Återvinning av rostfritt stål

Rostfritt stål är en mycket funktionell grupp av legeringar med många olika användningsområden. Det används i produktionsutrustning i mejerier, slakterier, bryggerier och läkemedelsfabriker samt i storkök och privata hushåll. Rostfritt stål är ett föredraget material för "kritiska tillämpningar" och används också i både kommersiell konst och byggnadsarkitektur för sitt estetiska utseende och sin hållbarhet.

Vad används som skrot?

Förutom återvinningsartiklar från hushållen är industrin en viktig källa till skrot av rostfritt stål, inklusive följande artiklar:

- Begagnad produktionsutrustning (t.ex. tankar och rörsystem).
- Produktionsrester (från stansning, skärning, sågning etc.).
- Spån från svarvning/fräsning
- bitar av svetstråd
- Utbuktade och trasiga plåtar och rör

Tradition av återvinning 

Allt rostfritt stål kan återvinnas, oavsett form eller storlek. Återvinning är en naturlig del av olika företags sortering av olika restprodukter. I dag gäller detta papper/kartong, plast och olika metaller. Återvinning av plast är ett område där man ständigt arbetar med förbättringar och återvinningsmöjligheter. När det gäller rostfritt stål finns det däremot en lång tradition i Europa att samla in skrot av rostfritt stål och transportera det till ett stålverk där skrotet återanvänds i produktionen tillsammans med alla råvaror som behövs för att producera nytt rostfritt stål. 

En av styrkorna med återvinning av rostfritt stål jämfört med andra material är att samtliga kvaliteter är exakt standardiserade. Det betyder att de är helt "kompatibla" med varandra i smältan. Eftersom alla organiska ämnen förbränns i den 1500 °C varma stålsmältan rengörs det rostfria stålet automatiskt från små föroreningar under processen.

Återvinningsprocessen

Själva återvinningsprocessen är ganska enkel: tillverkningsföretaget samlar in alla vridspån, klipp och annat rostfritt skrot i en behållare. När den är full ringer man ett företag som kommer och hämtar allt. Här är det viktigt att hålla det rostfria skrotet åtskilt från t.ex. svart stål och särskilt mässing. Mässing är en koppar-zinklegering och innehåller vanligtvis mer än 30 % extra zink (Zn), automatmässing och 3-4 % extra bly (Pb), som kan skada de mekaniska och kemiska egenskaperna hos det rostfria stålet.

Stålet grovsorteras sedan i magnetiskt och icke-magnetiskt stål. Därefter används en PMI-pistol, som är ett verktyg som används för att sortera stålsorterna på en saklig grund. Pistolen analyserar materialet på några sekunder och visar innehållet av de viktigaste legeringselementen. Den är därför till stor hjälp vid den första grovsorteringen och ger också en mer exakt avveckling av skrotet. 

Nickel (Ni) spelar också en avgörande roll för om stålet är magnetiskt (austenitiskt) eller inte (martensitiskt/ferritiskt), och skrotvärdet är i allmänhet högre för det icke-magnetiska, nickelhaltiga stålet, än för övriga kvaliteter. Detta beror på det höga Ni-värdet. Grovsorteringen sker dock inte bara för avveckling, utan påverkar även stålverkets processer i efterföljande led. 

På stålverket smälts, gjuts och används skrotet för att tillverka nytt rostfritt stål. Den grova sorteringen i austenit och martensit/ferrit säkerställer att skrotet, i stort sett, alltid motsvarar den legering som bruket vill producera. Men aldrig helt och hållet. Stålets sammansättning måste anpassas till den önskade sammansättningen genom att man tillsätter de nödvändiga elementen Cr, Ni, Mo, Ti etc. och tar bort de oönskade elementen (S, P, C etc.). Legeringen sker nästan alltid genom att man lägger till grundämnena som "legeringar", snarare än som helt rena grundämnen. Krom tillsätts till exempel oftast som en Cr-Fe-blandning med 50-80 % Cr, och Mn, Ni och Mo tillsätts också ofta som Mn-Fe, Ni-Fe respektive Mo-Fe. Ugitech i Frankrike har dock lyckats tillverka rostfritt stål baserat på 100 % återvinning, men detta kräver en mycket hög grad av precision i skrotet och en ytterligare smältningsprocess.

