Loading...Loading...

Resirkulering av rustfritt stål

Rustfritt stål er opptil 100 % gjenbrukbart og dermed et av de mest resirkulerte materialene i vårt daglige liv. Det er derfor mange fordeler ved å bruke rustfritt stål til skrap.

 

Rustfritt stål er en svært funksjonell gruppe legeringer med et bredt bruksområde. Det vil si at rustfritt stål brukes i meierier, slakterier, bryggerier og farmasøytiske anlegg. Vi ser det også innen catering så vel som på våre private kjøkken. Rustfritt stål er den universelle favoritten for "kritiske applikasjoner", og det brukes også til dekorativ kunst og i bygningsarkitektur på grunn av holdbarheten og det estetiske utseendet.

 

Hva brukes til skrap?

I tillegg til å resirkulere elementer fra husholdningen, henter industrien også rustfritt stål skrap fra følgende elementer:

- Kassert produksjonsutstyr (for eksempel tanker og rørsystemer)
- Produksjonsrester (fra kutting, stanse osv.)
- Spåner fra dreiebenking og annen maskinering
- Biter av fyllingsmateriale (sveising)
- Bøyde og vridde plater og rørdeler

Resirkuleringstradisjon

Rustfritt stål kan resirkuleres i alle former og størrelser. Resirkulering er en naturlig del av stålprodusentenes sortering av ulike rester. I dag gjelder dette både for papir/kartong, plast og ulike metaller. Når det gjelder resirkulering av plast, utvikles og vurderes stadig forbedringer og resirkuleringsmuligheter. Innenfor rustfritt stål derimot, har det i Europa lenge vært en tradisjon å samle inn rustfritt stål skrap og transportere det til stålmøllene, der skrapet inkluderes i produksjonen på lik linje med råmaterialene som trengs for å produsere rustfritt stål.

En av fordelene med resirkulering av rustfritt stål sammenlignet med andre materialer er at alle kvaliteter av rustfritt stål er nøyaktig standardiserte. Det betyr at de er fullstendig "kompatible" med hverandre ved smeltingen. Under smelteprosessen rengjøres også rustfritt stål automatisk for selv små urenheter, da all organisk materie brenner opp i det 1500°C varme smeltede stålet.

Resirkuleringsprosessen

Prosessen er ganske enkel: Stålprodusenten samler alle spon, kutteavfall og andre varianter av rustfritt stål skrap i en beholder. Når beholderen er full, kan en skraphandler bli tilkalt for å hente alt sammen. Det er viktig å holde rustfritt stål skrapet adskilt fra for eksempel mildt stål og spesielt messing. Messing er en kobber-sink-legering og inneholder normalt sett 30+ % sink (Zn) og fritt bearbeidbar messing inneholder til og med 3-4 % bly (Pb). Begge kan skade de mekaniske og kjemiske egenskapene til rustfritt stål.

Deretter utføres en grov sortering mellom magnetisk og ikke-magnetisk stål. Deretter brukes en PMI-analysator som et svært nyttig verktøy for å sortere stålkvalitetene på en faktabasert basis. Med dette verktøyet analyseres materialet på bare noen få sekunder, og innholdet av de viktigste legeringselementene vises. Dette gjør PMI-analysatoren til en god hjelp i denne første grovsorteringen, samtidig som den danner grunnlaget for en mer presis prisset

Nikkelinnholdet (Ni) har stor innvirkning på om stålet er magnetisk (austenitter) eller ikke (martensitter/ferritter), og skrapverdien er generelt høyere for det ikke-magnetiske stålet som inneholder nikkel enn for andre kvaliteter. Dette skyldes den høye nikkelverdien. Den grove sorteringen er imidlertid ikke bare basert på prissetting, den er også viktig for den påfølgende prosessen på stålmøllen.

