Staalbedrijf Tata Steel in IJmuiden werkt hard aan het renoveren van een van zijn hoogovens, nummer 6. Het is de laatste keer dat een hoogoven zo grondig wordt schoongemaakt en onderhouden. Tata Steel gaat zijn processen verduurzamen, hoewel nog niet helemaal duidelijk is hoe precies.

 

Update: Een dag na het verschijnen van dit artikel maakte het FD bekend dat de directie van Tata in India goedkeuring heeft gegeven aan het nieuwe plan van Tata Steel IJmuiden om gedeeltelijk over te stappen op waterstof als energiebron voor staalproductie. De oorspronkelijke, grootschaliger plannen vond de directie te duur. Met het nieuwe plan kan de helft van de oude fabriek sluiten voor 2030. Of dat voor omwonenden en de politiek snel genoeg is, moet blijken.

 

Sinds begin april ligt Hoogoven 6 stil. De hoogoven is inmiddels afgekoeld en op een dinsdagmiddag in juli lopen er honderden mannen rond in beschermende pakken met stofmaskers en veiligheidsbrillen op. Om ons heen klinkt Spaans, Russisch en Pools. Ze lassen staal, voeren schroot af of metselen een muurtje.

Welkom in Hoogoven 6 van Tata Steel in IJmuiden, waar De Ingenieur op 25 juli een paar uur mocht meelopen, samen met enkele andere journalisten.

 

Kleinste hoogoven

Het bedrijf is momenteel druk bezig om Hoogoven 6 te moderniseren en laat dat graag zien aan de buitenwereld. De werkzaamheden aan de enorme installatie die in april zijn gestart moeten dit najaar zijn afgerond. Voor het schoonmaken en renoveren van de kleinste van de twee hoogovens van Tata Steel, goed voor 40 procent van alle ruwijzer die het bedrijf maakt, komen specialistische bedrijven van over de hele wereld naar IJmuiden.

Een goed functionerende hoogoven is cruciaal voor het draaien van een staalproducerend bedrijf. Het is niet voor niets dat het bedrijf dat nu in Indiase handen is, ooit begon onder de naam 'Hoogovens'.

 

Heet stoken
In een hoogoven wordt van ijzererts ruwijzer gemaakt. Daartoe moet het ijzererts op moleculair niveau worden gereduceerd, zoals dat heet, de zuurstofatomen moeten er vanaf. Dat gebeurt door het erts heel heet te stoken met cokes, speciaal geprepareerde kolen. In de hoogoven worden cokes en twee verschillende verschijningsvormen van ijzererts: sinters en pellets, laag voor laag van bovenaf toegevoegd, terwijl zuurstofrijke lucht van 1200 graden Celsius naar binnen wordt geblazen. Onderin de hoogoven is het 2500 graden Celsius, heet genoeg om de zuurstofatomen los te maken. IJzererts wordt hier omgezet in vloeibaar ruwijzer. Dat heeft een temperatuur van 1500 graden Celsius en is vloeibaar als water en roodgloeiend. Het ruwijzer loopt, nadat het is gescheiden van slak, in speciale torpedovormige treinwagons, te zien op de foto hieronder. Deze treinwagons (leeggewicht 400 ton, met ruimte voor 400 ton ruwijzer) zijn van binnen met vuurvast materiaal bekleed en vervoeren het vloeibaar ruwijzer naar de staalfabriek waar er grote plakken staal van worden gemaakt voor klanten van Tata Steel.

 

Een 'torpedo', een speciale treinwagon vol met vloeibaar ruwijzer. Foto De Ingenieur 


Stenen vervangen

Hoogoven nummer 6 is gebouwd in 1967. De laatste grote stilstand, vergelijkbaar met nu, was in 1985. In 2002 vond nog een kleine renovatie plaats, waarbij het onderste deel van de vuurvaste stenen werden vervangen. Nu pas, 21 jaar later, is het nodig de stenen te vervangen door nieuwe. ‘Er is in de wereld geen staalproducent die zo lang met het metselwerk doet als wij’, zegt Bram Nugteren, directeur Hoogovens in IJmuiden.

