Järn- och stålindustrin - Informationsblad för hembygdsgårdar

Järn- och stålindustrin
Det hade funnits en del export av vad som kallades osmundsjärn eller välljärn under 1500-talet och tidigare som var mer eller mindre obearbetad malm. Det enda man gjorde var att sänka kolhalten i järnet för att få det smidbart. Däremot fanns det inget vidarebehandlat järn. Redan då insåg man att järnhanteringen I Sverige behövde moderniseras för att öka exportvärdet. Det dröjde trots det till början av 1600-talet innan något hände. Det var affärsmannen och vallonen Louis de Geer som tillsammans med bland andra teknikern Willem de Besche insåg att det i Sverige borde finnas goda möjligheter att bearbeta järnet samt tillverka varor av järn, men det skulle dröja innan det sistnämnda hände. Sveriges export av järn skulle fortsätta att vara råvara, inte färdiga produkter.
Starten blev införskaffandet av Finspångs gård 1612 där man anlade masugnar och stångjärnshammare för att hamra fram stångjärn från välljärn som då fick minskat kolinnehåll och kunde smidas bättre. För att bygga och driva verksamheten anställdes valloner som hade ett stort kunnande inom området. Därmed startade en ny epok i svensk järnindustri.
1627 flyttade de Geer för gott till Sverige och utvecklade verksamheten runt Norrköping, och med flera bruk i Uppland, Österby, Lövsta och Gimo. Så kom det sig att järnindustrin inte kom att utvecklas i Bergslagen som man kanske skulle kunna tro, utan på andra håll i Sverige. Bergslagen är det område som sträcker sig norrut från Örebro och Västerås.
Under 1700-talet blev stångjärn var den absolut viktigaste exportvaran och svarade under 1700-talet för upp till 70 % av det totala exportvärdet i Sverige. Järnet blev kort sagt oerhört viktigt för Sveriges finanser.
I och med att järnframställningen ökade blev också efterfrågan på virke större och de första funderingarna kring storleken på våra skogar dök upp, men ditintills fanns ingen direkt uppfattning om det.
Tekniken som användes kommer från 1600-talet och kallas masugnsprocessen och skulle vara den dominerande processen ända in på 1800-talet. Det fanns cirka 400 masugnar i Sverige under 1700-talet, och gemensamt för all brytning och järnframställning var en ambition att tillverka högkvalitativt järn, vilken därefter har varit ett rättesnöre för järn- och stålindustrin i Sverige.
Eftersom England låg långt före Sverige i industrialiseringsgrad hade man ett stort behov av att importera järn och då Sveriges löner var låga och järnet av god kvalitet blev resultatet att minst 50 % av den totala produktionen gick till England. En anledning till att England självt inte kunde framställa järn var att det fortfarande krävdes träkol för masugnsprocessen och träd fanns det inte särskilt gott om i England jämfört med Sverige. Vid sekelskiftet hade engelsmännen utvecklat metoder för att använda koks vilket fick till följd att deras import minskade kraftigt i början av 1800-talet, men efter att svenskarna följt efter med nya metoder kunde man återta marknadsandelar senare under 1800-talet. Koks kan framställas av restprodukter från träkol, brunkol eller stenkol.
Inom stålframställningen utvecklade Henry Bessemer 1856 teorin för bessemermetoden, men kunde inte omsätta den i praktik. Det blev istället svensken G F Göransson från Sandviken som 1858 lyckades med detta. Han var sedan med och bildade Sandvikens Jernverks AB, (nuvarande Sandvik AB) som introducerade metoden 1862. Genom denna metod blev stålpriset väsentligt lägre vilket i sin tur gagnade industrin och de små bruken började försvinna. 1863 uppfann Pierre-Émile Martin martinmetoden som genom Werner Siemens hjälp blev en annan effektiv metod. Därmed hade de gett upphov till vad som skulle bli de mest använda metoderna för stålframställning framdeles. Metoderna skulle i sin tur medverka starkt till att stål kom att spela en allt viktigare roll i den industriella revolutionen. Det innebar också att dynamiten genast fick en större marknad eftersom man behövde spränga fram järnmalmen. I Sverige användes bessemermetoden med framgång första gången 1869. De mesta av stålet gick till järnvägar som nu byggdes överallt i hela världen och efterfrågan var mycket stor.
