Rauta & hiiliteräs – teollisuuden perusmetalli
Rauta ja hiiliteräs ovat maailman käytetyimpiä metalleja ja keskeisiä materiaaleja rakentamisessa, konepajateollisuudessa, infrastruktuurissa ja kuljetuksessa. Vaikka rauta ei ole yhtä korroosionkestävä kuin ruostumaton teräs, sen lujuus, muokattavuus ja edullisuus tekevät siitä ylivoimaisen monissa käyttökohteissa. Lisäksi rauta ja hiiliteräs ovat erinomaisesti kierrätettäviä, mikä tekee niistä keskeisiä materiaaleja kiertotaloudessa.
Mistä rauta ja hiiliteräs ovat peräisin?
Rauta (Fe) saadaan rautamalmista, jota louhitaan kaivoksista eri puolilla maailmaa. Malmi sisältää rautaa kemiallisina yhdisteinä, joista rauta erotetaan sulattamalla. Tämän jälkeen rautaa jatkojalostetaan teräkseksi lisäämällä siihen hiiltä ja tarvittaessa muita seosaineita. Näin syntyy hiiliteräs.
Hiiliteräs on terästä, jossa tärkein seosaine on hiili. Hiilipitoisuus vaikuttaa ratkaisevasti materiaalin ominaisuuksiin:
matala hiilipitoisuus → pehmeä ja helposti muokattava
korkeampi hiilipitoisuus → kovempi ja lujempi, mutta vähemmän sitkeä
Toisin kuin ruostumaton teräs, hiiliteräs ei sisällä merkittäviä määriä kromia, minkä vuoksi se on altis ruostumiselle ilman suojausta.
Nykyään merkittävä osa raudan ja teräksen tuotannosta perustuu kierrätysmateriaaliin. Romurauta on terästeollisuudelle arvokas raaka-aine, sillä sen sulattaminen vaatii huomattavasti vähemmän energiaa kuin neitseellisen raudan valmistus malmista.
Mihin rautaa ja hiiliterästä käytetään?
Rauta ja hiiliteräs ovat äärimmäisen monikäyttöisiä materiaaleja, ja niiden sovellukset ulottuvat arjesta raskaaseen teollisuuteen. Tyypillisiä käyttökohteita ovat:
Rakentaminen ja infrastruktuuri: palkit, raudoitusteräkset, rungot, sillat ja hallirakenteet
Konepaja- ja metalliteollisuus: koneiden rungot, akselit, levyt ja rakenteet
Kuljetus ja ajoneuvot: ajoneuvojen rungot, alustarakenteet ja perävaunut
Energia- ja prosessiteollisuus: putkistot, säiliöt ja tukirakenteet
Kulutustuotteet: työkalut, kalusteet ja erilaiset metallirakenteet
Hiiliteräksen ominaisuuksia voidaan muokata lämpökäsittelyllä ja seostuksella, minkä ansiosta se soveltuu hyvin hyvin erilaisiin käyttötarkoituksiin.
Raudan ja hiiliteräksen ominaisuuksia
(Alla esitetyt ominaisuudet kuvaavat tyypillisiä rautapohjaisia hiiliteräksiä, jotka muodostavat valtaosan teollisessa käytössä ja kierrätyksessä esiintyvästä rautaromusta.)
Mekaaniset ominaisuudet (suuntaa-antavia):
Vetomurtolujuus: n. 370–900 MPa (hiilipitoisuudesta ja käsittelystä riippuen)
Tiheys: n. 7,85 g/cm³
Kimmomoduuli: n. 200 GPa
Poissonin kerroin: n. 0,29
Kovuus (Brinell): n. 120–300 HB
Muut ominaisuudet:
Magneettinen
Hyvä lämmön- ja sähkönjohtavuus
Helppo hitsata ja muokata erityisesti matalahiilisissä laaduissa
Hiiliteräs on monikäyttöinen rakennemateriaali, mutta sen lujuus alkaa laskea erittäin korkeissa lämpötiloissa (yli 400–500 °C)
Raudan ja hiiliteräksen kierrätys
Rauta ja hiiliteräs ovat maailman kierrätetyimpiä metalleja. Kierrätys on olennainen osa terästeollisuuden toimintaa, ja romurauta on tärkeä raaka-aine uuden teräksen valmistuksessa.
Tutkimusten mukaan valtaosa teräksestä kerätään ja kierrätetään elinkaarensa lopussa, ja kierrätetty materiaali muodostaa merkittävän osan uuden teräksen tuotannosta. Tarkat osuudet vaihtelevat maittain ja tuotantotavasta riippuen, mutta teräksen kierrätysaste on metallien korkeimpia.
Kierrätysprosessi alkaa lajittelulla. Lajittelun jälkeen epäpuhtaat jakeet kulkevat murskan läpi, joka erottelee materiaalista ei-metalliset jakeet. Näin varmistetaan, että materiaali vastaa uusien tuotteiden laatuvaatimuksia.
Ympäristöhyödyt
Raudan ja hiiliteräksen kierrätys säästää merkittävästi luonnonvaroja ja energiaa. Kierrätysteräksen käyttö vähentää tarvetta kaivostoimintaan ja pienentää energiankulutusta verrattuna neitseellisen raudan valmistukseen. Tämän ansiosta myös hiilidioksidipäästöt vähenevät huomattavasti.
Koska teräs säilyttää ominaisuutensa kierrätyksessä, se on erinomainen esimerkki toimivasta kiertotaloudesta.
Teräskolmion vinkki
Rauta ja hiiliteräs kannattaa lajitella erikseen muista metalleista. Ne ovat magneettisia, joten tunnistus onnistuu helposti magneetilla. Mitä puhtaampaa ja paremmin lajiteltua materiaali on, sitä tehokkaampaa kierrätys ja sitä parempi romuarvo.
Teräskolmio vastaanottaa rauta- ja hiiliteräsromua niin kotitalouksilta kuin yrityksiltä. Meille voit tuoda esimerkiksi:
teräsrakenteita ja palkkeja
koneiden ja laitteiden runkoja
rakennusten purkumateriaalia
ajoneuvojen ja perävaunujen osia
Lajiteltu rauta- ja teräsromu hinnoitellaan päivän hinnan mukaisesti ja toimitetaan eteenpäin sulattamoille uusien tuotteiden raaka-aineeksi.