På stålmøllen smeltes rustfritt stålskrap, støpes og brukes i produksjonen av nytt rustfritt stål. Den grove sorteringen i austenitter og martensitter/ferritter sikrer at skrapet i stor grad passer til den tiltenkte stålsammensetningen. Men aldri helt perfekt. Sammensetningen av det smeltede stålet krever vanligvis justering ved å tilsette nødvendige elementer som Cr, Ni, Mo, Ti osv., og fjerne uønskede elementer som S, P, C osv. Oppgraderingen gjøres vanligvis ved å tilsette elementene som "pre-legeringer", i stedet for rene elementer. Krom tilsettes vanligvis som en Cr-Fe-legering med 50-80 % Cr. Mn, Ni og Mo tilsettes også som henholdsvis Mn-Fe, Ni-Fe og Mo-Fe. Imidlertid har Ugitech i Frankrike klart å produsere rustfritt stål basert på 100% resirkulering, men bare ved å ha en høy grad av skrapnøyaktighet og en ekstra smelteprosess.

Økt resirkulering av rustfritt stålskrap har ført til gradvis høyere konsentrasjon av kobber (Cu) og molybden (Mo). Noen stålkvaliteter (f.eks. 4501, 4507, 4542 og 4567) inneholder ifølge standarden 1-4 % kobber. Når skrap fra disse kvalitetene blandes med annet rustfritt stålskrap, vil flere kvaliteter inneholde 0,2-0,4 % Cu. Den økte mengden Cu i materialet er derfor et tegn på at stålmøllen har resirkulert stålet.

I tillegg styrker kobber korrosjonsmotstanden i reduserende syrer (f.eks. svovelsyre), uten noen negative bivirkninger. Mo er effektiv mot alle typer korrosjon, selv i små mengder, ettersom verken Cu eller Mo finnes i standardene for 4301-klassen.

Resirkulering av rustfritt stålskrap gir store fordeler for hele verdikjeden. Stålmøllene reduserer kostnadene betydelig ved å bruke skrap i stedet for malm. Videre bruker produksjonen færre verdensreserver, og det ferdige produktet, rustfritt stål, blir mindre avhengig av prisene på de enkelte råvarene, spesielt nikkel.

Utvidelse og CO2

Ifølge noen av de største møllene i Europa, Ugitech (Frankrike), Aperam (Frankrike) og Acerinox (Spania), er gjenvinningsgraden rundt 80-90 %. Dette gjør rustfritt stål produsert i Europa til en av de mest resirkulerte materialene.

Det er en tydelig forskjell mellom rustfritt stål fra Europa og Asia. I Asia er bruken av rustfritt stålskrap i produksjonen langt mer begrenset. I tillegg bør også den lange sjøtransporten tas i betraktning. Alt i alt har rustfritt stål fra Fjerne Østen en betydelig høyere CO2-avtrykk enn materialer produsert i Europa.

Fordeler ved gjenvinning av rustfritt stål

Generelt sett er det bare fordeler ved gjenvinning av rustfritt stål. Noen av de mest åpenbare grunnene er følgende:

  • Reduksjon av CO2. Ved bruk av 80 % skrap, skapes omtrent 1,1 tonn CO2 for å produsere 1 tonn rustfritt stål. Hvis man bare bruker 10 % skrap, skapes omtrent 4 tonn CO2 for å produsere 1 tonn rustfritt stål. (Kilde: CRONIMET Envirotec GmbH)
  • Vi beskytter verdens reserver. Behovet for utvinning av malm og mineraler reduseres betydelig.
  • Mindre forurensning av for eksempel drikkevann. Ved å redusere gruveindustrien beskytter vi naturen og vannet mot tunge metaller og andre uønskede kjemikalier, som for eksempel SO2, CO2, støv, olje, osv.
  • Vi sparer betydelige mengder energi ved å slippe å utvinne metallene fra malmen (for eksempel oksider og sulfider).

 

Hvorfor bruke bare skrap til produksjon av rustfritt stål?

Svaret kan deles inn i to:

For det første har vi å gjøre med to forskjellige smelteprosesser.

For det andre tar det i gjennomsnitt 40-50 år før stål som selges i dag, returnerer til smelteprosessen.
Siden Kina alene produserer mer enn 50 % av rustfritt stål i verden, vil bruken av skrap i Kina utgjøre en enorm forskjell for verdens CO2-utslipp.

Det vil ta ytterligere 20-30 år før Kina og de andre asiatiske landene har nok skrap til å virkelig gjøre en forskjell i CO2-utslippet fra produksjonen av rustfritt stål. Årsaken er rett og slett at industrialiseringen i Asia startet senere enn for eksempel i Europa, og derfor tar det lang tid før tilstrekkelig mengde skrap blir tilgjengelig.