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 SiO2, 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
