Polyteekkari

Outokummun Tornion terästehdas on varmaan mielenkiintoinen paikka. Käydäänpä katsomassa, mitä sinne kuuluu.

Terästä kutsutaan joskus kuningasmetalliksi ja terästä todellakin käytetään melkein kaikkialla aterimista pilvenpiirtäjiin ja suuriin tankkereihin. Erilaisia teräksen alalajeja on useita. Teräksen ominaisuudet vaihtelevat sen mukaan, minkälaisia seosaineita siinä on ja miten sitä on valamisen jälkeen käsitelty. Teollisuudessa esimerkiksi käytetään paljon niin sanottua haponkestävää terästä. Käyttökohteissa, joissa ei pahemmin tarvita suojausta, voidaan käyttää maailman eniten tuotettua metallia, tavallista ruostuvaa hiiliterästä. Jos taas teräkseltä vaaditaan hyvää ulkonäköä ja korroosion kestävyyttä, materiaalivalinta on ruostumaton teräs eli ’rosteri’. Haarukka, jota suurella todennäköisyydellä juuri nyt pitelet kädessäsi, on valmistettu ruostumattomasta teräksestä. Juuri rosteri on Tornion terästehtaan päätuote.

Määritelmän mukaan teräs on ’ruostumatonta’ silloin kun siinä on yli 10,5 % kromia. Teräslaatu keksittiin vuonna 1912, kun englantilainen Harry Brearly huomasi, että terässeokset, joissa on riittävä osuus kromia, sietävät korroosiota paljon paremmin kuin muut seokset. Ensimmäisen patentin ruostumattomalle teräkselle haki saksalainen Friedrich Krupp samana vuonna.

Raaka-aineina romu ja malmi
Tornio on hyvin otollinen paikka terästehtaalle, sillä muutaman kymmenen kilometrin päässä sijaitsee Kemin ferrokromikaivos. Otaniemestä valmistunut tutkimusinsinööri Esa Puukko kertoo, että vastaavanlaisia kaivoksia ei ainakaan Euroopassa montaa ole. Ferrokromi on erinomaista materiaalia ruostumattomalle teräkselle, koska se sisältä, rosterin valmistuksen kannalta juuri tärkeää kromia. Tämän varmaan kaikki arvasivatkin.

Ferrokromi-esiintymän löysi sukeltaja ja harrastelija geologi Martti Matilainen. Kaivoksen toiminta alkoi vuonna 1968. Puukko kertoo, että Matilainen oli kaivoksella töissä eläkkeelle pääsyyn asti. Puukko muistelee vielä, että Matilaisen poikakin on töissä samaisella kaivoksella. Puukon mukaan kaivoksessa riittää louhittavaa vielä ainakin sadaksi vuodeksi. Aluksi kaivos oli avolouhos mutta sen toiminta päättyi vuoden vaihteessa, ja nyt kaikki louhinta tehdään maan alla.

Toinen tärkeä raaka-aine Torniossa on romuteräs, jota tuodaan tehtaalle lähinnä Suomen lähialueita. Romun seasta löytyy kuulemma mitä erikoisimpia esineitä. Panssarivaunua ei kuitenkaan ole vielä tullut uudelleen sulatettavaksi. Pientä pääsärkyä aiheuttaa viimeaikoina noussut romun hinta. Syyllinen tähän on kovasti kasvanut teräksen kulutus etenkin Kiinassa.

Itse tehtaan rakennuspäätös tehtiin vuonna 1973. Ensimmäisessä vaiheessa rakennettiin vain terässulatto ja kylmävalssaamo. Tehdas käynnistyi 1976. Sen ajan mahtimies Kekkonen oli näyttävästi mukana tehtaan rakennustöissä. Korkeushypyssäkin aikoinaan menestyneen ja valitsijamiesvaalit ensimmäisellä kerralla täpärästi voittaneen Kekkosen raksakokemus tosin rajoittui tällä kertaa vain valmiin laitoksen vihkimiseen.

