pertemuan 2 - steel making

Steel Making Process by Muhammad Arief RochmanAyat-ayat Manufaktur

Material Teknik

Pertemuan 2 Pembuatan Besi Cor dan Baja

Contoh Produk

Manufacturing Verses

96. berilah aku potongan-potongan besi". hingga apabila besi itu telah sama rata dengan kedua (puncak) gunung itu, berkatalah Dzulkarnain: "Tiuplah (api itu)".

hingga apabila besi itu sudah menjadi (merah seperti) api, diapun berkata: "Berilah aku tembaga (yang mendidih) agar aku kutuangkan ke atas besi panas itu".

Material

Logam / Metal

Keramik / Kaca

Polimer

Komposit

Semi Konduktor

Logam

Bahan Logam dan Bahan Non LogamBesi Tuang Cast Iron Baja Karbon Carbon Steel Ferrous Baja Paduan Allow Steel Material Logam Baja Spesial Specialty Steel Non Ferrous Alumunium, Tembaga, Timah, Emas, Magnesium, dsb

Pilih !Pilih bahan yang sesuai dengan keperluan aplikasi dalam hal: Kekuatan Kekerasan Kekuatan Lelah Ketahanan Korosi

Good Input Good Process Good Output

Sifat BahanSifat Kimia

Sifat BahanSifat Fisika Sifat Teknologi

Sifat Kimia Sifat Bahan yang mencakup antara lain kelarutan bahan terhadap larutan kimia, basa atau garam dan pengoksidasiannya terhadap bahan tersebut. Contoh Sifat Kimia : KorosiSifat Kimia


Sifat Teknologi Sifat yang timbul dalam proses pengolahannya.Sifat Kimia


Weldability Machineability Castability Hardenability

Sifat FisikaSifat Fisika

Sifat Kimia

Sifat BahanSifat Teknologi

Sifat fisika adalah sifat bahan yang timbul karena sifat fisika, seperti pengaruh sifat panas, sifat listrik dan mekanis. Sifat berubahketika ada proses heat treatment Isolator / konduktor Strenght, Hardness, Elasticity, Stiffness, Plasticity, Toughness, Fatique, Creep

Sifat Mekanis Strenght / kekuatan : kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa meyebabkan bahan tersebut patah.

Sifat Mekanis Hardness / Kekerasan : Kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan, pengikisan abrasi.

Sifat Mekanis Elasticity / Kekenyalan : menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah dihilangkan tegangannya.

Sifat Mekanis Stiffness / Kekakuan : kemampuan bahan untuk menerima tegangan / beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk / deformasi atau defleksi.

Sifat Mekanis Plasticity / Plastisitas : kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis (yang permanen) tanpa mengakibatkan kerusakan.

Sifat Mekanis Toughness / ketangguhan : kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadi kerusakan.

Sifat Mekanis Fatique / Kelelahan : kecenderungan logam untuk bila menerima tegangan berulang-ulang.

Sifat Mekanis Creep / Keretakan : kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu.

Pengaruh Unsur ; O Menguatkan; V Menurunkan

Sifat Keuletan Kekerasan Elastisitas Tahan Panas Daya hantar panas Sifat Magnetis Tahan Korosi Tahan Aus Perpamjanga n Panas Kemampuan Tempa

C O O V

Si O

Mn O O O

Cr O O

Ni O O O

W O O O O

Mo O

V O

Co

Al O

Ti O

O V V O O O O O O

O V V O O

O

O

O O O O

O O O O O

Steel

Penambangan Bijih Besi Bahan Baku pembuatan Bijih Besi dan Baja adalah Bijih Besi (Iron Core).

Penambangan Bijih Besi Besi besi yang ada di alam umumnya adalah senyawa besi dengan oksigen 1. Hematite (Fe2O3), bijih besi merah (Besi 40-60%) 2. Magnetite (Fe3O4), bijih besi hitam (Besi 60-70%) 3. Limonite (Fe2O3+3H2O), bijih besi coklat (+- 40%) 4. Siderite (Fe2CO3), bijih besi belapis (Besi 30-40%

Pengolahan bijih Besi Karena banyak tercampur dengan unsur lain, maka perlu pemurnian dengan cara crushing, screening, dan washing (pencucian). Dengan pemurnian ini didapatkan besi dengan kemurnian (25 40 %) Untuk mendapatkan besi dengan kemurnian 6065 % diperlukan proses aglomerasi.

Proses Aglomerasi Bijih Besi dihancurkan menjadi partikel-partikel halus Partikel-partikel biji besi kemudian dipisahkan dari kotoran-kotoran dengan cara pemisahan magnet (magnetic separator) / metode lain. Serbuk bijih besi kemudian dibentuk menjadi pellet berupa bola-bola kecil berdiameter antara 12,5 20 mm. Pellet bijih besi dipanaskan melalui proses sinter / pemanasan hingga temperatur 1300 C agar pellet tersebut kuat dan tidak mudah rontok.

