Rabu, 27 Juli 2011

Baja Ringan

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 :
  • Proses Konvertor
terdiri dari satu tabung yang berbentuk bulat lonjong dengan menghadap kesamping.
Sistem kerja
• Dipanaskan dengan kokas sampai ± 1500 0C,
• Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja. (± 1/8 dari volume konvertor)
• Kembali ditegakkan.
• Udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dihembuskan dari kompresor.
• Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya.

a) 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

b) 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)

  • 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
d) Bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih,
e) Besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO2),
f) besi putih dilapisi dengan batu dolomit (40 % MgCO3 + 60 % CaCO3)

  • Proses Basic Oxygen Furnace
logam cair dimasukkan ke ruang baker (dimiringkan lalu ditegakkan)
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.
ditambahkan bubuk kapur (CaO) untuk menurunkan kadar P dan S.

Keuntungan dari BOF adalah:
a) BOF menggunakan O2 murni tanpa Nitrogen
b) Proses hanya lebih-kurang 50 menit.
c) Tidak perlu tuyer di bagian bawah
d) Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon
e) Biaya operasi murah

  • Proses Dapur Listrik
temperatur tinggi dengan menggunkan busur cahaya electrode dan induksi listrik.

Keuntungan :
a) Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat
b) Temperatur dapat diatur
c) Efisiensi termis dapur tinggi
d) Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik
e) Kerugian akibat penguapan sangat kecil

  • Proses Dapur Kopel
Mengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.
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.
  6. Untuk membentuk terak dan menurunkan kadar P dan S ditambahkan batu kapur (CaCO3)
  7. Gas CO yang dikeluarkan melalui cerobong, panasnya dapat dimanfaatkan untuk pembangkit mesin-mesin lain.

  • Proses Dapur Cawan
Proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan besi kasar dalam cawan, kemudian dapur ditutup rapat. Kemudian dimasukkan gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan mencair.
Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa dengan menambahkan unsur-unsur paduan yang diperlukan

Baja adalah bahan dasar vital untuk industri. Semua segmen kehidupan, mulai dari peralatan dapur, transportasi, generator pembangkit listrik, sampai kerangka gedung dan jembatan menggunakan baja. Eksploitasi besi baja menduduki peringkat pertama di antara barang tambang logam dan produknya melingkupi hampir 95 persen dari produk barang berbahan logam. Belakangan dunia perindustrian digemparkan oleh kabar peningkatan performan (kekuatan dan umur) baja menjadi dua kali lipat. Untuk mendapatkan baja dengan kekuatan sama dengan yang konvensional, hanya perlu setengah dari bahan sebelumnya dengan ketebalan dan berat juga setengahnya.
Baja super ini diperoleh dengan menghaluskan struktur mikronya menjadi seperlima dari baja sebelumnya atau bahkan lebih kecil lagi (di bawah 1 mikrometer). Nakayama Steel, sebuah perusahaan di Jepang, telah berhasil memproduksi lembaran baja super dengan kekuatan tarik 600 MPa atau sekitar 1,5 kali kekuatan tarik baja biasa. Kenaikan performan baja diharapkan dapat mengurangi berat bahan sehingga meningkatkan efisiensi dan menghemat sumber daya alam
Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama dan karbon sebagai unsur penguat. Unsur karbon inilah yang banyak berperan dalam peningkatan performan. Perlakuan panas dapat mengubah sifat baja dari lunak seperti kawat menjadi keras seperti pisau. Penyebabnya adalah perlakuan panas mengubah struktur mikro besi yang berubah-ubah dari susunan kristal berbentuk kubik berpusat ruang menjadi kubik berpusat sisi atau heksagonal.
Dengan perubahan struktur kristal, besi adakalanya memiliki sifat magnetik dan adakalanya tidak. Besi memang bahan bersifat unik.Bijih besi bertebaran hampir di seluruh permukaan Bumi dalam bentuk oksida besi. Meskipun inti Bumi tersusun dari logam besi dan nikel, oksida besi yang ada di permukaan Bumi tidak berasal darinya, melainkan dari meteor yang jatuh ke Bumi.
Di Australia, Brasil, dan Kanada, ditemukan bongkahan bijih besi berketebalan beberapa puluh meter dan mengandung 65 persen besi. Besi adalah unsur yang sangat stabil dan merupakan unsur terbanyak ke delapan di Jagat Raya setelah silikon. Pada lapisan kulit Bumi, besi merupakan unsur logam terbanyak ketiga setelah silikon dan aluminium. Hampir lebih dari 70 abad lalu-5.000 tahun sebelum Masehi-dari peninggalan di Mesopotania, Iran, dan Mesir diketahui bahwa manusia telah menguasai teknologi pembuatan peralatan dari besi baja untuk berburu. Suku Hatti dan Hittite- 2.500-1.500 tahun sebelum Masehi-di daerah Anatria dan Armenia telah berhasil membuat pedang besi berukuran besar dan baju besi dengan proses semi-lebur.

1 komentar: