Download - Laporan Kp
LAPORAN KERJA PRAKTEK
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
RUANG LINGKUPCoverLembar PengesahanLembar AsistensiKata PengantarDaftar isi
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PENDAHULUAN
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PENDAHULUAN
GRAFIT ( 49 KG/TLS )OXYGEN ( 40 NM³/TLS)
SLAG
GAS & DUST
SLAB INSPECTION
ALLOY
LADLE130 T. LIQUID STEEL
ARGON GAS
RH - VACUUMDEGASSING
LADLE FURNACE
ENERGY (40 kWh/ TLS)FERRO ALLOYBURN LIME ( 3 KG/TLS )
LADLE TRANSFER CARARGON BUBLING SLAB DIMENTION :
( 800 - 1400 ) X 200 X ( 6000 - 12.000 ) mm
LIQUID STEEL
130 TON LIQUID STEEL
SPONGE IRON ( 110 T )BURN LIME ( 4 T )
ENERGY 690 kWh / TLS
ARGON BUBLING
LADLE TRANSFER CAR
LADLE TURRET220 TON
TUNDISH 24 TONMOULDTORCH CUTTING
ð
SCRAP (37 T)
ø
ð
FERRO ALLOY
T=1620ºC
ò
ð
ò
ð
ð
T=1540ºC-1555ºC
T= 1565-1580ºC
···
··
····
····
··· ·
·
·
ELECTRIC ARC FURNACE( PROSES PELEBURAN )
SECONDARY METALURGY PROCESS(PROSES METALURGI SEKUNDER)
CASTING PROCESS(PROSES PENGECORAN)
BUCKET SCRAP
916 CASTING CRANE914 CHARGING CRANE
DIAGRAM ALIR PROSES PRODUKSI - PABRIK PENGECORAN BAJA II ( SLAB STEEL PLANT )
GRAFIT ( 49 KG/TLS )OXYGEN ( 40 NM³/TLS)
SLAG
GAS & DUST
SLAB INSPECTION
ALLOY
LADLE130 T. LIQUID STEEL
ARGON GAS
RH - VACUUMDEGASSING
LADLE FURNACE
ENERGY (40 kWh/ TLS)FERRO ALLOYBURN LIME ( 3 KG/TLS )
LADLE TRANSFER CARARGON BUBLING SLAB DIMENTION :
( 800 - 1400 ) X 200 X ( 6000 - 12.000 ) mm
LIQUID STEEL
130 TON LIQUID STEEL
SPONGE IRON ( 110 T )BURN LIME ( 4 T )
ENERGY 690 kWh / TLS
ARGON BUBLING
LADLE TRANSFER CAR
LADLE TURRET220 TON
TUNDISH 24 TONMOULDTORCH CUTTING
ð
SCRAP (37 T)
ø
ð
FERRO ALLOY
T=1620ºC
ò
ð
ò
ð
ð
T=1540ºC-1555ºC
T= 1565-1580ºC
···
··
····
····
··· ·
·
·
ELECTRIC ARC FURNACE( PROSES PELEBURAN )
SECONDARY METALURGY PROCESS(PROSES METALURGI SEKUNDER)
CASTING PROCESS(PROSES PENGECORAN)
BUCKET SCRAP
916 CASTING CRANE914 CHARGING CRANE
DIAGRAM ALIR PROSES PRODUKSI - PABRIK PENGECORAN BAJA II ( SLAB STEEL PLANT )
Flow Chart Steel Making
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PROSES PELEBURAN
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
MATERIAL HANDLING
Jenis Material
1. DRI( Direct Reduced Iron)/ Besi Sponge2. Scrap3. HBI (Hot Briquette Iron), CBI (Cold Briquette Iron), PI
(Pig Iron)
4. Kapur (CaO, CaCO3), Dolomit (CaOMgO) dan Graphite
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
DRI Produk dari direct reduction di Plant
DR/Sponge, dimana pelet sebagai bahan baku di reduksi pada temperatur dibawah titik leburnya.
Persen metalisasi DRI ~ 85-94% Gas reduktor dihasilkan dari proses reformasi
gas natural (CH4).
SCRAP Scrap mempunyai persen
metalisasi antara ~94% Metalisasi = Fem / (Fem + FeO) berdasarkan dari sumbernya ada 3
macam scrap, yaitu: Home, Local dan Import.
