Järn – Norrbotten

Norrbotten, Järn - Fe

Järnframställningen i den stora masugnen i Luleå.

Järn är den vanligaste metallen som människan använder. Om vi inte lärt oss att använda och bruka järnet, hade världen sett mycket annorlunda ut idag. Järn används idag i huvudsak som legering med kol vid produktionen av stål. Världsförbrukningen är drygt 700 miljoner ton per år.

Järn rostar gärna

Rent järn är silvervitt, formbart och mycket reaktivt i luft. En oskyddad järnyta rostar gärna, dvs den oxiderar snabbt till brunröd rost, FeO(OH). Järn är ferromagnetiskt. Järn är det 4:e vanligaste grundämnet i jordskorpan (medräknat syre som är vanligast). Järnmalmer finns på många ställen på jorden. I den svenska berggrunden och jordarterna förekommer järn i de mörka bergartsbildande mineralen (den vanligaste är hämatit 2Fe2O3) samt i grönstenarna som silikat. De ekonomiskt viktiga järnmineralen utgörs emellertid av olika malmmineral, t ex magnetit (72% Fe), hematit (70% Fe), göthit (63% Fe), limonit (högst 62% Fe).

Järnåldern

Man tror att hettiterna vid Medelhavet började använda järn omkr 2.000 f Kr. Det dröjde ett par hundra år före vår tideräknings början innan järnet kom till allmän användning här i Norden och järnålden inleddes. Kelterna hade all kontroll över handeln med järn och ordet "Järn", "Eisen" och "Iron" kommer ursprungligen från samma keltiska ord "Iren". Symbolen Fe kommer från latinets ferrum (förled). I Sverige har man utvunnit järn från sk myr- och sjömalm samt bergsmalm.

Svensk järnframställning, masugnar och valloner

I Sverige har järn framställts i bortåt 2.000 år. Den tidiga hanteringen byggde på framställning från myrmalm. Betydligt senare började gruvbrytningen bli etablerad. Då började man också med nya processer i två steg. Först så smälte man malmen med träkol i en masung. Tidig form är den sk mulltimmerhyttan. Järnet i flytande form samlas mot botten medan avfallet, slaggen, samlas ovanpå. Det flytande järnet tappas efter hand av som tackjärn, vilket är ett sprött, icke smidbart järn med hög kolhalt. Järnet behandlades därefter i en andra process vid vilket det smältes igen i en härd och där kolhalten reducerades. I och med att vallonerna kom till Sverige i början av 1600-talet effektiviserades järnframställningen genom att bl a deras masungar kunde drivas mycket längre än tidigare, ca 25 veckor mot tidigare 8 veckor. Valloner var också mycket duktiga hammarsmeder. Tackjärnet förvandlades till smidbart järn vid en process som kallas färskning (franska: affiner). Färskning innebar att tackjärnet smältes medan man blåste luft på smältan, varvid luften oxiderar bort en del av kolet. Så slogs smältan samman till ett större stycke. Nu var järnet färskat. Sedan värmdes stycket i en annan härd, räckarhärden, och smiddes ut till stångjärn.

Tack- och stångjärn

Fram till 1800 var det bergsmän (bönder) som framställde tackjärn och smidde stångjärn. Men under 1800-talet sker många förändringar. Järnvägar byggs och det blir lättare att transportera det tunga järnet. Man beslutar också att vem som helst fick producera tackjärn och stångjärn. Detta hade tidigare reglerats av staten. Bergsmännens lilla järnproduktion konkurreras nu ut av de stora järnbruken, som framställer mycket järn av bra kvalitet och till bra priser.

Stålproduktion i Norrbotten

Idag utvinns en stor del av det svenska järnet vid malmfälten i Lappland och förädlas vid stålverken i Luleå. De svenska stålverkens leveranser av stålprodukter dvs plåt, band, tråd, stång etc uppgick 2002 till 4.9 miljoner ton. Ca 85 % gick till exportmarknanden.

Biologiskt viktigt

Järn är också mycket viktigt för människokroppen. Människan har i snitt ca 4 gram järn i kroppen varav ca 70% finns i blodets hemoglobin som är vikigt för transporten av det livsviktiga syret. Vi behöver få i oss minst 10 mg järn via maten varje dag för att inte få anemi (blodbrist). Även för växterna är järn viktigt för deras fotosyntes. Järn ingår även i många viktiga enzymer hos människor, djur och växter.

Flera användningsområden

Utan järnoxid så skulle vi inte kunna lagra musik och filmer på tape. För att färga lergods används järnoxid i glasyren och via processen kan man få fram olika färger, t ex blekblå, gul. Även i textilindustrin används järnsalter som fixativ och i avloppsreningsverk som fällningsmedel.