Slagg, en mycket användbar restprodukt

Totalt producerades över en miljon ton metallurgisk slagg hos järn- och stålverken i Sverige under 2024. Denna produktion fördelas på en rad olika slaggtyper: Masugnsslagg, LD-slagg, ljusbågsugnsslagg, AOD-slagg, skänkslagg och avsvavlingsslagg. De största mängderna, över 70 procent, kommer från den malmbaserade tillverkningen i masugn och LD-konverter. 

Läs mer om ståltillverkningsprocesserna. 

Vad är slagg? 

Slagg uppkommer som en naturlig och nödvändig del av järn‑ och ståltillverkningen när råvaror smälts och raffineras i de metallurgiska processerna. I både masugnar och elektriska ljusbågsugnar tillsätts slaggbildare, vanligtvis kalkbaserade material, som reagerar med oönskade ämnen i råvarorna, såsom gångartsmineral och oxider av kisel, fosfor och aluminium. Dessa ämnen binds i slaggen och separeras därmed från det smälta järnet eller stålet. Slaggen bildar ett flytande täcke ovanpå metallen, där den bidrar till att skydda smältan mot omgivande atmosfär, förbättra energiöverföringen och minska slitage på ugnarnas infodring. Slaggens sammansättning och egenskaper styrs av råvarumix, tillsatser och hur processen körs, vilket gör att olika typer av slagger uppstår beroende på vilken järn‑ eller ståltillverkningsprocess som används. 

Efter avslutad process tappas slaggen av, kyls och hanteras vidare. Denna process ser olika ut på olika företag och beskrivs här bara översiktligt. Slaggen tippas ur slagg-grytan, i slaggtömnings- och avsvalningsfack eller på annan specifik plats. Olika typer av slagg töms i olika fack. Under slaggtömning och någon minut efteråt sprids vatten över vissa fack för snabbare kylning. För andra slagger görs ingen vattenkylning för att i stället bevara cementegenskaperna. Därefter bryts slaggen upp för att användas till olika produkter.

LD‑slagg, även kallad LD‑sten, uppstår vid färskning av råjärn i LD‑konverter. Huvuddelen av den producerade LD‑slaggen, kommer till användning både internt och externt. LD‑slagg används bland annat som konstruktions‑ och fyllnadsmaterial samt som råvara för mineralull. I och med att LD‑konvertrar successivt ersätts av ljusbågsugnar kommer även tillgången på LD‑slagg att förändras över tid 

Skänkslagg uppstår vid skänkmetallurgi, där stålets sammansättning justeras efter smältningen. För närvarande används drygt hälften av den producerade skänkslaggen. Skänkslagg har mer varierande egenskaper än vissa andra slaggtyper, men den ökade användningen visar att nya tillämpningar och hanteringsmetoder successivt utvecklas.  

AOD‑slagg bildas vid raffinering av rostfritt stål i AOD‑konverter. Användningen är starkt projekt‑ och objektsstyrd  vilket gör att användningen kan variera över tiden. Vissa år används obetydliga mängder slagg av denna typ, medan andra år kan användningen vara högre än den årliga produktionen.  

Övriga slagger. Hit räknas bland annat avsvavlingsslagg och tunnelugnsslagg, som uppstår i mer specialiserade processteg. Dessa slagger produceras i mindre volymer och har ofta mer nischade användningsområden. Även för dessa gäller att användningen varierar mellan år beroende på projekt, lokala förutsättningar och tillgång på alternativa material. 

Ballastmaterial i anläggningar och vägkonstruktioner 

Metallurgiska slagger från järn‑ och ståltillverkningen används i stor utsträckning som alternativa ballastmaterial i anläggningsarbeten och vägkonstruktioner. Med detta avses industriellt framställda material som kan ersätta jungfruliga naturmaterial såsom krossat berg, sand och grus i olika typer av konstruktioner. Slagger kan användas i flera funktionella lager, exempelvis i bärande konstruktioner, förstärkningslager och ytskikt, beroende på slaggtyp och materialegenskaper. Jämfört med många naturmaterial är slagger ofta mer väldefinierade, eftersom deras sammansättning och egenskaper styrs redan i den metallurgiska processen. Detta kan ge tekniska fördelar som god bärighet, hög slitstyrka och i vissa fall bindande egenskaper, vilket bidrar till robusta och långlivade konstruktioner. Användning av slagg som ballast minskar behovet av uttag av jungfruliga råvaror och är ett viktigt bidrag till ett mer resurseffektivt och cirkulärt samhälle. 