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
JENIS MATERIAL
Katagori Scrap Deskripsi Bulk Density Scrap Scrap ScrapRange Rerata Ratio Volume Weight[Ton/m3] [Ton/m3] % [M3] [Ton]
Ex.Heavy Scrap Home scrap(slab, tundish) >=2,0 2,00 30% 7,52 15,04HBI & CBIPig Iron
Heavy Scrap Home scrap(plate,spill&"D"") 1,5-1,9 1,50 10% 3,34 5,01Ex.Heavy Equipment
Medium Scrap Home Scrap 1,2-1,4 1,25 20% 8,02 10,02HMS BonusStructure & Plate
Medium-Lighty Sparating 0,9-1,1 1,00 35% 17,54 17,54Shreeded,Shear& BailingHMS-1 Plus
Light HMS1 <=0,8 0,70 5% 3,59 2,51HMS1/2Merchant ScrapKOMBINASI 1,25 100% 40 50,12
HBI Besi spons yang dibentuk menjadi briket saat masih panas
CBIBesi spons yang dibentuk menjadi briket setelah dingin (berasal dari fine
spons).
Pig IronMerupakan produk dari Blast Furnace. Pig iron ini mempunya kadar karbon yang tinggi (4%) dan kadar sulfur
yang juga tinggi(1%).
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
JENIS MATERIAL
Kapur (CaO,CaCO3) berfungsi untuk meningkatkan basasitas pada saat proses peleburan.
Dolomit (CaOMgO) berfungsi untuk menciptakan kesetimbangan MgO dalam slag (6% - 8%),jika tidak setimbang maka akan mengambil dari lingkungan,yaitu dari gunning atau refraktori.Dolomit akan memperpanjang umur dapur.
Graphite berfungsi dalam pembentukan foamy slag,karena C akan mengikat O dari FeO
JENIS MATERIAL
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
MATERIAL FLOW
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
DolomitGraphite
Proses Peleburan- Komposisi Bahan baku - Spesifikasi EAF PT. KS- Komponen-komponen EAF- Tahapan proses dalam EAFPenanganan Limbah- Slag Handling- Dedusting System
Scrap
DRI
EAFLF
Dedusting System
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PROSES PELEBURAN
KOMPOSISI BAHAN BAKU
DRI 80% Scrap / HBI,CBI,PI Kapur ~ 1 ton + 7 ton Dolomit ~ 1 - 2 bag (~2 ton) Graphite ~ 1 bag (500 kg)
20%
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
ITEMS EAF 1/2 EAF 3/4EAF
5/6/7/8EAF 9/10
Cap (Ton) 65 65 130 130
Shell Dia. (mm) 5200 5200 6700 6800
Trafo (MVA) 30 60 60 93
PCD (mm) 1370 1370 1450 1250
Sec Volt (max) 420 620 620 850
SPESIFIKASI EAF
KETERANGAN1. shell2. pouring spout3. rear door 4. slag apron5. sill line6. side door7. bezel ring
8. roof ring 9. rocker 10. rocker rail 11. tilt cylinder 12. main platform 13. roof removal jib structure 14. electrode mast stem
15. electrode mast arm 16. electrode 17. electrode holder 18. bus tube 19. secondary power cables 20. electrode gland 21. electrical equipment vault
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
KOMPONEN-KOMPONEN EAF
1. Preparasi Pengecekan, Operasi gunning2. Charging Bucket & continous feeding3. Melting Penetrasi, Oxygen cutting, Pelelehan4. Refining Pembentukan slag, slag foamy (kontrol karbon)5. Pouring/Tapping
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
Preparasi
Charging
Melting
Refining
Pouring
TAHAPAN PROSES DALAM EAF
A. PREPARASI - Penggantian Elektroda (Optional)- Pengecekan refractory dilanjutkan Gunning untuk
melapisi dinding refractory di dalam Hearth.
B. CHARGING
Proses charging dibagi menjadi 3 bagian yaitu : Charging 1, Charging 2, dan Continuous Feeding. Continous Feeding dilakukan setelah kondisi didalam EAF sudah 40% lebur.
