Transcript
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
1/26
PENGETAHUAN BAHAN
PEMBUATAN BAJA
7/22/2019 3. 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.
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
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
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
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.
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
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.
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
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.
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
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
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
8/26
Proses Konventer
Proses Asam (Bassemer)
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
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
9/26
Proses Konventer
Proses Asam (Bassemer)
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
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
10/26
Proses Konventer
Proses Asam (Bassemer)
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)
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
11/26
Proses Konventer
Proses Asam (Bassemer)
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%.
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
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))
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
13/26
Dengan Konventer
Proses Basa (Basic Bassemer atau Thomas)
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
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
14/26
Dengan Konventer
Proses Basa (Basic Bassemer atau Thomas)
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.
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
15/26
Dapur Siemen Martin
Proses ini digunakan untukmenghasilkan baja yang mengandungKarbon Sedang dan Rendah
menggunakan sistem regenerator (3000 0C.)
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
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 )
7/22/2019 3. Pembuatan Baja
17/26
Dapur Siemen Martin
Proses Asam
Feed kadar Phospor P < 0,03% dan kadar Sulphur S
top related