoret, Stockholm (1991).

Uggla J et al. Järn- och stålframställning, Utbildningspaket del 3,Skrotbaserad ståltillverkning. Jernkontoret, Stockholm (1991).

Uggla J et al. Järn- och stålframställning, Utbildningspaket del 4,Skänkmetallurgi, gjutning. Jernkontoret, Stockholm (1991).

Uggla J et al. Järn- och stålframställning, Utbildningspaket del 5,Driftsekonomi, underhåll, energi, miljö. Jernkontoret, Stock-holm (1991).

Bavrell C Analytisk kemi, Utbildningsmateriel kapitel 6. Jern-kontoret, Stockholm (1996).

Fors J et al. Energi och ugnsteknik, Utbildningsmateriel kapitel7. Jernkontoret, Stockholm (1996).

Jarl M et al. Bearbetning av långa produkter, Utbildningsmaterielkapitel 8. Jernkontoret, Stockholm (1996).

Jonsson N-G et al. Bearbetning av platta produkter, Utbild-ningsmateriel kapitel 9. Jernkontoret, Stockholm (1996).

Bohman J-E et al. Oförstörande provning, Utbildningsmaterielkapitel 10. Jernkontoret, Stockholm (1996).

Lilljekvist B Olegerade och låglegerade stål, Utbildningsmaterielkapitel 11. Jernkontoret, Stockholm (1997).

Herzman S et al. Rostfria stål, Utbildningsmateriel kapitel 12.Jernkontoret, Stockholm (1997).

WEBBPLATSERElectrolux: www.electrolux.se

Hållbara Sverige: www.hallbarasverige.gov.se

Jernkontoret: www.jernkontoret.se

Miljödepartementet: www.miljo.regeringen.se

Naturvårdsverket: www.environ.se

Statistiska Centralbyrån: www.scb.se

Stålbyggnadsinstitutet: www.sbi.se

Svenska Miljönätet: www.smn.environ.se

Page 74: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

74

Page 75: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

75

Page 76: Stålet och miljön (fullversion)¸... · miljöhänsyn från pappersval, tryckfärger och tryckplåtar till godkänd luftrening och avfallshantering. Miljölicensen stämmer med

76

Box 1721, 111 87 Stockholm · Kungsträdgårdsgatan 10Telefon 08-679 17 00 · Fax 08-611 20 89

E-post [email protected] · www.jernkontoret.se

DEN SVENSKA STÅLINDUSTRINS BRANSCHORGANISATION

Jernkontoret grundades 1747 och ägs sedan dess av de svenska stålföretagen.

Jernkontoret företräder stålindustrin i frågor som berör utbildning, handels-

politik, forskning och utveckling, standardisering, energi och miljö samt

skatter och avgifter. Jernkontoret leder den gemensamma stålforskningen i

Norden. Dessutom utarbetar Jernkontoret branschstatistik och bedriver

bergshistorisk forskning.