Tijdens de huidige stilstand van Hoogoven 6 vervangt Tata Steel verder een aantal belangrijke onderdelen, zoals onder andere besturingssystemen, de grondstoffentoevoer en, dus, het vuurvaste materiaal. Dit zijn materialen die bestand moeten zijn tegen een temperatuur van zo’n 1500 graden Celsius.
 

Vuurvaste materialen

Bij het bezoek op 25 juli mocht De Ingenieur onder andere de wand met vuurvaste materialen van dichtbij aanschouwen, waarbinnen het smeltproces normaal gesproken plaatsvindt. De cilindervormige wand zit vol met holten (zie de foto hieronder) waaruit koperen platen steken, die de ‘hoogovenbemetseling’ koelen met water dat door de koperplaten stroomt.

Doordat het muurtje van stenen wordt gekoeld, stolt het vloeibare ijzer aan de buitenkant van de hoogoven tot een dun laagje vast ijzer, tegen de binnenkant van het muurtje . Die schermt het metselwerk af van al te hoge temperaturen.

‘Tata Steel heeft als een van de weinige bedrijven een zelf veel kennis in huis op het gebied van vuurvaste materialen en structuren’, zegt programmamanager Richard Weterings van Tata Steel.
 

Buitenzijde van de hoogoven, het gedeelte waarin vloeibaar ruwijzer wordt vastgehouden door een vuurvaste muur. De platen zijn van koper, waar water doorheen kan stromen, om de muur te koelen. Foto De Ingenieur

 

Afzuigkappen

Een andere aanpassing aan Hoogoven 6 is dat deze voor het eerst speciale afzuigkappen krijgt. Bij het ontwerp uit de jaren zestig was dat nog niet mogelijk, en de hoogoven was tot nu toe afhankelijk van natuurlijke afzuiging, oftewel de wind. Tijdens het openen en sluiten van tapgaten van het ovenhuis, om het gevormde vloeibare ijzer af te tappen, van een hoogoven komt stof vrij uit het dak. De drie speciale afzuigkappen, die nu worden geplaatst, zuigen het stof af en verminderen de stofuitstoot fors, naar verwachting met 75 procent.
 

Hoge efficiëntie

De honderd meter hoge Hoogoven 6 is, hoewel gebaseerd op een traditioneel proces, al jaren één van de hoogovens die de minste cokes verbruiken in de wereld, zegt Tata Steel. Door de hoge efficiëntie van het proces is de CO2-uitstoot al lager dan bij veel andere hoogovens.

Dat neemt niet weg dat het maken van staal een enorme CO2-uitstoot met zich meebrengt. Tata Steel IJmuiden is in zijn eentje verantwoordelijk voor 7 procent van de CO2-uitstoot in Nederland.
 

Uitzicht vanaf verdieping 9 in Hoogoven 6. De kijkrichting is oost-zuidoost; tussen de windturbines door zijn de gebouwen van de Amsterdamse Zuidas zichtbaar. Foto De Ingenieur

 

Waterstof-route

Voor het verduurzamen van zijn processen sloeg Tata Steel twee jaar geleden de waterstof-route in, die ook andere staalgiganten al bewandelen (lees verder in ons dossier ‘Schoner staal maken’). Daarbij wordt waterstof in plaats van cokes gebruikt om ijzer uit ijzererts te maken.

Maar onlangs werd bekend dat Tata opnieuw nadenkt over deze aanpak voor het maken van groener staal. Die zou te duur zijn en mogelijk kiest de directie van Tata Steel in India ervoor om in IJmuiden te kijken naar een aanpassing in het plan. Het doel blijft om groen staal te maken, zegt een woordvoerder, alleen is nog niet bekend op welke manier dat gaat gebeuren. Na de zomer maakt Tata bekend wat het besluit te gaan doen. (Update: Dat is inmiddels bekend, zie tekstblok bovenaan dit artikel)

Zeker is wel dat dit najaar Hoogoven 6 weer roodgloeiend wordt gestookt en nog jarenlang ruwijzer zal produceren.


Openingsbeeld: luchtfoto van Hoogoven 6 op het terrein van Tata Steel in IJmuiden. Foto: Tata Steel / Michel Schnater