Den ökade återvinningen av rostfritt skrot har lett till en gradvis koncentration av grundämnena koppar (Cu) och molybden (Mo). Vissa rostfria kvaliteter (t.ex. 4501, 4507, 4542 och 4567) innehåller 1-4 % koppar enligt standarden. När skrot från dessa kvaliteter blandas med annat skrot av rostfritt stål kommer flera kvaliteter att innehålla 0,2-0,4 % Cu. Den ökade mängden Cu i materialet är därför bara en indikation på att anläggningen har använt återvunnet stål. 

Koppar stärker dessutom stålets korrosionsbeständighet i reducerande syror (t.ex. svavelsyra) utan negativa bieffekter. Mo är bra mot alla typer av korrosion, även i små mängder, och det finns inga begränsningar, eftersom varken Cu eller Mo förekommer i standarderna för t.ex. klass 4301.

Återvinning av skrot av rostfritt stål är till stor nytta för hela värdekedjan. Konkret innebär det att fabrikerna minskar sina kostnader avsevärt genom att använda skrot i stället för malm. Produktionen använder också mindre av världens resurser och slutprodukten - rostfritt stål - är mindre beroende av priset på enskilda råvaror där särskilt nickel (Ni) och molybden (Mo) är ganska dyra att få tag på.

Omfattning och C02

Enligt några av de största europeiska tillverkarna, Ugitech (Fr), Aperam (Fr) och Acerinox (Esp), är återvinningsgraden 80-90 %, vilket gör europeiskt rostfritt stål till ett av de mest återvunna materialen. Det finns en tydlig skillnad mellan europeiskt och asiatiskt rostfritt stål.
I Asien är användningen av skrot i produktionen mycket mer begränsad. Dessutom är det en lång transport med fartyg. Totalt sett lämnar rostfritt stål från öst ett betydligt större koldioxidavtryck än material som produceras i Europa.

Fördelar med återvinning av rostfritt stål 

Det finns bara fördelar med att återvinna rostfritt stål. Några av de mer självklara anledningarna är följande: 

- Minskning av koldioxid. Om 80 procent av skrotet används skapas cirka 1,1 ton koldioxid för att producera ett ton rostfritt stål. Om endast 10 % av skrotet används skapas ungefär fyra gånger så mycket koldioxid (källa: CRONIMET Envirotec GmbH).

- Vi lämnar jordens resurser i fred. Behovet av att utvinna metaller ur malm och mineraler minskar avsevärt.

- Mindre förorening av dricksvatten. Genom att minska gruvdriften skyddar vi naturen och vattnet från en massa tungmetaller och en massa andra ämnen: SO2, CO2, damm, olja osv.

- Vi undviker att använda samma stora mängder energi för att utvinna metaller ur malm.
(t.ex. oxider och sulfider)

Så varför inte bara använda skrot för att tillverka rostfritt stål?

Svaret är tvåfaldigt:

För det första finns det två olika smältningsprocesser. För det andra tar det i genomsnitt 40-50 år innan det stål som säljs i dag är tillbaka i smältdegeln.
Kina, som ensamt, står för mer än 50 procent av världens produktion av rostfritt stål hade gjort enorm skillnad på världens koldioxidutsläpp med större mängd inblandning av skrot. Det kommer dock att dröja ytterligare 20-30 år innan Kina och resten av Asien har skrot i sådana mängder att de verkligen kommer att kunna göra skillnad i fråga om koldioxidutsläppen i samband med produktionen. Orsaken är helt enkelt att industrialiseringen i Asien startade senare än till exempel i Europa, vilket innebär att tillgången på skrot också släpar efter.