Genanvendelse af rustfrit stål

Rustfrit stål er op til 100% genanvendeligt og dermed et af de mest genbrugte materialer i vores hverdag. Derfor er der mange fordele ved at skrotte rustfrit.

Rustfrit stål er en særdeles funktionel gruppe legeringer med et bredt anvendelsesområde. Bl.a. indgår materialet i produktionsudstyr hos mejerier, slagterier, bryggerier og medicinalfabrikker, ligesom vi også ser det både i storkøkkener og den private husholdning. Rustfrit stål er et favoritmateriale til ”kritiske anvendelser” og bruges desuden både i brugskunst og bygningsarkitektur på grund af den æstetiske fremtoning og holdbarhed.

Hvad bruges til skrot?

Ud over genbrug af elementer fra husholdningen er industrien en stor kilde til rustfrit stål skrot bl.a. i form af følgende elementer:

- Brugt produktionsudstyr (fx tanke og rørsystemer)
- Produktionsrester (fra stansning, klipning, savning etc.)
- Spåner fra drejning/fræsning
- Stykker af svejsetråd
- Bulede og ødelagte plader og rørstykker

Tradition for genbrug 

Alt rustfrit stål kan genanvendes uanset form eller størrelse. Genanvendelse indgår som en helt naturlig del i virksomhedernes sortering af diverse restprodukter. Det gælder i dag både papir/pap, plast og diverse metaller. Genanvendelse af plast er et område, hvor der til stadighed arbejdes med forbedringer og mulighed for genanvendelse. Inden for rustfrit stål er der til gengæld en lang tradition i Europa for at indsamle rustfrit stålskrot og transportere det til et stålværk, hvor skrottet indgår i produktionen helt på linje med alle de råmaterialer, der skal til for at producere nyt rustfrit stål. 

En af styrkerne ved genanvendelse af rustfrit stål i forhold til andre materialer er, at alle kvaliteter af rustfrit stål er præcist standardiserede. Det betyder, at de er fuldt ”kompatible” med hinanden i smelten. Da alle organiske stoffer brænder op i den 1500 °C varme stålsmelte, rengøres det rustfri stål desuden automatisk for små forureninger under processen.

Genanvendelsesprocessen 

Selve genanvendelsesprocessen er ret ligetil: Produktionsvirksomheden opsamler alle dreje­spåner, klipperester og andet rustfrit skrot i en container. Når den er fuld, ringer man til et firma, der kommer og henter det hele. Her er det vigtigt at holde det rustfri skrot separeret fra fx sort stål og især messing. Messing er kobber-zink-legeringer og indeholder typisk 30+ % zink (Zn) og automatmessing endda 3-4 % bly (Pb) ekstra, og begge dele kan skade det rustfri ståls mekaniske og kemiske egenskaber.

Herefter foretages en grovsortering af stålet i magnetisk og umagnetisk stål. Derefter anvendes en PMI-pistol, som er et særdeles nyttigt værktøj til at gennemføre sortering af stålkvaliteterne på faktuelt grundlag. Pistolen analyserer materialet på få sekunder og viser indholdet af de vigtigste legeringselementer. Det er derfor en stor hjælp i denne første grovsortering og giver samtidig en mere præcis afregning af skrottet. 

Nikkel (Ni) har samtidig en afgørende betydning for, om stålet er magnetisk (austenitisk) eller ikke (martensitisk/ferritisk), og skrotværdien er generelt højere for det umagnetiske, nikkelholdige stål end for de øvrige kvaliteter. Dette grundet Ni høje værdi. Grovsorteringen gennemføres dog ikke kun af hensyn til afregning, men har også betydning for den efterfølgende proces på stålværket. 

På stålværket smeltes det rustfri stålskrot, støbes og bruges til at lave nyt rustfrit stål. Grovsorteringen i austenit og martensit/ferrit gør, at skrottet altid passer nogenlunde til den legering, værket ønsker at fremstille. Men aldrig helt. Stålets sammensætning skal justeres, så den passer med det ønskede, og det sker ved at tilsætte de nødvendige elementer: Cr, Ni, Mo, Ti mm og fjerne de uønskede elementer (S, P, C etc.). Oplegeringen sker næsten altid ved at tilsætte elementerne som ”forlegeringer”, snarere end helt rene elementer. Krom tilsættes fx oftest som en Cr-Fe blanding med 50-80 % Cr, og Mn, Ni og Mo til- sættes også gerne som hhv. Mn-Fe, Ni-Fe og Mo-Fe. Det er dog lykkedes Ugitech i Frankrig at producere rustfrit stål baseret på 100% genanvendelse, dette kræver dog meget høj grad i præcision af skrottet samt en ekstra smelte proces.

