3. pembuatan baja

7/22/2019 3. Pembuatan Baja

1/26

PENGETAHUAN BAHAN

PEMBUATAN BAJA


2/26

Pembuatan Baja

Proses pembuatan baja dapat diartikan sebagai proses yangbertujuan mengurangi kadar unsur C, Si, Mn, P dan S dari besimentah dengan proses oksidasi peleburan.

Besi kasar dari tanur yang dituangkan ke dalam konventer

disembur dengan oksigen dari atas melalui pipa sembur yangbertekanan 12 atm.

Reaksi yang terjadi:

O2 + C --> CO2

Penyemburan Oksigen berlangsung antara 10-20 menit.Penambahan waktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnyaC, P, Mn dan Si.


3/26

Cara-Cara Pembuatan Baja Dengan Konventer

Proses Asam (Bassemer)

Proses Basa (Basic Bassemer atau Thomas)

Proses Oksigen: L-D; Rotor

Dengan Dapur Siemen Martin Proses Asam

Proses Basa

Dengan Dapur Listrik Direct Furnace

Induction Furnace

Dapur Kupola

Dapur Cawan


4/26

Proses Konverter

Konvertor dibuat dari batu tahan api dan penyangga plat baja. Penyanggadilengkapi dengan trunnion untuk mengatur posisi horizontal atauvertikal Konvertor.

Pada bagian bawah konvertor terdapat lubang-lubang angin(tuyer)sebagai saluran udara penghembus (air blast). Batu tahan api yangdigunakan untuk lapisan bagian dalam Konvertor dapat bersifat asamatau basa tergantung dari sifat baja yang diinginkan.


5/26

Sebagian oksida besi yang terbentuk pada reaksi di atas akan berubah menjadi terak dan sebagian lagi akan bereaksidengan Si dan Mn.

Reaksi-reaksi di atas diikuti dengan kenaikan temperatur dari 1250 0C ke 1650 oC. Dari reaksi di atas akanterbentuk terak asam kira-kira 40 - 50% Si O2. Periode ini disebut periode pembentukan terak (The slag formingperiod). Periode ini disebut juga periode Silicon blow. Periode ini berlangsung sekitar 4 - 5 menit yang ditandaiadanya bunga api danledakan keluar dari mulut Konvertor.

Pada periode ke dua yang disebut The brilliant flame blow atau Carbon blow dimulai setelah Si dan Mn hampirsemuanya terbakar dan keluar dari besi mentah cair.

Pada periode ke dua ini unsur C akan terbakar oleh panas FeO dengan reaksi :

Reaksi itu diikuti dengan penurunan temperatur + 50 - 80% dan berlangsung + 8 - 12 menit. CO akan keluar darimulut Konvertor dimana CO ini akan teroksider oleh udara luar dengan ditandai dengan timbulnya nyala api

bersinar panjang di atas Konvertor. Periode ketiga disebut Reddisk Smoke period yang merupakan periodebrilliant flame terakhir.

Periode ini ditandai adanya Reddish smoke (nyala api ke merah-merahan) keluar mulut Konvertor . Hal ini

menunjukkan bahwa unsur campuran yang terdapat dalam besi mentah telah keluar dan tinggal oksida besi FeO.Periode ini berlangsung + 1 - 2 menit. Kemudian Konvertor diputar sehingga posisinya menuju posisi horizontal,lalu ditambahkan oksider (ferromanganesh, ferrosilicon atau Al) untuk mengikatO2 dan memadunya dengan bajayang dihasilkan. Baja Bessemer yang dihasilkan dengan proses di atas mengandung sangat sedikit unsur C.


6/26

Proses Konventer Reaksi yang terjadi:

O2 + C --> CO2

Penyemburan Oksigen berlangsung antara 10-20 menit.

Penambahan waktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnya C, P,Mn dan Si. unsur-unsur Fe, Si dan Mn terbakar menjadi oksidasinya.


7/26

Urutan Reaksi

1. Fe, Si dan Mn terbakar menjadi oksidasinya.Sebagian oksida besi yang terbentuk berubah menjadi terakdan sebagian bereaksi dengan Si dan Mn.

2. unsur C akan terbakar oleh panas FeO

FeO + C Fe + CO

2Fe + O2 2FeO

CO akan keluar dari mulut konvertor dan CO teroksidasi olehudara luar membentuk CO2


8/26

Proses Konventer


1. Feed Besi Kasar Kelabu(Yang Kaya akan unsur Silikon (1.52%) dan rendahFosfor(Max=0.1%))

2. Lapisan batu tahan api dari Kuarsa Asam atau

Oksida Asam (SiO2)

Kekurangan tidak mampu mengurangi kadar fosfor

P2O5 + 5 SiO2 + 5 Fe% FeSiO3 + P2Baja dengan P cenderung getas


9/26

Proses Konventer


Metode umum:

a. Dipanaskan dengan kokas sampai suhu 1500oC.

b. Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja (1/8 darivolume konverter).

c. Konverter ditegakkan kembali.

d. Dihembuskan udara dengan tekanan 1,52 atm dengankompresor.

e. Setelah 2025 menit konverter dijungkirkan untukmengeluarkan hasilnya


10/26

Proses Konventer


Batasan Fosfor rendah karena:

o Unsur Fosfor tidak dapat direduksi dari dalam besi kasarapabila tidak diikat dengan batu kapur

o Disamping itu Fosfor dapat bereaksi dengan lapisan dapuryang terbuat dari Kuarsa Asam; reaksi ini membahayakan(menghabiskan Lapisan Konverter)


11/26

Proses Konventer


Untuk baja Bessemer, kadar unsur C dapat dinaikkan dengancara:

mengurangi udara penghembus terutama pada periode ke dua.

menambah C pada periode ke tiga hampir berakhir yaitu dengan

menambahkan besi mentah.

Berat logam pada proses Bessemer ini akan berkurang + 812%.


12/26

Proses Basa (Basic Bassemer atau

Thomas)

a. FeedBesi Kasar Putih(yang kaya dengan Fosfor (1.72%) dan MengandungUnsur Silikon rendah (0.60.8%))

b. Lapisan Batu Tahan Api Dolomit

(Karbonat Kalsium (CaCO3)dan Magnesium Karbonat(MgCO3))


13/26

Dengan Konventer


o Pertama kali Unsur yang dioksidasi adalah Silikon (Si),kemudian Mangan (Mn) dan Fosfor (P) dan terakhir karbon(nyala api besar)

o Apabila nyala api sudah mengkecil dan kemudian padam proses oksidasi telah selesai


14/26

Dengan Konventer


Proses Oksidasi Yang terjadi pada unsur-unsur diDalam BesiKasar, Akan menghasilkan Oksida yang akan dijadikan Terakdengan Jalan menambahkan batu kapur kedalam konverter

Selanjutnya Terak cair dikeluarkan dari dalam konverter,

diikuti dengan penuangan Baja Cair kedalam wadahtuangan.


15/26

Dapur Siemen Martin

Proses ini digunakan untukmenghasilkan baja yang mengandungKarbon Sedang dan Rendah

menggunakan sistem regenerator (3000 0C.)


16/26

Dapur Siemen Martin

Fungsi regenerator: memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dapur

sebagai Fundamen/ landasan dapur

menghemat pemakaian tempat

Bisa digunakan untuk mengolah besi kelabu maupun putih

Besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO2),

besi putih dilapisi dengan batu dolomit (40 % MgCO3 + 60% CaCO3 )


17/26

Dapur Siemen Martin

Proses Asam

Feed kadar Phospor P < 0,03% dan kadar Sulphur S

3. pembuatan baja

Documents