Ett problem för Sverige var att det fanns mycket stora mängder malm i Norrland, men den var dels mycket svåråtkomlig, dels innehöll den för mycket fosfor som gjorde järnet sprött. När så en ny metod togs fram 1878 av britterna Sidney Thomas och Percy Carlyle Gilchrist skulle detta ändras. Metoden kallades thomasprocessen och den kunde även användas för malm med hög fosforhalt. Inte nog med det, man fick en restprodukt bestående av fosfor som kunde omvandlas till gödsel och fick namnet fosfat. Plötsligt fanns det oerhörda mängder brytvärd malm i Norrland, men även inom andra områden i Sverige. Av den anledningen byggdes en järnväg från hamnen i Luleå till malmfälten i Gällivare som blev klar 1887. I början av 1800-talet var den svenska järnexporten mer än dubbelt så stor som 20 år tidigare och framtidsutsikterna var goda.
Nästa steg kom att bli stålframställning på elektrisk väg. Siemens med flera hade experimenterat med detta under många år, men det var faktiskt svensken Fredrik Adolf Kjellin som blev först med att industriellt producera stål med hjälp av elektricitet. Kjellin var dessutom behjälplig med att tillverka LUX-lampan som kan sägas vara grunden till det som senare kom att kallas Electrolux. 1990 var exporten enligt följande angett i ton:
|
Välljärn
|
Bessemerstål
|
Thomasstål
|
Martinstål
|
Elektrostål
|
Sammanlagt
|
1900
|
186 000
|
61 000
|
30 000
|
207 000
|
14
|
484 014
|
|
|
|
|
|
|
|
Under 1800-talet hade den malm som brutits i Sverige huvudsakligen kommit från Bergslagen, men, som nämnts ovan, kände man till att det fanns stora tillgångar i Norrland också. Det fanns dock två större problem, det ena att det var svårt att frakta malmen till kusten för att föras vidare söderut och den andra alltså att fosforhalten var för hög. Thomasmetoden var visserligen redan uppfunnen, men den tillämpades i mycket ringa grad i Sverige, bara 6 % av den totala ståltillverkningen år 1900 kom från thomasmetoden.
Det hade byggts en järnväg från Luleå till Gällivare som stod klar 1887. Arbetet med fortsättningen avstannade några år på grund av kapitalbrist, men 1902 var delen till Kiirunavaara och vidare till Riksgränsen klar och även på den norska sidan var järnvägen klar till Narvik. Det första malmtåget gick 1902 och den första lastningen av en båt i Narviks hamn skedde 1903. Malmen från Gällivare fortsatte dock att skickas till Luleå under vintern trots att isen frös och inga fartyg kunde ankomma. Istället lagrade man malmen i hamnen. 1894 använde man för första gången ångdrivna skopkranar för att lasta malmen på båtarna. Det dröjde dock till 1916 innan användningen var i full gång och 1917 var 90 % av all malm maskinlastad.
Sträckningen till Narvik skulle få mycket stor betydelse för Kiruna eftersom ju Bottenviken utanför Luleå frös till is på vintrarna och den kom också att spela en väsentlig roll under andra världskriget då tyskarna fick cirka hälften av sin import via Narvik.
1920 började man exploatera det så kallade Skellefteåfältet som ditintills varit okänt. Man använde då för första gången moderna elektriska malmletningsmetoder i fält. De fungerade efter principen att leda elektricitet genom berget/marken för att kunna avgöra var malmen fanns. Den har det inte helt lättförståeliga namnet Lundberg-Nathorstska ekvipotentiallinjemetoden, men visade sig vara mycket effektiv och det var med den man upptäckte förekomsten av så kallade sulfidmalmer som bland annat innehåller koppar, bly och arsenik. Den mest kända gruvan blev Bolidengruvan i vilken Ivar Kreuger hade aktiemajoriteten. Det kan vara intressant att veta att 1934 utvann man 8 000 kg guld, vilket faktiskt var 1 % av världsproduktionen, 17 ton silver och 4 500 ton koppar. Man fann också världens största fyndighet av arsenik fast man inledningsvis inte visste hur man skulle ta hand om den. Totalt blev det 120 000 ton guld fram tills Bolidengruvan stängdes 1967.