Kekkosella oli sormensa pelissä myös tehtaan sijoituksessa. Puukko muistelee kuulleensa, että tehdas piti alun perin tulla Poriin, mutta Torniolaisten karvalakkilähetystön vierailtua UKK:n pakeilla tehdas sijoitettiin perämeren pohjukkaan. Aivan omin voimin ei tehdasta saatu pyörimään, vaan tärkeimmät työntekijät koulutti saksalainen Thyssen Krupp. Kuumavalssaamo tehtaalle rakennettiin vuonna 1988. Seuraavan kerran suurempi laajennus aloitti vuonna 1999. Vuosina 2000–2004 kapasiteetti tehtaalla on kaksinkertaistunut. Hanke saikin nimen ’Projekti tupla’. Viimevuodet ovat Torniossa olleet käytännössä jatkuvaa laajennusta. Henkilöstöä tehtaalla on hiukan reilut 2000. Projekti tuplan seurauksena henkilöstön määrä nousi kuitenkin vain noin 20 prosenttia.

Vaihtelevia omistuskuvioita
Tehtaan omistaja on viimevuosina vaihdellut muutamaan kertaan. Perustettaessa tehdas kuului Outokummulle. Sitten vuosituhannen vaihteessa perustettiin yhtiö nimeltä Avesta Polarit, jossa Outokumpu oli osakkaana. Yhtiöön liittyivät yksiköt Ruotsista ja Englannin Sheffi eldistä. Varsin pian vuonna 2002 Outokumpu osti Avesta Polaritin koko osapääoman ja tehdas siirtyi taas Outokummulle. Ruostumattoman teräksen syntysijoilla Sheffi eldissä toimivassa yksikössä toiminta on enää hyvin pienimuotoista. Outokummun Tornion tehtaan tiedottaja Niina Kostiander kertoo hymyillen, että oli ihmiset oli Torniossa saatu juuri puhumaan Avestasta kun nimi muuttui takaisin Outokummuksi.

Terästehdas on raskaan teollisuuden todellisessa ytimessä. On kunnioitusta herättävää katsella valvomon tummennettujen ikkunoiden läpi, kun sulaa terästä kaadetaan sulatusastiana käytetystä valokaariuunista välivarastoinnissa käytettävään niin sanottuun senkka-astiaan. Kun tulemme valvomoon, josta teräksen sulatusta valvotaan, sulatus on juuri loppuvaiheessa. Jyrki Pitkälä kertoo, että romunsulatuksen teho on juuri kyseisellä hetkellä noin 56 megawattia. Maksimiteho, jolla romua voidaan sulattaa, on noin 100 megawattia. Pitkäsen mukaan tavallinen henkilöauto sulaisi sillä teholla noin minuutissa. Romua ja ferrokromia uunissa ’kiehuu’ noin 130 tonnia. Määrästä syntyy 120 tonnia terästä ja 10 tonnia kuonaa. Saan tietää, että kuonalle on kehitelty jatkokäyttöä esimerkiksi maanrakennuksessa.

Lämpötila uunissa on noin 1600 astetta. Samalla kun katselemme hehkuvan teräksen valumista pois sulatusastiasta, Pitkälä huomauttaa, että teräksen viskositeetti on 1600 asteisena suurin piirtein samaa luokkaa kuin vedellä. Mitään erityistä koulusta teräsromun sulattamiseen ei ole, vaan koko homma on sulattajien ammattitaidon varassa. Ulkopuolella kupliva teräs saa valvomon tärisemään hiukan. Vielä enemmän tärinää syntyy, kun sulatusastiaan heitetään uusi satsi romuterästä. ’Sinne meni Volvot ja Toyotat!’ huudahtaa romunosturin kuljettaja.

Seuraavaksi piipahdamme niin sanotun AOD-konvertterin valvomossa. Ennen kuin juuri sulatettu teräs kaadetaan konvertteriin, jossa siihen lisätään teräksen ominaisuuksiin vaikuttavat lisäaineet, poistetaan teräksen päältä kuona. Metodina kuonan poistossa käytetään teräksistä laappaa, jolla kuona kuoritaan pois sulan teräksen päältä aivan mekaanisesti. Monta metriä pitkä laappa kuulemma kestää viikon, minkä jälkeen se on vaihdettava. Laappa yksinkertaisesti sulaa pois. Kuonan poistamisen yhteydessä teräksestä otetaan pieni pala analyysiä varten. Analysointilaitteistona käytetään muun muassa massaspektrometriä. Myös savukaasua analysoidaan. Savukaasuanalyysi valottaa teräksen hiilipitoisuutta.

Konvertterissa teräksestä poistetaan hiiltä syöttämällä sinne happea. Hapensyöttö aiheuttaa sulassa teräksessä olevan hiilen palamista. Palaminen nostaa lämpötilaa ja lämpötilan nousun hillitsemiseksi teräkseen on syötettävä erilaisia jäähdytys- ja lisäaineita. Yhteensä ’jäähyä’ menee kerrallaan noin 20 tonnia.

On tietenkin luonnollista, että teräksestä valmistettu astia ei yksinään kestä sulan teräksen käsittelyä. Valokaariastiat, senkat ja konvertterit pitää vuorata keraamisilla tileillä, jotta sulatus olisi ylipäätään mahdollista. Tornion tehtaalla tiilet kestävät noin sata sulatuskertaa, mutta Puukon mukaan Rautaruukilla astiat pitää muurata uudestaan vasta noin 5000 sulatuskerran jälkeen. Ero johtuu Torniossa valmistettavan teräksen emäksisyydestä, joka syö keraamiset tiilet paljon nopeammin. Kysyn vielä, onko Outokummulla ja Rautaruukilla kovinkin verinen kilpailu. Puukko sanoo, että hommaa hoidetaan herramieshengessä. Yhtiöt keskittyvät erilaisiin tuotteisiin, eivätkä tallo toistensa varpaille.

Valssaamalla tuotteiksi
Kun teräkseen on lisätty tarpeelliset lisäaineet, sitä aletaan valaa erilaisiksi tuotteiksi. Ensimmäinen tuote jonka tehdas valmistaa on 18 senttiä paksu, puolitoista metriä leveä ja neljätoista metriä pitkä aihio.

Tämän jälkeen aihiot siirretään kuumavalssauslinjalle. Ensin ne lämmitetään uudelleen. Sitten punahehkuiset aihiot pestään, jotta pinnalle kertynyt hilse saataisiin poistettua. Seuraavaksi kokoajan litistyvä hehkuvaa levyä ajetaan edestakaisin valssien läpi, kunnes saavutetaan haluttu paksuus. Viimeinen vaihe kuumavalssauksessa on hehkuvan ohuen levyn jäähdytys vesisuihkujen alla ennen kuin levy kelataan rullaksi. Kuumavalssaus on hämmentävää seurattavaa. Muutamassa minuutissa oranssina hehkuva aihio muuttuu harmaaksi teräsrullaksi valtavien höyrypilvien ja melun saattelemana. Kuumavalssauksen jälkeen teräslevyt ovat noin 3,5 millimetriä paksuja. Kuumavalssattuja teräslevyjä jäähdytetään tavallisesti noin kaksi päivää ennen kuin ne toimitetaan kylmävalssaamoon.

Osa asiakkaista tyytyy pelkästään kuumavalssattuihin terästuotteisiin mutta toiset haluavat vielä hiukan pitemmälle jalostettua terästä. Tätä varten tehtaalla on kylmävalssaamo, jossa kuumavalssattuja teräslevyjä käsitellään edelleen. Kylmävalssaamolla on pituutta noin 800 metriä. Kylmävalssaamossa käsitellyt teräslevyt tulevat ulos keskimäärin millimetrin paksuisina. Ohuimmillaan niillä on paksuutta 0,4 millimetriä. Teräksen materiaaliominaisuudet muuttuvat kylmävalssauksessa kovempaan ja hauraampaan suuntaan. Tämän takia tuotteille tavallisesti tehdään vielä loppuhehkutus. Koko laitos on hyvin pitkälle automatisoitu ja se pyörii käytännössä jatkuvasti. On mielenkiintoista seurata, kun teräsrulla loppuu ja siihen hitsataan automaattisesti uusi pätkä. Valssaus ei tietenkään pysähdy, vaan tätä hetkeä varten valssauslaitteistoon rakennettu reservi, josta teräslevyä puretaan sillä aikaa kun hitsauslaitteisto tekee tehtäväänsä. Lopuksi Puukko vielä esittelee muutamia pilalle menneitä teräslevyjä. Laaduntarkkailu tehtaalla vaikuttaisi olevan todella tiukkaa, sillä muutamia hylkyyn johtaneita virheitä on lähes mahdotonta huomata.