Den øgede genanvendelse af rustfrit skrot har medført en gradvis opkoncentrering af elementerne kobber (Cu) og molybdæn (Mo). Enkelte rustfri kvaliteter (fx 4501, 4507, 4542 og 4567), indeholder ifølge standarden 1-4 % kobber. Når skrot fra disse kvaliteter, blandes sammen med andet rustfrit stålskrot, kommer flere kvaliteter til at indeholde 0,2-0,4 % Cu. Den øgede mængde Cu i materialet er således blot et tegn på, at værket har brugt genbrugsstål. 

Kobber styrker i øvrigt stålets korrosionsbestandighed i reducerende syrer (fx svovlsyre), mens der ikke er negative bivirkninger. Mo er godt mod alle typer af korrosion, selv i små mængder, og der er ingen grænser, for hverken Cu eller Mo optræder i standarderne for fx 4301-klassen.

Genanvendelse af rustfrit stålskrot er til stor fordel for hele værdikæden. Helt konkret reducerer værkerne deres omkostninger meget ved at bruge skrot i stedet for malme. Produktionen tærer endvidere mindre på verdens ressourcer, ligesom slutproduktet – det rustfri stål – bliver mindre afhængigt af noteringen for de enkelte råvarer, hvor særligt nikkel (Ni) og molybdæn (Mo) er ret dyre at anskaffe.

Omfang og C0₂

Ifølge nogle af de største, europæiske producenter, Ugitech (Fr), Aperam (Fr) og Acerinox (Esp) er der en recirkuleringsgrad på 80-90 %. Europæisk produceret rustfrit stål er dermed et af de mest genbrugte materialer.

Der er en markant forskel mellem rustfrit stål fra hhv. Europa og Asien. I Asien er anvendelsen af rustfrit stål skrot i produktionen langt mere begrænset. Dertil kommer den lange transport pr. skib. Samlet set efterlader rustfrit stål fra Fjernøsten et markant større CO2-aftryk end de materialer, der er produceret i Europa.

Fordele ved genanvendelse af det rustfri stål 

Der er umiddelbart udelukkende fordele ved at genanvende rustfrit stål. Nogle af de helt overordnede er følgende: 

- Reduktion af CO₂. Hvor der anvendes 80% skrot, skabes der ca. 1,1 tons CO₂ for at producere 1 tons rustfrit stål. Hvor der kun anvendes 10% skrot, skabes der ca. 4 gange så meget CO₂. (Kilde: CRONIMET Envirotec GmbH)

- Vi lader jordens ressourcer være. Behovet for at udvinde metaller fra malme og mineraler reduceres betragteligt

- Mindre forurening af fx drikkevand. Ved at skære ned på mineindustrien, beskytter vi naturen og vandet mod en masse tungmetaller samt en masse anden uønsket ”kemi”: SO2, CO₂, støv, olie mm.

- Vi undgår at bruge en betragtelig mængde energi på at udvinde metallerne fra malme
(fx oxider og sulfider)

Hvorfor anvendes der så ikke udelukkende skrot til produktion af rustfrit stål?

Svaret er todelt:

For det første er der tale om to forskellige smelteprocesser. For det andet tager det i gennemsnit 40-50 år før det stål, der sælges i dag, er tilbage i smeltegryden.
Idet Kina alene står for mere end 50% af verdens produktion af rustfrit stål, vil anvendelse af skrot i Kina gøre en kæmpe forskel for verdens CO₂. Der vil gå endnu 20-30 år, før Kina og resten af Asien har skrot i de mængder, hvor de virkelig vil gøre en massiv forskel i udledningen af CO₂ i forbindelse med produktionen af rustfrit stål. Årsagen er ret enkelt den, at industrialiseringen i Asien startede senere end i fx Europa, hvormed tilgængeligheden af skrot også lader vente på sig.