Masugnsslagg i form av produkterna Hyttsten och Hyttsand har använts till obundna bärlager och till väg- och anläggningskonstruktioner under flera decennier i Sverige. Om materialens egenskaper utnyttjas på bästa sätt kan en vägkonstruktion dimensioneras tunnare med bibehållen bärighet. Detta innebär både hushållande med naturresurser och en ekonomisk vinst. Om en vägs förstärk­ningslager anläggs med Hyttsten i stället för bergkross ger det en besparing på 910 m3 mate­rial/km, enligt beräkningar från Väg- och transportforskningsinstitutet (VTI).

Slaggasfalt – ett exempel på produktutveckling i hela värdekedjan 

Ljusbågsugnsslagg har flera egenskaper – hög stabilitet, bra slitstyrka, beständighet och friktion, samt bullerreducerande effekt – som gör att den bl.a. lämpar sig mycket bra som ballast i asfalt. 

Slaggens basiska egenskaper ger dessutom bitumen (bindemedlet i asfalt) bättre vidhäftning till slagg än till bergkross. Slaggasfalten får en bättre slitstyrka, skjuvhållfasthet (vrid- och draghållfasthet) och stabilitet (lastbärande förmåga) jämfört med traditionell asfalt. Dessa egenskaper gör slaggasfalten till ett bra alternativ i rondeller, i broms- och startsträckor, eller hårt belastade trafikleder. Slaggasfalten har en bra beständighet och är mindre känslig för vatten och växlingar mellan frys- och tötemperaturer. 

I Sverige är ljusbågsugnsslagg fortfarande en lågt utnyttjad resurs för asfaltstillverkning, trots de många goda egenskaperna.

Tack vare slaggens kornform får slaggasfalt en bullerdämpande effekt, vilken är uppmätt vid ett flertal fullskaliga testvägar i Sverige. Slaggasfalt kan därför med fördel användas i områden där krav på bullerreduktion finns, exempelvis i tättbebyggda områden. Den höga friktionen som nämnts ovan beror på den oregelbundna partikelformen hos slaggen. 

Användandet av dubbdäck vintertid, vilket ger kraftigt slitage av asfalten och hälsofarlig par­tikelbildning med i vissa fall överskridande av miljökvalitetsnormer som resultat, är unikt för Skandinavien. Internationellt finns därför inga erfarenheter av hur slaggasfalt klarar detta kraftiga slitage. Det finns indikationer på att slaggasfalt skulle kunna generera färre luftburna partiklar än traditionell asfalt, men denna egenskap behöver testas genom försök i labora­torieskala. 

Forskning som syftar till ökad nytta av slagger 

Forskningen inom Teknikområde 55 – Restprodukter (TO55) syftar till att öka nyttiggörandet av metalliska och mineraliska restprodukter från järn‑ och stålindustrin genom att utveckla nya användningsområden och vidareutveckla befintliga applikationer. Arbetet bedrivs som gemensam branschforskning inom Jernkontoret och följer en etablerad modell där idéer om nya tillämpningar först utvecklas inom teknikområdet, därefter prövas i bruksnära forskningsprojekt och slutligen vidareutvecklas i samverkan med universitet, forskningsinstitut, användare och myndigheter. Forskningen omfattar exempelvis materialegenskaper, funktion i olika applikationer, miljö‑ och hälsoaspekter samt kopplingar till standardisering och lagstiftning. Genom denna struktur fungerar TO55 som en plattform där industrins behov möter akademisk kompetens, med målet att stärka restprodukternas roll som säkra, accepterade och samhällsnyttiga råvaror i en cirkulär ekonomi. 

Slagg är en restprodukt med anor 

Masugnsslagg har använts som byggnadsmaterial under lång tid. Att ta tillvara det byggnadsmaterial som närmiljön tillhandahöll var ett naturligt förfarande. En tidig konstruktion med slagg från 800-talet har hittats i Dalarna. Det var dock först på 1700-talet som man började bygga hus av slagg. I 1766 års masmästarordning ålades masmästarna vid hyttor med "därför tjänlig slagg" att gjuta slaggtegel. Slaggtegel producerades i Bergslagen fram till 1960-talet. Då lades den sista träkolsmasugnen ner och då fanns det inte längre någon lämplig slagg. 

Boktips: Hus av slagg. Byggnadskonst i Bergslagen.