Brez jekla obstane velik del gradbeništva. Brez jekla ni mostov, ni viaduktov, ni nebotičnikov. Poleg gradbeništva obstane tudi avtomobilska, potem kovinskopredelovalna industrija in nato strojegradnja. Jeklo, zlitina železa, ogljika in nekaterih drugih elementov, je med najbolj razširjenimi in univerzalno uporabnimi materiali na svetu. Poleg tega se lahko neomejeno reciklira. Obstaja 3.500 vrst jekla in v vsakdanjem življenju nas spremlja na vsakem koraku.
Proizvodnja jekla in izdelkov iz jekla je tesno povezana z gradbeništvom in gospodarsko rastjo. Zato sta v zadnjih letih doživeli spoštljivo število pretresov v obe smeri. Od 400 evrov za tono, kolikor je cena jekla znašala še poleti 2020, se je cena v dobrega pol leta potrojila, potem pa letos poleti spet upadla, pri čemer še ni dosegla izhodiščnih ravni. Verjetno jih tudi ne bo.
Slovenski gradbeniki se z gradbenim jeklom, ki ga praksa imenuje gradbeno železo, armaturno železo oziroma kar železo, zalagajo skoraj izključno v tujini, večinoma v sosednjih in drugih bližnjih državah. Jeklarne v državi sicer proizvajajo jeklo in jeklene izdelke, a prvenstveno za druge potrebe. Zato so slovenski gradbeniki močno odvisni od uvoza, kar je v obdobju morebitnih vnovičnih zapiranj gospodarstev velik dejavnik tveganja.
Prepuščeni iznajdljivosti in dobičkarjem
Gradbenikom je še pred slabim letom kazalo odlično. Po pretresih zaradi covida-19 so bili zasuti z naročili, relativno pomanjkanje materialov jim je še uspelo krpati sproti. Potem je usekala vojna v Ukrajini. Cene energentov so ponorele, pod velik vprašaj pa ni stopila samo cena, ampak tudi dobava ne le gradbenega, temveč tudi drugega jekla. Rusija in Ukrajina sta namreč, poleg Kitajske, ki proizvede in tudi uporabi polovico svetovne proizvodnje, močni izvoznici jekla.
Armaturno železo je postalo vroča roba. In nenadoma je bila za kratek čas ogrožena izvedba prav vseh projektov, povezanih z armaturnim železom. Gradbenike so razmere potisnile dobesedno med kladivo in nakovalo. Kako so se znašli, smo povprašali družbi Makro 5 Gradnje in GIC Gradnje. Slovenski gradbeniki armaturno železo največkrat kupujejo neposredno pri železarnah in posrednikih pri nas in v sosednjih državah. Vsi so že pred podražitvami svojo nabavo dodobra razpršili v upanju, da bodo minimalizirali tudi tveganja. Takrat pa so se redne poti ustavile.
Ker so zaradi napovedanih razmer na trgu predvideli, da se bo armaturno železo podražilo, so za nekatere objekte v gradnji določen delež potrebnega železa naročili na zalogo, nam je povedal Igor Hvastja, direktor Makro 5 Gradenj. Ker je bila kontinuiteta izvedbe pomembnejša od cene, so zavestno šli v rdeče številke.
Tudi pri GIC Gradnjah so najprej počistili zaloge, potem pa so iskali druge rešitve. Prav veliko možnosti, pravi Miha Lampret, direktor komerciale GIC Gradenj, niso imeli. Delno so izpad količin pokrpali s pomočjo tistih dobaviteljev, ki so se ne glede na turbulentne razmere še vedno držali dogovorov. Delno pa so poiskali nove posrednike in naročali tudi pri njih, a ti so, vsaj po cenah, že mejili na vojne dobičkarje.
Zdaj je bolje, karte se lahko spet premešajo
Prav vsi projekti, ki so odvisni od armaturnega železa, so bili (in so še) ogroženi, pravi Lampret. Ponekod so se srečali s težavami zaradi lovljenja rokov, povsod s težavami zaradi dviga cen, marsikje pa z obema dejavnikoma. So se pa razmere v drugi polovici leta umirile, skoki cen so manjši, manj je prostora za cenovne špekulacije in posledično se je normalizirala tudi dobava, meni Lampret.
Ker je bil mrk dobave železa razmeroma kratkotrajen, na srečo ni bila ogrožena izvedba projektov, ki so bili takrat v teku, pravi Hvastja. Da so rešili izvedbo projektov, pa so utrpeli finančno škodo. »Za železo smo morali plačevati dvakrat višjo ceno od naše lastne, kar poskušamo investitorjem dopovedati in prikazati. Pri nekaterih sta posluh in razumevanje za razmere večja kot pri drugih. Enotnega stališča glede nastale finančne škode in ukrepanja zoper njo pa ni zavzela niti država." Poleti, pravi Hvastja, se je trg sicer stabiliziral, vendar se cene materialov od skokovite podražitve do danes niso občutno spustile. Zaradi dviga cen energentov in zmanjševanja proizvodnje pa se že napovedujejo nove podražitve.
Problematična pa ni samo višja cena armaturnega železa, ampak posledice po verigi navzgor, ki vodijo v nesorazmerno večji dvig cene gradnje. Gibanje borznih cen jekla se na ceni armaturnega železa izrazi z nekajmesečnim zamikom, a vprašanje je, kako bodo na to korelacijo vplivale splošne razmere naraščajoče inflacije, slabših gospodarskih pričakovanj in velika negotovost. Rast cen se sicer umirja, kar pa nikakor ne pomeni, da se v prihodnosti pričakujejo pocenitve.
Gradbeniki potrebujejo tudi stranske produkte pri proizvodnji jekla
Jeklo ima izmed vseh gradbenih materialov najboljše razmerje med zmogljivostjo in težo. Več kot polovica vsega jekla in jeklenih izdelkov se uporabi v gradbeništvu. Življenjska doba jeklenih konstrukcij lahko doseže tudi sto let. Z razvojem tehnologije je v novih visoko zmogljivih jeklenih gradbenih izdelkih vgrajeno tudi do polovice manj jekla. Poleg tega da se 85 odstotkov vsega jekla danes že reciklira, se vse bolj uveljavlja tudi »recikliranje« jeklenih gradbenih konstrukcij, recimo proizvodnih objektov, tako, da se selijo z enega mesta na drugega in po potrebi dodelajo.
Skoraj vsi odpadki, ki nastanejo pri proizvodnji jekla, se uporabljajo kot vhodne surovine v drugih proizvodnih procesih. Žlindra, denimo, v proizvodnji cementa vse bolj nadomešča klinker. Asfalterji črno žlindro uporabljajo za asfaltne prevleke in tamponiranje. Gradbeniki z belo žlindro gradijo nasipe. Plini, ki nastanejo pri proizvodnji jekla, postajajo vir toplote oziroma se z njihovo pomočjo proizvaja električna energija.
Okoliščine za proizvajalce jekla niso rožnate
Vmes se je z naraščajočimi cenami energentov, ustavljanjem rasti kitajskega gospodarstva in vse višjo inflacijo nakazala recesija. Naročila so padla, usiha tudi agregatno povpraševanje. Tako v proizvodnji kot trgovini z jeklom je zavladala negotovost.
Da so skladišča jeklenih izdelkov po Evropi polna, pravi Kastelic. Zaradi majhnega povpraševanja po jeklenih izdelkih pa proizvajalci jekla kljub občutnemu znižanju cen nimajo zadostnega obsega naročil. Oktobra so se cene umirile, a zaradi napovedi recesije in posledično majhnega povpraševanja bo cenovna raven jekla verjetno ostala nespremenjena tudi v prvi polovici prihodnjega leta, še pove Kastelic. Tudi v SIJ ne pričakujejo nižjih cen, kot so bile januarja letos pred začetkom vojne v Ukrajini, pove Slavko Kanalec, izvršni direktor za proizvodnjo, tehnologijo in investicije pri skupini SIJ.
Kako omejiti nihanje cen
Čeprav je kazalo, da bo jekla zmanjkalo, je tega danes dovolj. Oziroma preveč. Jeklarjem zmanjkuje naročil, gospodarstvo se ohlaja. Kanalec upa, da bo uvedena energetska kapica. To bi vsem evropskim proizvajalcem zagotovilo pogoje. Meni tudi, da je treba omejiti uvoz jekla iz tretjih držav, kjer so energenti cenejši kot v Evropi. SIJ, ki je med največjimi slovenskimi izvozniki ne samo na evropske trge, ampak tudi v ZDA, je tam vse manj konkurenčen. V ZDA veljajo boljši cenovni pogoji glede energentov, pove, zato so tudi na tem trgu v čedalje slabšem položaju.
Kastelic pove, da je Kovintrade zaradi visokih energetskih dodatkov že izgubil nekaj poslov, predvsem v tujini. Bili so nekonkurenčni. V podjetju sicer niso med velikimi porabniki, a so se stroški energentov kljub temu povišali za več kot štirikrat. Odzvali so se hitro – vlagajo v sončno elektrarno v velikosti 550 kilovatnih ur za svoje potrebe. In večjo neodvisnost.