	Rosteria perämeren pohjukasta Santeri Kontinen Outokummun Tornion terästehdas on varmaan mielenkiintoinen paikka. Käydäänpä katsomassa, mitä sinne kuuluu. Terästä kutsutaan joskus kuningasmetalliksi ja terästä todellakin käytetään melkein kaikkialla aterimista pilvenpiirtäjiin ja suuriin tankkereihin. Erilaisia teräksen alalajeja on useita. Teräksen ominaisuudet vaihtelevat sen mukaan, minkälaisia seosaineita siinä on ja miten sitä on valamisen jälkeen käsitelty. Teollisuudessa esimerkiksi käytetään paljon niin sanottua haponkestävää terästä. Käyttökohteissa, joissa ei pahemmin tarvita suojausta, voidaan käyttää maailman eniten tuotettua metallia, tavallista ruostuvaa hiiliterästä. Jos taas teräkseltä vaaditaan hyvää ulkonäköä ja korroosion kestävyyttä, materiaalivalinta on ruostumaton teräs eli ’rosteri’. Haarukka, jota suurella todennäköisyydellä juuri nyt pitelet kädessäsi, on valmistettu ruostumattomasta teräksestä. Juuri rosteri on Tornion terästehtaan päätuote. Määritelmän mukaan teräs on ’ruostumatonta’ silloin kun siinä on yli 10,5 % kromia. Teräslaatu keksittiin vuonna 1912, kun englantilainen Harry Brearly huomasi, että terässeokset, joissa on riittävä osuus kromia, sietävät korroosiota paljon paremmin kuin muut seokset. Ensimmäisen patentin ruostumattomalle teräkselle haki saksalainen Friedrich Krupp samana vuonna. Raaka-aineina romu ja malmi Tornio on hyvin otollinen paikka terästehtaalle, sillä muutaman kymmenen kilometrin päässä sijaitsee Kemin ferrokromikaivos. Otaniemestä valmistunut tutkimusinsinööri Esa Puukko kertoo, että vastaavanlaisia kaivoksia ei ainakaan Euroopassa montaa ole. Ferrokromi on erinomaista materiaalia ruostumattomalle teräkselle, koska se sisältä, rosterin valmistuksen kannalta juuri tärkeää kromia. Tämän varmaan kaikki arvasivatkin. Ferrokromi-esiintymän löysi sukeltaja ja harrastelija geologi Martti Matilainen. Kaivoksen toiminta alkoi vuonna 1968. Puukko kertoo, että Matilainen oli kaivoksella töissä eläkkeelle pääsyyn asti. Puukko muistelee vielä, että Matilaisen poikakin on töissä samaisella kaivoksella. Puukon mukaan kaivoksessa riittää louhittavaa vielä ainakin sadaksi vuodeksi. Aluksi kaivos oli avolouhos mutta sen toiminta päättyi vuoden vaihteessa, ja nyt kaikki louhinta tehdään maan alla. Toinen tärkeä raaka-aine Torniossa on romuteräs, jota tuodaan tehtaalle lähinnä Suomen lähialueita. Romun seasta löytyy kuulemma mitä erikoisimpia esineitä. Panssarivaunua ei kuitenkaan ole vielä tullut uudelleen sulatettavaksi. Pientä pääsärkyä aiheuttaa viimeaikoina noussut romun hinta. Syyllinen tähän on kovasti kasvanut teräksen kulutus etenkin Kiinassa. Itse tehtaan rakennuspäätös tehtiin vuonna 1973. Ensimmäisessä vaiheessa rakennettiin vain terässulatto ja kylmävalssaamo. Tehdas käynnistyi 1976. Sen ajan mahtimies Kekkonen oli näyttävästi mukana tehtaan rakennustöissä. Korkeushypyssäkin aikoinaan menestyneen ja valitsijamiesvaalit ensimmäisellä kerralla täpärästi voittaneen Kekkosen raksakokemus tosin rajoittui tällä kertaa vain valmiin laitoksen vihkimiseen. Kekkosella oli sormensa pelissä myös tehtaan sijoituksessa. Puukko muistelee kuulleensa, että tehdas piti alun perin tulla Poriin, mutta Torniolaisten karvalakkilähetystön vierailtua UKK:n