Proses Pembuatan Baja

Proses Pembuatan Baja

Baja diproduksi didalam dapur pengolahan baja dari besi kasar baik padat maupun cair, besi bekas ( Skrap ) dan beberapa paduan logam. Ada beberapa proses pembuatan baja antara lain :

1.      Proses Konvertor

Terdiri dari satu tabung yang berbentuk bulat lonjong dengan menghadap kesamping.

Sistem kerja

1        Dipanaskan dengan kokas sampai ± 1500 ⁰C,

2        Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja. (± 1/8 dari volume konvertor)

3        Kembali ditegakkan.

4        Udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dihembuskan dari kompresor.

5        Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengelaurkan  hasilnya.

            ·   Proses Bassemer (asam)

Lapisan bagian dalam terbuat dari batu tahan api yang mengandung kwarsa asam atau aksid asam (SiO₂), Bahan yang diolah besi kasar kelabu cair, CaO tidak ditambahkan sebab dapat bereaksi dengan SiO_2,   SiO₂ + CaO ®   CaSiO₃

·   Proses Thomas (basa)

Lapisan dinding bagian dalam terbuat dari batu tahan api bisa atau dolomit [ kalsium karbonat dan magnesium (CaCO3 + MgCO3)], besi yang diolah besi kasar putih yang mengandung P antara 1,7 – 2 %, Mn 1 – 2 % dan Si 0,6-0,8 %. Setelah unsur Mn dan Si terbakar, P membentuk oksida phospor (P2O₅), untuk mengeluarkan besi cair ditambahkan zat kapur (CaO),

3 CaO + P₂O₅  ®   Ca₃(PO₄)₂ (terak cair)

2.      Proses Siemens Martin

Menggunakan sistem regenerator (± 3000 ⁰C.) fungsi dari regenerator adalah :

a.      Memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dapur

b.      Sebagai Fundamen/ landasan dapur

c.      Menghemat pemakaian tempat

Bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih,  

    Besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO₂),

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

            3.      Proses Basic Oxygen Furnace

1        Logam cair dimasukkan ke ruang baker (dimiringkan lalu ditegakkan)

2        Oksigen (± 1000) ditiupkan lewat Oxygen Lance ke ruang bakar dengan kecepatan tinggi. (55 m³ (99,5 %O₂) tiap satu ton muatan) dengan tekanan 1400 kN/m².

3        Ditambahkan bubuk kapur (CaO) untuk menurunkan kadar P dan S.

Keuntungan dari BOF adalah:

   BOF menggunakan O₂ murni tanpa Nitrogen

   Proses hanya lebih-kurang 50 menit.

    Tidak perlu tuyer di bagian bawah

   Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon

   Biaya operasi murah

4.      Proses Dapur Listrik

Temperatur tinggi dengan menggunkan busur cahaya electrode dan induksi listrik.

Keuntungan :

    Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat

   Temperatur dapat diatur

   Efisiensi termis dapur tinggi

   Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik

   Kerugian akibat penguapan sangat kecil

 5.      Proses Dapur Kopel

Mengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tulang.

Proses

1        Pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair.

2        Bahan bakar(arang kayu dan kokas) dinyalakan selama ± 15 jam.

3        Kokas dan udara dihembuskan dengan kecepatan rendah hingga kokas mencapai 700 – 800 mm dari dasar tungku.

4        Besi kasar dan baja bekas kira-kira 10 – 15 % ton/jam dimasukkan.

5        15 menit baja cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran.

Untuk membentuk terak dan menurunkan kadar P dan S ditambahkan batu kapur (CaCO₃) dan akan terurai menjadi:

CaCO₃®CaO+CO₂

CO₂ akan bereaksi dengan karbon  :

CO₂ + C   ®  2CO

Gas CO yang dikeluarkan melalui cerobong, panasnya dapat dimanfaatkan untuk pembangkit mesin-mesin lain.

6.      Proses Dapur Cawan

1        Proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan besi kasar dalam cawan,

2        Kemudian dapur ditutup rapat.

3        Kemudian dimasukkan gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan mencair.

4        Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa dengan menambahkan unsur-unsur paduan yang diperlukan