Tudi SIJ preverja možnost alternativnih virov energije, kot sta utekočinjeni naftni in utekočinjeni zemeljski plin. Pri tem, pove Kanalec, ne gre samo za tehnični in logistični izziv, ampak tudi za zahteven upravni postopek za pridobitev okoljskega dovoljenja. Načrtujejo pa večmilijonsko investicijo v delno nadomestitev zemeljskega plina v drugem četrtletju prihodnjega leta. Do leta 2030 bodo porabo zemeljskega plina v celotnem proizvodnem procesu prepolovili. A do takrat jih tepejo stroški dragih energentov. Čeprav so energetski dodatek, ki jim je omogočil pokrivanje dela višjih stroškov za energente uvedli že ob začetku leta, to ni zadostovalo.
Jeklarji so začeli ugašati peči
Po odličnih poslovnih rezultatih prejšnjega leta so v SIJ začeli krčiti obseg proizvodnje. »Skladno z odločitvijo o optimizaciji in prilagajanjem proizvodnje trenutnim razmeram se bodo v SIJ Acroniju, kot napovedano, do konca leta posamezni obrati izmenično ustavljali in vnovično zaganjali v soodvisnosti od proizvodnega procesa,« je potrdil Kanalec. Večino izdelkov SIJ proda na evropskem trgu, ki ga je energetska kriza najbolj prizadela. Proizvajalci se srečujejo s presežkom ponudbe in velikimi zalogami v celotni jeklarski dobavni verigi. Zato iščejo kompromisne rešitve. Da skupaj s kupci sproti usklajujejo cene in prilagajajo dobavne roke, pravi Kanalec, in da zaradi dobrih odnosov s kupci in njihovega zaupanja kratkotrajna optimizacija proizvodnih zmogljivosti ni povzročila odpovedi naročil.
Glede na to, da je zmanjšanje proizvodnje tudi posledica izredno majhnega povpraševanja, pa se Kastelic boji, da bo dolgoročno ta odločitev problematična. S krčenjem proizvodnje se daljšajo dobavni roki in pojavljajo zamude in nestabilnost, pravi. Kupci se bodo pač preusmerili tja, kjer bodo imeli zagotovljeno nemoteno in konkurenčno oskrbo. Težko jih bo spet pridobiti, sploh v času napovedane recesije, ko bo zmogljivosti na pretek, dolgoročnost, partnerski odnos pa bosta še bolj pomembna.
Res pa je, da za vsako recesijo pride nov razcvet gospodarstva, in tudi tokrat ne bo drugače. Jeklarska industrija in z njo gradbeništvo ne bosta propadla. Bosta pa morala v prihodnosti precej narediti za doseganje okoljevarstvenih zahtev.
Jeklarji bodo postali še bolj prilagodljivi in učinkoviti
Tehnologijo proizvodnje in obdelave bo treba še hitreje prilagajati tako, da bodo stroškovno učinkovito dosegali standarde in tržna pričakovanja. Že zdaj je viden trend zmanjševanja uporabe oziroma učinkovitejše rabe materiala. Ta proces se bo še pospeševal. Čeprav se že danes reciklira več kot 85 odstotkov vsega jekla, bo reciklaža v prihodnje še pomembnejša, predvsem zaradi zniževanja ogljičnega odtisa, reciklaža jekla je namreč energijsko manj potratna kot pridobivanje iz železove rude. Potreben pogoj za prilagodljivost pa je digitalizacija procesov v jeklarski industriji.
Vse več bo prizadevanj tudi za učinkovitejšo rabo stranskih produktov iz proizvodnje jekla. Že danes odvečno toploto pri proizvodnji jekla pogosto uporabljajo za ogrevanje lastnih, pa tudi okoliških stavb, oziroma jo uporabljajo kot dodaten vir pri proizvodnji lastne električne energije. Podobno velja za vodo, ki jo v jeklarski industriji uporabljajo za hlajenje. Že danes je več kot 90 odstotkov vrnejo v naravo, pri čemer je lahko vrnjena in prečiščena voda kakovostnejša od prvotno zajete.
Zajemanje in skladiščenje ogljikovega dioksida pa je v začetnih fazah razvoja in komercialne uporabe. Proizvodnja jekla brez izpustov ogljikovega dioksida je namreč za zdaj tehnološko nemogoča, jih pa poskušajo čim bolj zmanjšati. Raziskujejo se izvedljivost, vzdržnost in stroškovno učinkovitost različnih možnosti zajemanja, transportiranja in prečrpavanja ogljikovega dioksida v primerna podzemna skladišča. Preigravajo tudi variante transporta stisnjenega ogljikovega dioksida, bodisi s tovornjaki oziroma ladjami bodisi z vzpostavitvijo lokalnih cevovodnih mrež na področjih, kjer je geološki ustroj zemljine primeren za odlaganje. Javno mnenje je podzemnemu skladiščenju ogljikovega dioksida le delno naklonjeno.