För att bearbeta bolidenmalmen byggdes smältverket i Rönnskär och 1930 påbörjade verksamheten där. Mellan Boliden och Kristineberg byggdes 1943 den längsta linbanan i världen. Den var 96 km lång och användes för att frakta krossad malm. Anledningen var att det var krig och mycket svårt att få fram lastbilar. 1986 lades den ner för gott för malmtransporter, men det finns en två mil lång del kvar för hugade turister att testa.
Från 1930 ökade alltså brytningen i Norrland och 1937 blev ett toppår för första halvan av 1900-talet fast nästan all malm exporterades. Det var först 1939 som det byggdes ett järnverk i Luleå, Norrbottens järnverk som var klart 1940. Idag heter det SSAB. 1951 var mängden järn och stål som producerades enligt nedan jämfört med 1900:
|
Välljärn
|
Bessemerstål
|
Thomasstål
|
Martinstål
|
Elektrostål
|
Sammanlagt
|
1900
|
186 000
|
61 000
|
30 000
|
207 000
|
14
|
484 014
|
1951
|
|
29 000
|
145 000
|
721 000
|
607 000
|
1 525 000
|
Av statistiken ovan kan man alltså se att det var stålframställning med elektricitet, ljusbågemetoden, som ökade mest och den är idag den vanligaste metoden för skrotsmältning, medan de gamla metoderna med masugn har förbättrats med användning av rent syre och används till att smälta malm i första hand. De metoderna som används idag heter LD och OBM.
2016 producerades 4,6 miljoner ton råstål och har legat på den nivån åtminstone sedan 1970-talet. Ökningen från 1951 på ungefär tre gånger skedde alltså fram till 1970.
Vid tillverkning av gevärspipor på 1910-talet började man fundera på om det inte skulle gå att legera järn med något annat material för att få en lättare och motståndskraftigare legering. Man upptäckte då att om man blandade in några procent krom så blev det inte bara mer motståndskraftigt mot slitning. Det blev också rostfritt.
Det första icke-militära användningsområdet blev bestick, men det var först i början av 1950-talet när man hade uppfunnit en tillräckligt bra metod för att tillverka ”billigt” rostfritt stål som produktionen började att öka. I Sverige var det företagen Sandviken och Fagersta som var ledande.
2016 producerades drygt 1,5 miljarder ton rostfritt stål i världen varav Sveriges del var 4,6 miljoner. Ökningen sedan 1950-talet var inledningsvis blygsam. Först 1970 var den uppe i 10 miljoner ton och men sedan 1990 har den ökat kraftigt.
Efter besticken har rostfritt stål kommit att användas till det mesta.
Publicerat med tillåtelse av Anders Angervall, http://andersangervall.se
Järnvägar och ånglok
Den första gången någon lyckades att bygga ett ånglok för att färdas på räls var 1804 i England. Det var Richard Trevithick som hade använt ånga med högt tryck och också fått till stånd en järnväg. Den första resan bestod i att leverera tio ton järnstänger och 70 passagerare i fem vagnar längs 15 km järnväg. Resan tog fyra timmar och lär ha varit uppskattad. Tyvärr för Trevithick blev det aldrig en kommersiell succé, men han hade visat vägen.
Därefter kom George Stephenson in i bilden och 1825 gjorde han ett djupt intryck på sina samtida då hans Locomotion No 1 drog 80 ton kol och mjöl samt häpnadsväckande 500 passagerare och en blåsorkester i en genomsnittshastighet av 13 km/t. När han sedan 1829 vann en tävling som utlysts för att avgöra vilket lok som skulle få användas på den nya järnvägen mellan Liverpool och Manchester var hans lycka gjord. Vid denna tävling var svensken John Ericsson med och tävlade. Han hade fått reda på tävlingen bara sju veckor före start, men lyckades med hjälp av ett engelskt företag få ihop ett lok som kom att kallas Novelty. Den hade många fördelar jämfört med Locomotion No 1, till exempel var den bara fjärdedelen så tung, men dessvärre höll den inte utan gick sönder.
Första gången som det fanns ett förslag till att bygga en järnväg i Sverige med ånglok lär ha varit 1829 för sträckan mellan Hjälmaren och Vättern, men det förslaget ansåg riksdagen vara befängt. Bland annat för att det ju skulle vara så lätt att stjäla järnet. Motståndet mot järnvägarna var stort från många håll och invändningarna de vanliga, alltså för farligt och för dyrt samt att några förlorade pengar, i det här fallet de som ville bygga fler kanaler. En av de mest kända motståndarna var Lars Johan Hierta, Aftonbladets grundare och den som startade sterarinljustillverkningen på Liljeholmen.
Det fanns visserligen sedan tidigare järnvägar där hästar användes som dragkraft, men det var först 1856 då det för första gången kördes ett ånglok på en järnväg av väsentlig längd. Det hade också byggts ett ånglok redan 1848 i Sverige, men det fick ringa betydelse. Trots det finns det att beskåda på Örebro läns museum än idag och kallas ”Förstlingen”.
Ångloken drevs med stenkol och eftersom det inte fanns i annat än små volymer i Sverige fick man importera allting. Det betydde förstås stora risker vid till exempel en krigssituation om det inte gick att importera, så det fanns tidigt ett intresse att hitta alternativ till stenkolen, men det misslyckades. Trä gav för lite energi och var för dyrt i förhållande till stenkolen, men järnvägen var alltför intressant för att inte byggas ut i stor skala trots detta.
1856 räknas alltså som det år då man för första gången hade tillgång till järnvägar av omfattning med ånglok. Det var sträckorna Nora-Ervalla, Göteborg-Jonsered och Malmö-Lund. Sedan gick utvecklingen av järnvägen fort och redan 1862 var Stockholm och Göteborg sammanbundna av järnvägen och 1864 var den klar till Malmö. Arbetet leddes av Nils Ericson, bror till den berömde lokbyggaren John Ericsson, som bland annat hade blivit känd (som nämnts ovan) för sitt lok Novelty som tävlade med George Stehpensons Rocket och förlorade, pansarbåten Monitor, uppfinningen av en fungerande propeller och av en ångspruta för att släcka bränder.
Det var också Nils Ericsson som föreslog att järnvägen mellan Stockholm och Göteborg skulle gå norr om Mälaren för att stimulera samhällstillväxten och industrierna, alltså samma tanke som fanns med att bygga kanaler. Norge och Sverige kopplade ihop sina järnvägar 1871.
Det var inte särskilt bekvämt att åka tåg. Det fanns inga fjädringar och inte heller någon värme. I tredje klass var det träbänkar som gällde. I Norrland byggdes en järnväg från hamnen i Luleå till malmfälten i Gällivare för att kunna starta brytningen i stor skala. Den var klar 1887 och det första tåget blev lastat med 1 000 ton malm som var lika mycket som hade fraktats under 1 år tidigare med hjälp av renar. 1902 var den klar till Narvik och kom att kallas Malmbanan. Nu skulle man kanske tro att det var en helsvensk historia, men det var det inte. Det var ett engelskt bolag som började bygga på spekulation. Slipers köpte man från Riga, rälsen och loken och vagnarna kom från England precis som en hel del av personalen.
Det är idag svårt att förstå vilket stort projekt det var att bygga ut järnvägen i Sverige. Enligt beräkningar var kostnaden tre gånger större än statens utgifter under ett år. Det motsvarar ett projekt på 2 700 miljarder idag om förhållandet är det samma gentemot statsutgifterna. Följaktligen var man tvungen att låna från andra länder och hade inte Tysklands valuta försvagats under 1920-talet skulle Sverige länge haft stora skuldproblem.
Just denna utveckling av järnvägen medförde att man för första gången fick anledning att diskutera vad klockan var vid en given tidpunkt på olika platser i Sverige. Tidigare hade det ju inte spelat någon roll att stockholmarnas klocka låg före göteborgarnas. Järnvägen skulle ändra på det och diskussionen om en gemensam tid i Sverige kom igång. Det tog lång tid och först 1879 infördes svensk normaltid. Ännu längre tid tog det innan det fanns en motsvarande internationell tid. Den infördes först 1913.
Den svenska järnvägen var i stort sett utbyggd redan i slutet av 1800-talet i Götaland och Svealand. Det som saknades var den sista delen av Inlandsbanan mellan Kristinehamn och Gällivare. Den blev klar först 1937.