TAHAPAN PROSES DALAM EAF
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
• Scrap & DRI Dimasukkan kedalam Hearth• Bagian Roof dapur ditutup• Elektroda diturunkan sampai mendekati
scrap• Listrik dialirkan mulai dari Tap terendah • Terbentuk bunga api listrik dan panas• Tap dinaikkan secara bertahap• Baja akan mencair bersamaan dengan
kenaikkan Tap
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
TAHAPAN PROSES DALAM EAF
C. MELTING
beforeafter L
+
C2S+
MW+L
MW + L
C2S
L
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
% FeO
2
4
6
8
10
12
14
16
% M
gO
Basicity = 1.5Optimum
areaMW + L
Sebelum
Sesudah
LiquidC2S + L
C2S + MW + L
TAHAPAN PROSES DALAM EAF
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
D. REFINING
- foamy slag.
- Parameter slag yang bagus adalah: Viskositas Optimum, FeO Content, MgO Content.
- Kapur berperan dalam meningkatkan basasitas.
- Injeksi O2 untuk mengikat impurities di dalam baja cair, yang akan membentuk oksida dan naik terikat didalam slag.
E. POURING
Pouring dilakukan setelah komposisi & temperatur baja cair yang diinginkan sudah tercapai (~1600 °C)
PROSES DAN REAKSI KIMIA DI EAF
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
SLAG STEEL MAKING
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
FOAMY SLAG Didasarkan persamaan:
Injeksi oksigen segara dan pertahankan selama proses peleburanInjeksi coke breeze pada antar muka slag-baja.Tambah kapur dolomit sesaat untuk membuat partikel fasa kedua Pertahankan basisitas (B3) slag sekitar 1.8 dan (MgO) = 8 - 10%
.
kΣ = index foamyμ = viskositasσ = tegangan permukaanρ = partikel fasa kedua
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
Slag Handling
Slag merupakan hasil samping dari proses peleburan berupa senyawa oksida maupun sulfida kompleks dari hasil proses pemurnian maupun erosi material refraktori.
Tapping slag ditampung ke dalam slag-pot. Slag ini kemudian diolah
kembali menjadi scrap.
PENANGANAN LIMBAH
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
Dedusting System
PENANGANAN LIMBAH
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PROSES SEKUNDER DI LADLE
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PROSES SEKUDER (SECONDARYMETALLURGY) MERUPAKAN PROSESTREATMEN BAJA CAIR DIDALAMLADLE, YANG UMUMNYA BERUPAPROSES :
- DEOKSIDASI BAJA CAIR- PENAMBAHAN UNSUR PADUAN- PROSES DESULFURISASI- HOMOGENISASI TEMPERATUR DANKOMPOSISI KIMIA- PENGATURAN KEBERSIHAN BAJA- PROSES DEGASSING- PENGATURAN TEMPERATUR- PENGATURAN KONDISI BAJA CAIRSEHINGGA SIAP UNTUK PROSESCASTING
PROSES SEKUNDER DI LADLE
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PROSES SEKUNDER DI LADLE
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PROSES SEKUNDER DI LADLE
REAKSI DEOKSIDASI : TERJADI PADA SAAT PEMURNIAN BAJA CAIR DI LADLE• BAJA HASIL PELEBURAN DIDAPUR MASIH MENGANDUNG OKSIGEN TERLARUT CUKUP TINGGI
YANG TERGANTUNG TEMPERATUR DAN KANDUNGAN %C. 3 UNSUR YANG UMUM DIGUNAKAN SBG DEOKSIDATOR : Mn, Si DAN Al
• RIMMED STEEL DAN CAPPED STEEL, DEOKSIDASI DENGAN FeMn : [%O] = 100-200 PPM• SEMI KILLED STEEL DEOKSIDASI DENGAN Si-Mn, SI-Mn-Al, Si-Mn-CaAl : [%O] = 15 - 70 PPM.• KILLED STEEL, DEOKSIDASI DENGAN Al : [%O] = 2 - 4 PPM. 3O + 2 Al = Al2O3 (SLAG)
REAKSI DESULFURISASI : DILAKUKAN DI LADLE SETELAH PROSES DEOKSIDASI.• S + CaO (KAPUR) = CaS (TERIKAT DALAM SLAG) + O• S + CaC2 (KARBIDA) = CaS + 2C
MENURUNKAN UNSUR C• DENGAN VACUUM DEGASSING
MENDAPATKAN KEBERSIHAN BAJA• MODIFIKASI INKLUSI OKSIDA DENGAN INJEKSI CaSi WIRE
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
Proses alloying: penambahan ferro alloy dan material aditive yang dilakukan dengan tujuan mendapatkan komposisi kimia baja cair sesuai target.