pakeilla tehdas sijoitettiin perämeren pohjukkaan. Aivan omin voimin ei tehdasta saatu pyörimään, vaan tärkeimmät työntekijät koulutti saksalainen Thyssen Krupp. Kuumavalssaamo tehtaalle rakennettiin vuonna 1988. Seuraavan kerran suurempi laajennus aloitti vuonna 1999. Vuosina 2000–2004 kapasiteetti tehtaalla on kaksinkertaistunut. Hanke saikin nimen ’Projekti tupla’. Viimevuodet ovat Torniossa olleet käytännössä jatkuvaa laajennusta. Henkilöstöä tehtaalla on hiukan reilut 2000. Projekti tuplan seurauksena henkilöstön määrä nousi kuitenkin vain noin 20 prosenttia. Vaihtelevia omistuskuvioita Tehtaan omistaja on viimevuosina vaihdellut muutamaan kertaan. Perustettaessa tehdas kuului Outokummulle. Sitten vuosituhannen vaihteessa perustettiin yhtiö nimeltä Avesta Polarit, jossa Outokumpu oli osakkaana. Yhtiöön liittyivät yksiköt Ruotsista ja Englannin Sheffi eldistä. Varsin pian vuonna 2002 Outokumpu osti Avesta Polaritin koko osapääoman ja tehdas siirtyi taas Outokummulle. Ruostumattoman teräksen syntysijoilla Sheffi eldissä toimivassa yksikössä toiminta on enää hyvin pienimuotoista. Outokummun Tornion tehtaan tiedottaja Niina Kostiander kertoo hymyillen, että oli ihmiset oli Torniossa saatu juuri puhumaan Avestasta kun nimi muuttui takaisin Outokummuksi. Terästehdas on raskaan teollisuuden todellisessa ytimessä. On kunnioitusta herättävää katsella valvomon tummennettujen ikkunoiden läpi, kun sulaa terästä kaadetaan sulatusastiana käytetystä valokaariuunista välivarastoinnissa käytettävään niin sanottuun senkka-astiaan. Kun tulemme valvomoon, josta teräksen sulatusta valvotaan, sulatus on juuri loppuvaiheessa. Jyrki Pitkälä kertoo, että romunsulatuksen teho on juuri kyseisellä hetkellä noin 56 megawattia. Maksimiteho, jolla romua voidaan sulattaa, on noin 100 megawattia. Pitkäsen mukaan tavallinen henkilöauto sulaisi sillä teholla noin minuutissa. Romua ja ferrokromia uunissa ’kiehuu’ noin 130 tonnia. Määrästä syntyy 120 tonnia terästä ja 10 tonnia kuonaa. Saan tietää, että kuonalle on kehitelty jatkokäyttöä esimerkiksi maanrakennuksessa. Lämpötila uunissa on noin 1600 astetta. Samalla kun katselemme hehkuvan teräksen valumista pois sulatusastiasta, Pitkälä huomauttaa, että teräksen viskositeetti on 1600 asteisena suurin piirtein samaa luokkaa kuin vedellä. Mitään erityistä koulusta teräsromun sulattamiseen ei ole, vaan koko homma on sulattajien ammattitaidon varassa. Ulkopuolella kupliva teräs saa valvomon tärisemään hiukan. Vielä enemmän tärinää syntyy, kun sulatusastiaan heitetään uusi satsi romuterästä. ’Sinne meni Volvot ja Toyotat!’ huudahtaa romunosturin kuljettaja. Seuraavaksi piipahdamme niin sanotun AOD-konvertterin valvomossa. Ennen kuin juuri sulatettu teräs kaadetaan konvertteriin, jossa siihen lisätään teräksen ominaisuuksiin vaikuttavat lisäaineet, poistetaan teräksen päältä kuona. Metodina kuonan poistossa käytetään teräksistä laappaa, jolla kuona kuoritaan pois sulan teräksen päältä aivan mekaanisesti. Monta metriä pitkä laappa kuulemma kestää viikon, minkä jälkeen se on vaihdettava. Laappa yksinkertaisesti sulaa pois. Kuonan poistamisen yhteydessä teräksestä otetaan pieni pala analyysiä varten. Analysointilaitteistona käytetään muun muassa massaspektrometriä. Myös