Proses ReduksiProses menghilangkan ikatan oksigen dari bijih besi

Pengolahan Besi Spons termasuk Reduksi langsung

Proses Reduksi Langsung Biasanya digunakan untuk merubah pellet menjadi besi spons (sponge iron) / direct reduced iron. Reduktor : Gas Hidrogen atau Gas CO

Proses Reduksi LangsungGas Hidro Karbon Uap Air Panas Gas Reduktor

CH4 + H2O

CO + 3H2

Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2OPellet Besi Spons

Atau Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

Proses Reduksi Tidak Langsung Contoh Proses Reduksi Tidak langsung adalah pada Dapur Pelebur Besi. Proses ini dilakukan dengan menggunakan tungku pelebur yang disebut juga tanur tinggi (blast furnace).

Proses Reduksi Tidak Langsung Bahan Bakar : Batu bara yang telah dikeringkan (kokas). Kokas dengan kandungan karbon (C) tidak hanya berfungsi sebagai bahan bakar tetapi juga berfungsi sebagai pembentuk gas CO yang berfungsi sebagai reduktor.

Proses Reduksi Tidak Langsung Untuk menimbulkan proses pembakaran maka ke dalam tanur tersebut ditiupkan udara dengan menggunakan blower sehingga terjadi proses oksidasi. MencairkanBesi

2C + O2

2CO + Panas

Reduksi

Proses Reduksi Tidak Langsung Gas CO yang terjadi dapat menimbulkan reaksi reduksi terhadap biji yang dimasukkan ke dalam tanur. Sedangkan panas yang ditimbulkan berguna untuk mencairkan besi yang telah tereduksi tersebut. Untuk mengurangi kotoran-kotoran (impuritas) dari logam cair, ke dalam tanur biasanya ditambahkan sejumlah batu kapur /limestone. Batu kapur tersebut akan membentuk terak / slag dan dapat mengikat kotoran-kotoran yang ada dalam logam cair. Karena berat jenis terak lebih rendah dari berat jenis cairan besi maka terak tersebut berada dipermukaan logam cair sehingga dapat dikeluarkan melalui lubang terak. Hasil dari proses tanur tinggi ini disebut besi kasar (pig iron). Besi Kasar ini merupakan bahan dasar untuk membuat besi tuang dan (cast iron) dan baja (steel).

Proses Reduksi Tidak Langsung Untuk mengurangi kotoran-kotoran (impuritas) dari logam cair, ke dalam tanur biasanya ditambahkan sejumlah batu kapur /limestone. Batu kapur tersebut akan membentuk terak / slag dan dapat mengikat kotoran-kotoran yang ada dalam logam cair.

Peleburan Baja

Tungku Peleburan Baja

BOF Basic Oxigen Furnace

EAF Electric Arc Furnace

Basic Oxygen Furnace

Electric Arc Furnace

Perbedaan BOF dan EAF

Sederhana. Bagian luar terbuat dari pelat baja. Bagian dalam dibuat dari bata tahan api.

Konstruksi

Ada bahan elektroda yang dibuat dari karbon / grafit


35 200 ton

Kapasitas

2 200 ton


60 menit

Waktu Peleburan

3-6 jam


- Besi Kasar Cair (65-85%) - Skrap baja (15-35%) - Batu Kapur - Gas Oksigen (kemurnian 99.5%)

Bahan Utama

Besi Spons yang dicampur dengan skrap baja. Biasanya untuk karena pertimbangan biaya, hanya skrap baja.


Lebih Efisien. Mengapa?

Efisiensi

Kurang Efisien

BOF lebih efisien Adanya gas oksigen dengan kemurnian yang tinggi sebagai gas oksidator utama untuk memurnikan baja.Gas Oksigen dialirkan kedalam tungku melalui pipa pengalir (Oxygen Lance) dan bereaksi dengan cairan logam di dalam tungku. Gas Oksigen akan mengikat karbon dari besi kasar berangsur-angsur turun sampai mencapai tingkat baja yang dibuat. Selama Oksidasi, panas bisa sampai 1650C Selama Oksidasi berlangsung ditambahkan batu kapur untuk mengurangi impuritas. Terbentuk terak dipermukaan


+

Kualitas Baja

+++ Lebih baik karena tidak terkontaminasi oleh bahan bakar atau gas dalam proses pemanasannya.

Produk

BILLET

SLAB

INGOT

Besi Tuang

Baja Karbon

Baja Paduan

Baja Spesial

Terima kasih

Pembentukan KelompokBentuk 10 kelompok Kelompok 1 : Casting Kelompok 2 : Cold Treatment Kelompok 3 : Machining Kelompok 4 : CNC Kelompok 5 : Forging & Rolling Kelompok 6 : Welding Kelompok 7 : Ceramic making Kelompok 8 : Plastic Making Kelompok 9 : Surface Treatment Kelompok 10: CIM

pertemuan 2 - steel making

Documents