Malmsmide

SSAB, LKAB och Vattenfall har nu annonserat om att man har siktet inställt på att försöka producera stål med hjälp av vätgas som reduktionsmedel i stället för kol och på så sätt undvika masugnsprocessen med dess koldioxidutsläpp. Men att tillverka järn och stål direkt från malmen utan att behöva gå via smältning i masugn har länge varit en dröm för många metallurger.

De gamla direkta järnframställningsmetoderna, bl.a. så kallat rännverkssmide, där den smälta malmen gick direkt till smidning hade varit exempel på sådana metoder. Dessa var emellertid inte lämpade för större industriell tillverkning. Men de gav hopp om att det skulle vara möjligt att i större skala kunna tillverka tillräckligt gott järn och stål utan masugn. Detta var i återkommande perioder ett hägrande mål för 1700- och 1800-talets metallurger.

Rännverk
Direkt järnframställning i s.k. rännverkssmide, enligt Agricola 1555. Malmen smälts i en härd (A) och en del av slaggen rinner ner (C). Järnluppen hamras ut för att slå ut slagg och göra luppen tätare (D). Järnet bearbetas på städet (G) till järnstycken.

Flera framstående metallurger lade fram olika hypoteser och gjorde olika försök under 1700- och 1800-talet med att tillverka smidbart järn i större mängder förutan en masugn. Det skulle vara en fördel att slippa ”de ofantliga, kostsamma och mycken risk underkastade masugnarna”, som professorn och föreståndaren för Falu bergsskola Joakim Åkerman uttryckte det i Jernkontorets annaler 1844, där han även gjorde en noggrann genomgång av äldre tiders direkta järnframställning.

I sekelskiftet mellan 1700- och 1800 talet var det i synnerhet en person som ihärdigt pläderade för att man skulle tillverka både järn och stål på ett mer, som han kallade det, ”naturligt” sätt och inte gå via omvägar som masugnsprocessen. Olof Åkerrén, en av bergsmekanikens märkesmän, hade en uppslagsrik fantasi och var en föregångsman i den svenska ingenjörskonsten. När andra hade givit upp efter att den nya kemiska teorin hade klarlagt järnframställningens verkliga förlopp i masugnen, revolterade Åkerrén. I ett särskilt tillägg till sin skrift om blåsverken från 1805 hävdade han att det måste finnas en viss förädlingsprocess som är naturens egen. De omvägar som den indirekta järnframställningen gick framstod för honom som ”sanna avbrott ifrån naturlärans anvisningar och ifrån dess lagar”.

Han ansåg att själva konsten att tillverka järn ännu var ofullkomlig: att järnet i masugnen först skulle förorenas av kol, för att sedan avkolas i smideshärden till stångjärn, som ytterligare därefter skulle kolas upp i brännstålsugnar ”för att få namn av stål” ansåg han vara omvägar och onödigt besvär. Han ställer frågan hur man skulle kunna avskilja syret i den allra första smältningen och behålla endast en del av kolet för att direkt få ett rent stål.

Åkerren3
Uppslag från Åkerréns ”Tillägg om Jernberedningen i allmänhet” från 1805.

För att lösa ett sådant problem hoppades Olof Åkerrén på fri forskning. Tack vare denna skulle ”de framsteg som människan ännu gjort i naturläran kunna leda oss här i Sverige till vinnande av en naturlig järn- och stålberedning”. Han förordade entusiastiskt att Jernkontoret skulle ta hand om den tekniska forskningen och att Jernkontoret borde förvärva ett fullskaligt järnverk. Där borde tillfälle beredas att studera hela järntillverkningen från masugn till smedja.

Bortsett från att Jernkontoret skulle äga ett stålverk kan man nog säga att Åkerrén var framsynt. I synnerhet nu med tanke på SSAB:s och LKAB:s initiativ.  Det ”naturliga” sättet att tillverka stål kanske nu äntligen är på gång!

Efterord: Olof Åkerrén fick Jernkontorets stora guldmedalj 1811 för sina insatser i bergsmekaniken. Han dog 9 maj 1812 av ”brusten mjälte” vid endast 58 års ålder.

YA

 

 

4 reaktioner på ”Malmsmide

  1. Antar att det rör sig om reduktion i schakt i fast fas (DRI-pellets från LKAB). Det skall bli spännande att se hur vätgasen skall framställas. Man kunde kanske vänta sig att naturgas från Norge skulle utgöra råvarubasen (Notodden) Vad norrmännen använder gasen till kommer att styra vilken kvot mellan vätgas och koloxid som isf fall skulle levereras till Sveriges nya process. En hög vägas/koloxidkvot bäddar för lågkolhaltigt järn.
    Men det finns ju andra processutformningar som också skulle kunna komma ifråga

    Gilla

  2. Man kan nog inte säga att rännverken levererade smält järn . Bättre se dem som gigantiska blästor med kontinuerlig slaggavtappning. Den höga FeO-halten i slaggen svarade mot låg kolhalt i produkten. Därmed gick det att smida direkt.

    Gilla

  3. På SSAB:s hemsida framhålls att fossilfri tillverkning vore önskvärt. Om jag inte minns fel talade Sven Eketorp om detta på sextiotalet. Uppslag om kärnkraftsbaserad vätgas fanns på den tiden också. Tja varför inte?

    Gilla

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s