Van ijzererts tot koplampen en blikjes
Al sinds het begin van de vorige eeuw wordt er staal gemaakt in de IJmond. Dit productieproces is in al die tijd in essentie nauwelijks veranderd. We beschrijven hoe dit proces er precies uitziet – de basis voor iedereen die zich wil verdiepen in het dossier-Tata.
Grondstoffen
Staal wordt gemaakt van ijzererts. IJzererts is een gesteente dat op meerdere plekken in de wereld gevonden kan worden. Het bestaat voornamelijk uit ijzeroxiden: verbindingen tussen ijzer en zuurstof. Centraal in het productieproces van staal is het vrijmaken van ijzer uit ijzeroxiden door het los te maken van zuurstof. Van het vrijgemaakte ijzer wordt het staal gemaakt dat we terugvinden in bijvoorbeeld auto’s, gebouwen en blikjes.
Om ijzer vrij te maken uit ijzererts is een zogenaamde ‘reductor’ nodig: een stof die bindt aan zuurstof. Sinds jaar en dag wordt hiervoor in IJmuiden koolstof gebruikt. Dit is in grote mate aanwezig in de tweede fundamentele grondstof van Tata’s staalproces: steenkool.
Tata Steel importeert haar grondstoffen uit verschillende landen. Voorbeelden hiervan zijn Canada, Australië en Brazilië. Tot voorkort importeerde het bedrijf ook veel uit Rusland.
De 'vuile voorkant'
Voordat er staal gemaakt kan worden, moeten de grondstoffen voorbewerkt worden. Dit gebeurt in de fabrieken die samen de ‘vuile voorkant’ vormen. Bij deze processen komen meerdere schadelijke stoffen vrij die in de directe omgeving terecht kunnen komen. Zo ontsnappen hier grote hoeveelheden fijnstof, stikstof en zwavel. Ook giftige metalen en kankerverwekkende PAK’s worden uitgestoten. Op onze pagina over gezondheid geven we een overzicht van alle stoffen en hun effecten bij blootstelling.
Pelletfabriek en sinterfabriek
Voordat het ijzererts klaar is om het staalproces in te gaan, moet dit eerst bewerkt worden. Dit gebeurt op twee manieren:
- Van ijzerertspoeder worden ‘pellets’ gemaakt, dat gebeurt in de pelletfabriek. Pellets zijn poreuze ronde balletjes ijzererts, in grootte en vorm vergelijkbaar met knikkers.
- Grover ijzererts gaat naar de sinterfabriek, waar er ‘sinters’ van worden gemaakt: grotere brokken ijzererts.
De processen in de sinterfabriek zijn inherent vervuilender dan die in de pelletfabriek. Uit de sinterfabriek komt veel fijnstof, zwavel, stikstof, lood en PAK. PAK staat voor polycyclische aromatische koolwaterstoffen, een kankerverwekkende groep stoffen.
Kooksgasfabrieken
Ook steenkool moet nog bewerkt worden voordat het kan dienen als reductor in het staalproces. Dit gebeurt bij Tata Steel in de twee kooksgasfabrieken KGF1 en KGF2. In deze fabrieken wordt steenkool verhit tot rond de 1.000 °C, waardoor de vluchtige stoffen die erin aanwezig zijn verdwijnen. Deze vluchtige stoffen vormen samen ‘kooksgas’, dat wordt gebruikt in elektriciteitscentrales om Tata van energie te voorzien. Wat na het proces overblijft, zijn ‘cokes’: poreuze brokken die vrijwel geheel uit koolstof bestaan.
Hoogovens
Na de vuile voorkant is het tijd voor het eerder beschreven reductieproces. Dit is de kern van de staalproductie en vindt plaats in de hoogovens.
In IJmuiden draaien er op dit moment twee: Hoogoven 6 en Hoogoven 7. Kooks, pellets en sinters worden bovenin aan de hoogoven toegevoegd en van onder wordt hete lucht de oven ingeblazen. In de hete lucht zit extra zuurstof en vaak poederkool (fijngemalen kolen).
Cokes en poederkool zijn zowel reductor als brandstof van het hoogovenproces. De reactie tussen koolstof en zuurstof tot koolstofmonoxide (CO) zorgt voor een verhoging van de temperatuur. CO reageert vervolgens met de verschillende ijzeroxiden tot koolstofdioxide (CO₂), waardoor het zuurstofgehalte van het ijzererts steeds lager wordt. Onderin de hoogoven is het ijzererts vrijwel volledig gereduceerd, en kan vloeibaar ruwijzer worden afgetapt.