Kako se bo zahtevam prilagajal SIJ
Podobno kot do zdaj, pove Kanalec. V SIJ bodo še izboljševali lastnosti jekel. Trenutno med drugim razvijajo nove vrste nišnih specialnih jekel za uporabo v letalski industriji in e-mobilnosti. Razvijajo najzahtevnejše specialne neorientirane elektropločevine. Proizvajajo tudi superavstenitna nerjavna jekla za najzahtevnejše aplikacije in z razvojem izdelkov iz feritnega nerjavnega jekla vstopajo na trg aplikacij vodikovih tehnologij.
Kako se določajo lastnosti jekla
Jeklo je zlitina, ki v 98 odstotkih vsebuje železo, okrog dva odstotka ogljika in manj kot odstotek različnih drugih elementov za doseganje potrebnih lastnosti. Z večjim deležem ogljika postane jeklo trše, hkrati je ogljik tisti, ki omogoča kaljenje in kovanje. V proizvodnji nerjavečega jekla se talini doda vsaj 11 odstotkov kroma, tako da se na površini kovine stvori trd oksid, ki preprečuje korozijo. Z dodajanjem niklja in mangana se doseže višja natezna trdnost jekla, krom pa poveča trdoto in talilno temperaturo. Volfram ovira nastanek cementita, tako da se med počasnejšim hlajenjem raje tvori martenzit za proizvodnjo hitroreznih jekel. Elemente, ki povzročajo, da je jeklo bolj krhko, kot so žveplo, dušik in fosfor, pa je treba odstraniti.
Najpogostejša so ogljikova jekla. To so jekla, ki poleg železa vsebujejo le ogljik ter manjše količine mangana, silicija in aluminija. Te tri elemente dodamo, da bi zmanjšali ali povsem izničili negativen vpliv nečistoč, kot so žveplo, fosfor, kisik in dušik. Druga skupina jekel so legirana jekla. Ta – v nasprotju z ogljikovimi jekli - vsebujejo še večje količine kroma, niklja, molibdena ali katerega drugega elementa. Posebna legirana jekla, ki so znana kot nerjavna, vsebujejo najmanj 11,5 odstotka kroma. Orodna jekla so posebna vrsta jekel. Namenjena so odrezovanju in oblikovanju kovinskih in nekovinskih materialov v želeno obliko. Nekatera jekla dobijo svojo končno obliko z litjem (jeklena litina), medtem ko večino jekel oblikujemo v končno obliko z gnetenjem (preoblikovanjem) in jih lahko prištevamo h gnetnim zlitinam.
Gradbena jekla
To so jekla za za nosilne konstrukcije, za armiranje betona, pa tudi za za hidroenergetsko opremo, za tlačne posode in rezervoarje, za železnice, ladjedelništvo ter strojegradnjo. Gradbena jekla so običajno nelegirana in se razvrščajo glede na mehanske lastnosti trdnosti in meje tečenja. Morajo pa dosegati tudi druge tehnološke lastnosti glede na namen uporabe, kot so žilavost, sposobnost preoblikovanja, odpornost proti staranju, proti krhkemu lomu, varivost in korozijsko odpornost.
Kemična sestava gradbenih jekel praviloma ni predpisana, proizvajalci pa morajo doseči predpisane lastnosti, ki jih ta jekla večinoma dobijo že po vroči predelavi. Le za nekatere aplikacije je potrebna še normalizacija, hladno preoblikovanje ali dodatno žarenje. Najbolj pogosta oblika, v katero so predelana gradbena jekla, so armirne palice in mreže, različne pločevine, žice, profili in cevi.
Jekla za armiranje betona
Jekla za armiranje betona se razlikujejo glede na to, ali se vgrajujejo v navadni armirani beton ali v napetega. V navadni armirani beton se vgrajujejo okrogli profili s trdnostjo do 500 newtnov na kvadratni milimeter s premerom od štiri do 40 milimetrov, pri čemer je armiranje gospodarnejše z uporabo jekel večje natezne trdnosti. Taka so hladno deformirana jekla, naravno trda jekla v vročem valjanem stanju z večjim deležem ogljika, ter jekla, legirana predvsem z manganom in silicijem. Oprijem med jeklom in betonom izboljša narebričena površina. Rebrasta betonska jekla so vroče valjana z izboljšanimi mehanskimi lastnostmi z mejo tečenja od 360 do 500 newtnov na kvadratni milimeter in imajo vzdolžna ali prečna rebra različnih oblik.
Jekla, ki se vgrajujejo v napeti beton, imajo drugačne mehanske lastnosti. V obliki palic s premerom do 30 milimetrov se uporabljajo naravno trda vroče valjana malolegirana jekla z višjo mejo tečenja in višjo trdnostjo. Hladno vlečena patentirana žica pa mora biti iz nelegiranih ogljikovih jekel, ki potrebno trdnost doseže s patentiranjem in hladnim vlekom.