Proses alloying dilakukan pada saat refining atau juga pada saat baja sudah berada di ladle. Penambahan didalam ladle dilakukan dengan tujuan menghindari terjadinya reaksi didalam ladle dan untuk memaksa keluar gas-gas yang bereaksi.
Jenis ferro alloy : FeSi, FeMn,SiMn, FeNb, FeV, FeTi, FeMo,FeNi, FeCr & lain2
Aditive : Al, C(Grafit), Cu (tembaga) Perhitungan kebutuhan alloy /aditive secara manual adalah : Alloy (kg) = 10 x TLS tapping x%Ax%Bx%C
=kandungan unsur dalam baja yang diinginkan , =kadar unsur dalam alloy =efisiensi unsur dalam alloy.
ALLOYING
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
[S] + (O2-) = (S2-) + [O]
(S2-) akan masuk ke terak jika diikat oleh Ca
[S] + (CaO) = (CaS) + [O]
[O] dieliminasi oleh Al atau C:
[S] + (CaO) + 2/3 Al = (CaS) + 1/3 (Al2O3)
[S] + (CaO) + C = (CaS) + CO
[S] + (CaC2) = (CaS) + 2 C
Mekanisme reaksi Desulfurisasi
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
CONTINUOUS CASTING
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
Continous Casting adalah proses pengecoran logam kedlam mould dari ladle sehingga terbentuk slab baja secara kontinu.
Dalam proses casting yang perlu diperhatikan adalah bagaimana caranya memndapatkan kualitas bentuk slab sesuai keinginan dengan kualitas permukaan dan internal yang baik.
CONTINUOUS CASTING
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
CONTINUOUS CASTING
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
CONTINUOUS CASTING
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
Ladle, untuk menampung baja cair dari EAF. Nozzle Ladle slide gate/ stopper rod, untuk mengatur aliran baja cair dari ladle ke
tundish Laddle turret, untuk mentransfer atau memutar ladle dari posisi casting bay ke posisi
casting. Tundish, untuk menampung baja cair dari ladle sebelum baja cair mengalir kedalam
mould melalui pouring tube . Tundish car, yaotu dudukan tundish yang digunakan untuk mentransfer tundish dari
posisi preheating ke posisi casting dan sebaliknya juga mengatur posisi tundish sehingga posisi pouring tube dapat diatur kelurusan dan kedalamannya di mould.
Runner, untuk menampung baja cair dari ladle bila terhadi nozzle ladle bocor dan diputar dari posisi casting ke posisi ladle.
Crop box, untuk menampung first crop dan end crop untuk meudian dibuang. Unit dummy bar, terdiri atas rantai dan DBH, dibunakan untuk menyumbat mould
pada awal casting dan juga untuk menaruh strand baja panas keluar dari mould sampai keluar dari cooling chamber.
Dummy bar storage, alat ini merupakan dudukan dummy bar stelah terlepas dari hot strand dan disimpan selama casting atau apabila tidak ada casting.
Oksigen injector, untuk menginjeksi nozzle ladle jika baja cair tidak mengalir dari ladle.
Emergency cutter, Bender potong , Emergency ladle, emergency box dan Crane
PERALATAN CONTINUOUS CASTING
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
1
23
4
6
5
8
7
9
10
11
Internal Defect (Metode Sulfur Print, Macro Etching)
1. Segregation2. Inklusi Al2O3
3. Bending Crack / Halfway Crack
4. Narrow Side Crack5. Corner Crack“Tidak dapat di-REPAIR”
SLAB DEFECT
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
1
23
4
6
5
8
7
9
10
11
External Defect (Metode Flame Scarving, Penetrant, Magnetic Particle Test
6. Tranverse Crack7. Corner Tranverse Crack8. Corner Crack9. Star Crack10. Longitudinal Crack11. Porous / Blow Hole
SLAB DEFECT
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com
PT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.comPT KRAKATAU STEELwww.krakatausteel.com