Als het ijzererts de hoogoven in gaat bevat het nog veel ongewenste elementen, zoals silicium en aluminium. Om deze onzuiverheden te binden voegt men kalksteen toe aan de hoogoven. Dit reageert met een groot deel van de onzuivere elementen en vormt zo een vloeibare laag, die een stuk lichter is dan het vloeibare ruwijzer. Dit is hoogovenslak. Door het verschil in dichtheid kan hoogovenslak apart afgetapt worden.
Staalslakken
Op verschillende plekken in het proces komen ‘slakken’ vrij, waaronder de beruchte staalslakken. Lees ook de factsheet over staalslakken.
Oxystaalfabriek
Ruwijzer uit de hoogovens mag nog geen staal heten. Daarvoor moet het nog verder ontdaan worden van verschillende onzuiverheden; onder andere het koolstofgehalte is nog te hoog. Dit proces gebeurt in de oxystaalfabriek. Hier wordt zuivere zuurstof met grote kracht op het vloeibare ruwijzer geblazen. Bij deze oxidatiereacties ontstaat veel warmte.
Naast het vloeibare ruwijzer uit de hoogovens werkt men in de oxystaalfabriek met nog een ander basismateriaal: schroot. Schroot bestaat uit verschillende soorten afgedankt staal, die op deze manier gerecycled worden. Het gebruik van schroot in de oxystaalfabriek zorgt er ook voor dat de hitteontwikkeling van de oxidatiereacties wordt beteugeld.
Door te variëren in de verhouding tussen ruwijzer, schroot en andere toegevoegde elementen kan de samenstelling van het geheel worden aangepast. Als de gewenste samenstelling is bereikt wordt de vloeibare massa afgetapt. Het resultaat: ruwstaal.
Net als in de hoogovens wordt ook in de oxystaalfabriek kalk toegevoegd om verschillende onzuiverheden te binden. Wederom ontstaat slak. Hier spreken we van staalslak, omdat het gevormd wordt in de fabriek waar staal wordt gemaakt. De staalslak uit de oxystaalfabriek wordt BOF-slak of LD-slak genoemd, en is een stuk giftiger dan de slak uit de hoogovens.
Zie ook de uitgebreide factsheet over staalslakken voor een overzicht van de slakken en hun toxiciteit.
BOF-slak of LD-slak?
BOF staat voor Basic Oxygen Furnace, dus de oxystaalfabriek. In de oxystaalfabriek wordt staal gemaakt volgens het Linz-Donawitz proces, of wel LD. De termen BOF-slak en LD-slak worden door elkaar gebruikt voor dezelfde soort slak.
De achterkant van het staalproces
Staal dat uit de oxystaalfabriek komt, wordt op verschillende manieren verder bewerkt, afhankelijk van het gewenste eindproduct. Dit is de ‘achterkant’ van het proces.
De warmband-, koudband- en gietwalserij zijn fabrieken die onderdeel uitmaken van deze achterkant. Hoewel de achterkant vaak wordt gezien als het minder vervuilende deel van het staalproductieproces in IJmuiden, kunnen ook uit deze fabrieken giftige stoffen komen. Zo zagen we recent een enorme overschrijding van de toegestane hoeveelheid uitstoot van chroom-6 in de gietwalserij.
Gezondheid op 1 riep op om Tata Steels uitstoot van chroom-6 naar nul te brengen.
Meer informatie over chroom-6 vind je in de factsheet chroom-6 op tatasrookgordijn.nl.
Conclusie
Tata Steel is al jaren de grootste CO₂-uitstoter van Nederland. Een groot deel van deze uitstoot komt vrij in de hoogovens. Omdat de Nederlandse overheid lang alleen bezig is geweest met Tata’s CO₂-uitstoot, keek men voornamelijk naar de hoogovens.
Het is echter de vuile voorkant die verantwoordelijk is voor de meeste giftige stoffen in de omgeving van Tata Steel. Door steeds luider wordende geluiden van omwonenden en andere burgers is het thema gezondheid ondertussen minstens net zo belangrijk geworden als de CO₂-uitstoot.
Staalslakken in de media
Gezondheid op 1 vraagt aandacht in de media voor de staalslakken en de problemen die deze veroorzaken.
Steun onze campagnes
Doe mee, denk mee en draag bij, want actievoeren kost naast tijd en inzet, inventiviteit en moed ook geld.
De geest is uit de fles, samen gaan we het redden: straks wordt er alleen nog maar schoon geproduceerd. Punt!