Järnframställning - teknik och historia

Järnframställning - teknik och historia , Bo Justusson

Två steg Järn framställs från malm i två steg. Först blandas malm med träkol (eller koks) i en masugn och hettas upp till hög temperatur för att få tackjärn. Detta behandlas i ett andra steg för att minska kol- och slagginnehållet, och för att tillsätta legeringsämnen. Det finns många alternativa metoder som använts genom historien för dessa två steg. När träkol användes hade länder med både malm och skog (som Sverige) en stor fördel.

Masugn Masugn Järn och träkol (eller koks) fylls från toppen. Luft blåses in vid bottnen. Kolet brinner till CO vilket reagerar med malmen och reducerar den.
I princip:
Fe3O4 + CO --> Fe + CO2
Gråberget i malmen är lättare än järnet och flyter som slagg. Det smälta järnet och slaggen tappas vid bottnen.
(GIF-bild 3k)
Masugnar har använts sedan 1100-talet. Deras storlek har ökat. Träkol användes först, men från omkring 1800 kunde koks brukas.

Järn och stål Bessemer För att få smidbart järn och stål från masugnens tackjärn, hettas detta upp och behandlas med luft eller rent syre. Till vänster en Bessemer- konverter där luft blåses in i bottnen och passerar genom det smälta järnet.
Nedan en Siemens-Martin ugn där luft går genom en förvärmare (regenerator) och passerar ovanför det smälta järnet och sedan vidare till en andra regenerator som blir uppvärmd. Luftriktningen ändras efter ett tag för att ta vara på hettan!
Båda metoderna uppfanns kring 1860.
(GIF-bilder 4k+4k)

Siemens-Martin

Äldre metoder Äldre metoder baserades på upphettning och hamrande. Man använde vattenhjul för att driva dessa hammare. Tackjärnet upphettades i en smedja (härd) och hamrades till långa smala stycken (stångjärn). Se bilder på följande sida.

Antal anläggningar Idag. Nu finns det bara två järnmalmsgruvor i Sverige: Kiruna och Malmberget, båda i Norrbotten. De sista två gruvorna i södra Sverige var Grängesberg stängd 1989 och Dannemora stängd 1992 (D. hade varit i produktion sedan 1200-talet!).
Det finns också bara två järnverk med masugnar, ett i Luleå och ett i Oxelösund.
Förr. Det har funnits hundratals järngruvor och masugnar, och ett tusental hammarsmedjor. De flesta i Bergslagen (dvs Västmanland, norra Närke, västra Värmland, södra Dalarna, norra Uppland, se karta på sidan om Tidiga svenska järnvägar.)
Detta minskade antal har förstås inneburit stora förändringar för människorna som arbetar i Bergslagen. Dock finns ändå en omfattande tillverkning baserad på järn kvar i området.

Två steg	Järn framställs från malm i två steg. Först blandas malm med träkol (eller koks) i en masugn och hettas upp till hög temperatur för att få tackjärn. Detta behandlas i ett andra steg för att minska kol- och slagginnehållet, och för att tillsätta legeringsämnen.	Det finns många alternativa metoder som använts genom historien för dessa två steg. När träkol användes hade länder med både malm och skog (som Sverige) en stor fördel.

Masugn		Järn och träkol (eller koks) fylls från toppen. Luft blåses in vid bottnen. Kolet brinner till CO vilket reagerar med malmen och reducerar den. I princip: Fe3O4 + CO --> Fe + CO2 Gråberget i malmen är lättare än järnet och flyter som slagg. Det smälta järnet och slaggen tappas vid bottnen. (GIF-bild 3k) Masugnar har använts sedan 1100-talet. Deras storlek har ökat. Träkol användes först, men från omkring 1800 kunde koks brukas.

Järn och stål		För att få smidbart järn och stål från masugnens tackjärn, hettas detta upp och behandlas med luft eller rent syre. Till vänster en Bessemer- konverter där luft blåses in i bottnen och passerar genom det smälta järnet. Nedan en Siemens-Martin ugn där luft går genom en förvärmare (regenerator) och passerar ovanför det smälta järnet och sedan vidare till en andra regenerator som blir uppvärmd. Luftriktningen ändras efter ett tag för att ta vara på hettan! Båda metoderna uppfanns kring 1860. (GIF-bilder 4k+4k)

Äldre metoder	Äldre metoder baserades på upphettning och hamrande. Man använde vattenhjul för att driva dessa hammare. Tackjärnet upphettades i en smedja (härd) och hamrades till långa smala stycken (stångjärn). Se bilder på följande sida.

Antal anläggningar	Idag. Nu finns det bara två järnmalmsgruvor i Sverige: Kiruna och Malmberget, båda i Norrbotten. De sista två gruvorna i södra Sverige var Grängesberg stängd 1989 och Dannemora stängd 1992 (D. hade varit i produktion sedan 1200-talet!). Det finns också bara två järnverk med masugnar, ett i Luleå och ett i Oxelösund.	Förr. Det har funnits hundratals järngruvor och masugnar, och ett tusental hammarsmedjor. De flesta i Bergslagen (dvs Västmanland, norra Närke, västra Värmland, södra Dalarna, norra Uppland, se karta på sidan om Tidiga svenska järnvägar.) Detta minskade antal har förstås inneburit stora förändringar för människorna som arbetar i Bergslagen. Dock finns ändå en omfattande tillverkning baserad på järn kvar i området.

För mer information se länkar på: Järnvägar - Startsida