I Norrland blev Riksgränsbanan till Narvik klar 1923. Sträckan Boden, Haparanda och Övertorneå färdigställdes 1919. Dessa satsningar var statliga, men det fanns ett stort privat byggande också, till exempel järnvägen mellan Gävle och Härnösand som stod klar 1927. Vilka privata intressen som stod bakom är oklart, men man kan ju tänka sig att det var sågverksägare i stor utsträckning. En svensk civilingenjör och väg- och vattenbyggare vid namn Andreas Lagergren var verksam i denna utbyggnad och i ett antal andra.
Järnvägsnätet var som störst 1938 och omfattade 16 883 kilometer. I förhållande till antalet innevånare var det mest i Europa.
Intressant nog fanns det en väg- och vattenbyggare som hette Wilhelm Olivecrona som 1901 fick i uppdrag tillsammans med ingenjören Carl Lagerholm att projektera en del av transsibiriska järnvägen i Kina, den så kallade transmongoliska järnvägen. Olivecrona fortsatte sedan att arbeta med ett antal större projekt i Kina, men fler järnvägsarbeten blev det inte vare sig i Kina eller i Sverige.
Som kuriosum kan nämnas att kinesiskt porslin som visats i engelska antikrundan har av deras experter sagts komma från ovan nämnda svenska arbeten i anläggandet av järnvägen i Kina.
Ånglokstillverkning i Sverige
Redan 1860 började Motala verkstad att leverera lok, men det blev Trollhättans mekaniska verkstad som blev den stora tillverkaren. Vid seklets slut hade de tillverkat över 500 lok. Denna utbyggnad betydde också att trots det stora behovet av järn så kom en mängd mindre hyttor att läggas ner, eftersom det blivit billigt att frakta per järnväg. Slutet av 1800-talet kom därför att kallas bruksdöden.
Vid seklets slut beräknar man att 70 % av alla frakttransporter gick med tåg.
Publicerat med tillåtelse av Anders Angervall, http://andersangervall.se
Järnvägar som elektrifierats, spårvagnar och tunnelbanetåg
Elektriciteten började bli alltmer tillgänglig under början av 1900-talet. Fram till 1920 var den övervägande delen av elen använd till belysning och till elmotorer i industrin där ångmaskiner byttes ut mot elmaskiner samt i viss utsträckning för eltåg och elspårvagnar som beskrivs nedan.
Järnvägar
Den första lite längre järnvägen med ellok gick från Stockholm till Djursholm och togs i bruk 1895. Från 1905 testade SJ, men ingen reell verksamhet kom igång.
Den första riktigt långa järnvägen som elektrifierades skedde 1915 på linjen Kiruna–Riksgränsen. Hela Malmbanan var elektrifierad 1923. Stockholm-Göteborg var klar 1926. Stockholm–Malmö var elektrifierad den 1 oktober 1933 och Malmö–Göteborg den 6 oktober 1936. 1942 kunde man för första gången resa med eltåg hela vägen Trelleborg–Riksgränsen och vidare till Narvik. Vid slutet av andra världskriget var trots den intensiva satsningen 2/3 av järnvägen inte elektrifierad utan det var fortfarande ånglok som gällde och de skulle faktisk vara kvar ända till 1950-talet då de antingen ersattes av ellok eller dieseldrivna lok. Eftersom Sverige hade billig el och ingen olja blev lok drivna av dieselmotorer dock ovanliga och användes mest för områden där elen inte ansågs kunna byggas ut ekonomiskt. I USA däremot blev utvecklingen den motsatta eftersom dels elen var dyrare, men framförallt att oljan var mycket billig.
Det var svårt att få ekonomin att gå ihop för de olika järnvägsföretagen så med hänsyn till allmännyttan beslöts att alla järnvägar skulle förstatligas 1939. Intressant nog blev det så att från 1940 minskade järnvägsnätets omfattning och skulle fortsätta att göra så ända till mitten av 1900-talet. Då hade längden spår minskat ungefär 30 % jämfört med 1940 och det berodde naturligtvis på den ökande andelen motorfordon av skilda slag, särskilt bussar. Därefter kan man faktiskt se en liten ökning. När det gäller transporter så har järnvägen minskat sin andel kraftigt. 1950 skedde fortfarande 39 % av persontransporterna via järnvägen och 63 % av godstransporterna. 1970 hade de minskat till 7 % respektive 35 %. Idag är järnvägarnas andel totalt sett 24 %.