savukaasua analysoidaan. Savukaasuanalyysi valottaa teräksen hiilipitoisuutta. Konvertterissa teräksestä poistetaan hiiltä syöttämällä sinne happea. Hapensyöttö aiheuttaa sulassa teräksessä olevan hiilen palamista. Palaminen nostaa lämpötilaa ja lämpötilan nousun hillitsemiseksi teräkseen on syötettävä erilaisia jäähdytys- ja lisäaineita. Yhteensä ’jäähyä’ menee kerrallaan noin 20 tonnia. On tietenkin luonnollista, että teräksestä valmistettu astia ei yksinään kestä sulan teräksen käsittelyä. Valokaariastiat, senkat ja konvertterit pitää vuorata keraamisilla tileillä, jotta sulatus olisi ylipäätään mahdollista. Tornion tehtaalla tiilet kestävät noin sata sulatuskertaa, mutta Puukon mukaan Rautaruukilla astiat pitää muurata uudestaan vasta noin 5000 sulatuskerran jälkeen. Ero johtuu Torniossa valmistettavan teräksen emäksisyydestä, joka syö keraamiset tiilet paljon nopeammin. Kysyn vielä, onko Outokummulla ja Rautaruukilla kovinkin verinen kilpailu. Puukko sanoo, että hommaa hoidetaan herramieshengessä. Yhtiöt keskittyvät erilaisiin tuotteisiin, eivätkä tallo toistensa varpaille. Valssaamalla tuotteiksi Kun teräkseen on lisätty tarpeelliset lisäaineet, sitä aletaan valaa erilaisiksi tuotteiksi. Ensimmäinen tuote jonka tehdas valmistaa on 18 senttiä paksu, puolitoista metriä leveä ja neljätoista metriä pitkä aihio. Tämän jälkeen aihiot siirretään kuumavalssauslinjalle. Ensin ne lämmitetään uudelleen. Sitten punahehkuiset aihiot pestään, jotta pinnalle kertynyt hilse saataisiin poistettua. Seuraavaksi kokoajan litistyvä hehkuvaa levyä ajetaan edestakaisin valssien läpi, kunnes saavutetaan haluttu paksuus. Viimeinen vaihe kuumavalssauksessa on hehkuvan ohuen levyn jäähdytys vesisuihkujen alla ennen kuin levy kelataan rullaksi. Kuumavalssaus on hämmentävää seurattavaa. Muutamassa minuutissa oranssina hehkuva aihio muuttuu harmaaksi teräsrullaksi valtavien höyrypilvien ja melun saattelemana. Kuumavalssauksen jälkeen teräslevyt ovat noin 3,5 millimetriä paksuja. Kuumavalssattuja teräslevyjä jäähdytetään tavallisesti noin kaksi päivää ennen kuin ne toimitetaan kylmävalssaamoon. Osa asiakkaista tyytyy pelkästään kuumavalssattuihin terästuotteisiin mutta toiset haluavat vielä hiukan pitemmälle jalostettua terästä. Tätä varten tehtaalla on kylmävalssaamo, jossa kuumavalssattuja teräslevyjä käsitellään edelleen. Kylmävalssaamolla on pituutta noin 800 metriä. Kylmävalssaamossa käsitellyt teräslevyt tulevat ulos keskimäärin millimetrin paksuisina. Ohuimmillaan niillä on paksuutta 0,4 millimetriä. Teräksen materiaaliominaisuudet muuttuvat kylmävalssauksessa kovempaan ja hauraampaan suuntaan. Tämän takia tuotteille tavallisesti tehdään vielä loppuhehkutus. Koko laitos on hyvin pitkälle automatisoitu ja se pyörii käytännössä jatkuvasti. On mielenkiintoista seurata, kun teräsrulla loppuu ja siihen hitsataan automaattisesti uusi pätkä. Valssaus ei tietenkään pysähdy, vaan tätä hetkeä varten valssauslaitteistoon rakennettu reservi, josta teräslevyä puretaan sillä aikaa kun hitsauslaitteisto tekee tehtäväänsä. Lopuksi Puukko vielä esittelee muutamia pilalle menneitä teräslevyjä. Laaduntarkkailu tehtaalla vaikuttaisi olevan todella tiukkaa, sillä muutamia hylkyyn johtaneita virheitä on lähes mahdotonta huomata.