Olika energislag

Den svenska järn- och stålindustrin ligger långt fram i användningen av modern processteknik. Under lång tid har industrin effektiviserat sin energianvändning och utvecklat allt mer specialiserade och avancerade produkter. Den utvecklingen fortsätter och inkluderar också övergång till alternativa energikällor. 

Malmbaserade processer och omställning 

De malmbaserade verken står för den största delen av energianvändningen. Det beror bland annat på att koks, som används i processen som reduktionsmedel, räknas in i energianvändningen. 

Nu pågår en omställning för att minska utsläppen av koldioxid. I nya processer ersätts kol med vätgas vilket innebär att energianvändningen förändras.  Behovet av fossilfri el ökar kraftigt, eftersom el behövs för att producera vätgas. 

Höga temperaturer ställer krav på energin 

Många processer i stålindustrin sker vid mycket höga temperaturer, ofta över 1 000 °C. För att hålla produktionen i gång krävs energibärare med hög kvalitet, till exempel oljeprodukter, gas och el. 

Bränslet förbränns direkt i ugnarna där materialet värms. Det ställer höga krav på bränslets kvalitet, eftersom det kan påverka stålets egenskaper. 

Användningen av fossila bränslen minskar successivt. De ersätts i ökande grad av el, vätgas och biogas, beroende på tillgång och kostnad. 

Kol och koks 

Koks tillverkas av stenkol och används främst i masugnar och pulververk som reduktionsmedel. 

Kol används också som processkemikalie i smältugnar och som legeringsämne i stålet. Stenkol måste i framtiden ersättas av biokol för att undvika fossil utsläpp. 

Processgaser 

De masugnsbaserade verken producerar energirika processgaser, till exempel masugnsgas, koksgas och LD-gas. Gaserna används bland annat för att värma blästerluft i masugnar och som bränsle i koksverk och valsverk. En stor del används också för att producera el och värme i kraftvärmeverk. 

Masugnarna håller successivt på att fasas ut för att minska utsläppen av växthusgaser. När det sker behöver även de energiflöden som tidigare använt processgaser ställas om till andra energikällor. 

Vätgas 

I den så kallade Hybrit-processen ersätts kol med vätgas som reduktionsmedel. Processen omvandlar järnmalm till järnsvamp, som sedan smälts i elektrostålugnar för att producera stål. 

Behovet av vätgas kommer att vara mycket stort. Det ställer höga krav på elsystemet, som måste kunna leverera både tillräcklig energi och effekt vid rätt tid och plats. 

Vätgas kan också användas som bränsle vid uppvärmning av stål, vilket ytterligare ökar behovet av el. 

Elkraft 

El används bland annat för att driva valsverksmotorer, smälta skrot i elektrostålugnar samt för värmning och värmebehandling. 

Hittills har industrins elanvändning varit relativt konstant, trots ökad automatisering och fler miljöinvesteringar. Men behoven kommer att öka kraftigt i takt med omställningen till fossilfria processer. 

Det gäller både produktion av vätgas och investeringar i ny teknik, till exempel elektrostålugnar. Därför behöver både elproduktion och elnät byggas ut. Det kräver korta ledtider och en bred acceptans i samhället. 

Olja 

Olja används främst i valsverkens ugnar för värmning och värmebehandling. Användningen har minskat kraftigt sedan 1970-talet, bland annat på grund av: 

• övergång till stränggjutning har medfört minskat värmningsbehov i valsverken
• kolinjektion i stället för olja i masugnarna
• övergång till gasol och naturgas  
• energieffektiviseringar  

Gasol, naturgas och biogas 

Gasol och naturgas används i värmnings- och värmebehandlingsugnar. Användningen av naturgas har ökat, bland annat tack vare möjligheten att transportera flytande naturgas (LNG). 

När anläggningar anpassas från olja till gas skapas också möjligheter att i framtiden använda biogas eller vätgas. 

Efterfrågan på biogas ökar i takt med att industrin vill minska användningen av fossil energi. Samtidigt är tillgången begränsad och marknaden inte fullt utvecklad. 

Restenergi och restvärme 

Eftersom processerna kräver höga temperaturer finns goda möjligheter att använda restenergier i andra delar av verksamheten som behöver energi vid en lägre temperatur. 

Restvärme används till exempel för torkning och uppvärmning inom anläggningarna. Den levereras också till fjärrvärmenät.