När det gäller utformningen av järnvägsvagnarna så började man ungefär samtidigt med införandet av elektriciteten att införa vagnar som var byggda av stål och lättmetall. De tidigare var byggda i trä.
Spårvagnar
Den första spårvagnen i Sverige introducerades 1877 i Stockholm och var förstås driven av hästar. Den första elspårvagnen började användas i Göteborg redan 1897, i Stockholm 1901 och 1905 togs den sista hästdrivna spårvagnen ur bruk. Dock fanns det redan under 1880-talet ångspårväg på Södermalm med minst sex ångmaskiner som drev spårvagnarna. Fram till 1911 tillkom det elspårvagnar i 13 svenska städer.
I Stockholm utvecklades spårvägen stadigt, men så småningom ansåg man att den var till nackdel för den ökande bilismen och också att tunnelbanan fanns från 1950-talet som ett bra alternativ. De sista spårvagnarna togs ur bruk vid högertrafikomläggningen 1967 med ett par lokala undantag. I Göteborg och Norrköping fortsatte man dock att använda spårvagnar och gör så än idag och i Stockholm finns två lokala spårvägar kvar och en på Lidingö.
Tunnelbanor
Tunnelbanan kan sägas ha startat genom att en del av spårvägens linje drogs under mark från Slussen till Skanstull 1933, men det var från 1950 som den egentliga utbyggnaden började. Under 1950-talet togs elva sträckor i bruk. Tunnelbanesträckningen Centralen-Slussen invigdes 1957 med ett hejdundrande partaj med mat och snapsar som lär ha varit en av de största tillställningarna i Stockholm någonsin. Under 1960-talet tillkom åtta stationer, under 1970-talet nio, en 1984 och den senaste, Bagarmossen Skarpnäck byggdes 1994. Totalt finns det nu 100 stationer.
Publicerat med tillåtelse av Anders Angervall, http://andersangervall.se
Kakelugnar
Ordet kakelugn har egentligen inget att göra med det vi idag kallar kakelugnar, frånsett att deras ytskikt var gjorda av kakelplattor. Det fanns flera varianter, men alla utnyttjade principen att elden värmde upp sten/kakel som sedan avgav/radierade sin värme till omgivningen. På så sätt minskade man den mängd värme som annars skulle ha gått ut via skorstenen.
Det är en aning oklart om varför vi svenskar anser att kakelugnen uppfanns av en svensk och det står inte ett ord om det i engelska Wikipedia heller.
Rent allmänt var dock bakgrunden en diskussion om att i Sverige hitta mer energieffektiva uppvärmningsmetoder baserad på att det användes stora mängder ved för järnframställningen och även till värme och matlagning och eftersom det inte fanns någon klar uppfattning om hur mycket skog det egentligen fanns spred sig en oro i de styrande kretsarna om att skogen höll på att ta slut, som egentligen var obefogad.
Uppvärmningen genom öppen eld var, ansåg alla vara, mycket ineffektiv. Den mesta värmen försvann genom skorstenen, därav uttrycket att ”elda för kråkorna”. 1767 beslutades därför att man skulle undersöka om det fanns ett bättre alternativ för uppvärmning och uppdraget gick till generalen Wrede och arkitekten Carl Johan Cronstedt. Cronstedt utgav då en kort skrift med titeln "Beskrifning på Ny Inrättning af Kakelugnar Til Weds Besparing. Jämte Bifogade Kopparstycken”. Det var alltså uppenbart att han väl var medveten om att det redan fanns kakelugnar. Resultatet blev utmärkt, men den var för dyr för allmänheten och kom därför enbart att användas av de rikare bland befolkningen. Det skulle dröja tills gjutjärnsspisen uppfanns i mitten på 1800-talet innan det allmänt blev effektivare värmeframställning i vanliga bostäder och då sjönk också priserna på kakelugnar.
Nedan finns en originalteckning av hur en kakelugn fungerar genom att låta den varma luften cirkulera runt i ugnen och därvid värma upp tegelstenarna som ugnen var uppmurad av. Kaklet hade säkert mest en dekorativ effekt och bidrog inte till något annat.
Publicerat med tillåtelse av Anders Angervall, http://andersangervall.se
|