Proses Pembuatan Baja – Ikhtisar Lengkap dengan Flowchart

Dalam artikel ini kita akan belajar tentang apa saja metode yang berbeda dari proses pembuatan baja langkah-langkah dan Flowchart untuk memahami lebih baik. Ada berbagai proses yang terlibat sesuai dengan jenis dan komposisi baja. Mari kita lihat berbagai proses pembuatan baja.

Baja pada dasarnya adalah paduan besi dan karbon, dengan kandungan karbon bervariasi hingga 1,5 persen. Karbon didistribusikan ke seluruh massa logam, bukan sebagai unsur atau karbon bebas tetapi sebagai senyawa (kombinasi kimia) dengan besi.

Namun, jika karbon meningkat di atas 1,5 persen, tahap segera tiba ketika tidak ada lagi karbon yang dapat terkandung dalam keadaan gabungan dan kelebihan apa pun harus ada sebagai karbon bebas (grafit). Pada tahap inilah logam bergabung ke dalam kelompok yang disebut besi tuang . Oleh karena itu, untuk suatu bahan yang diklasifikasikan sebagai baja tidak boleh ada karbon bebas dalam komposisinya; grafit bebas yang terjadi segera masuk ke dalam kategori besi tuang.

Selain karbon, ada unsur-unsur lain yang ada dalam baja, misalnya, Sulfur, silikon, fosfor, mangan, dll; tetapi karbon sejauh ini merupakan elemen pengubah yang paling penting. Besi membentuk massa paduan; itu adalah mitra kuantitas sementara pada karbon tugas menentukan kualitas baja untuk memenuhi permintaan yang tidak dapat dipenuhi oleh besi saja. Pentingnya karbon dalam baja tidak terletak pada volume relatifnya tetapi pada pengaruhnya yang luar biasa pada perubahan struktural internal dan kemudian didinginkan dengan berbagai metode.

Proses Pembuatan Baja

Proses komersial untuk pembuatan baja adalah :

(1) Proses Bessemer, (2) Proses L-D, (3) Proses perapian terbuka, (4) Proses yang sulit, (5) Proses listrik, (6) Proses dupleks.

Proses Bessemer, perapian terbuka dan listrik dapat dibagi lagi menjadi (a) proses asam dan (b) proses dasar , sesuai dengan jenis lapisan yang digunakan dalam tungku. Dalam setiap proses ini, baja diproduksi baik dengan menambahkan karbon ke besi tempa atau dengan menghilangkan bagian karbon yang tepat dari besi kasar dengan terlebih dahulu mendekarburasi besi kasar sepenuhnya, dan kemudian menambahkan jumlah karbon yang tepat. Mari kita pahami langkah-langkah proses pembuatan Baja secara detail.

1. Proses Bessemer

Proses pembuatan baja Bessemer terdiri dari meniupkan udara melalui besi kasar cair yang terkandung dalam tungku khusus yang dikenal sebagai konverter yang berbentuk seperti pengaduk beton besar (Gbr. 4.2). Konverter terbuat dari pelat baja yang dilapisi dengan bahan tahan api. Jenis lapisan tahan api yang digunakan tergantung pada karakter proses pembuatan baja, yaitu pada proses asam atau proses basa.

Dalam proses asam, konverter dilapisi dengan bata silika yang dikenal dalam perdagangan tahan api sebagai "asam". Proses asam tidak menghilangkan fosfor atau Sulfur dari logam. Pada proses dasar, konverter dilapisi dengan dolomit , yang dikenal sebagai "dasar". Ini menghilangkan fosfor dan belerang sampai batas tertentu.

2. Proses L-D

Perkembangan terakhir dalam proses pembuatan baja adalah nama proses ini yang berasal dari inisial dua pabrik terpisah di Austria, di Linz dan Donawitz. Bijih lokal Austria terlalu rendah fosfor untuk memungkinkan metode dasar Bessemer yang ditiup udara dapat digunakan. Karena udara, campuran nitrogen dan oksigen, digunakan, baja yang dihasilkan mengandung nitrogen yang membuat baja rentan terhadap kerapuhan dalam kondisi tertentu.

Selanjutnya sebagian besar nitrogen yang tidak larut membawa begitu banyak panas sehingga hanya logam dengan kandungan fosfor tinggi yang akan menghasilkan panas yang cukup untuk memberikan suhu yang dibutuhkan baja cair. Solusinya adalah mengganti ledakan udara dengan oksigen atau campuran gas yang tidak mengandung nitrogen.

3. Proses Perapian Terbuka

Dalam proses perapian terbuka untuk memproduksi baja, pig iron, steel scrap, dan iron oxide dalam bentuk bijih besi atau scale yang dilebur dalam Siemens-Martin open hearth furnace (Gbr. 4.4), disebut demikian karena logam cair terletak di kolam dangkal komparatif di dasar tungku atau perapian. Perapian dikelilingi oleh atap dan dinding dari batu bata tahan api. Muatan diumpankan melalui pintu pengisian dan dipanaskan hingga 1.600 ° C hingga 1.650 ° C terutama oleh radiasi panas dari pembakaran bahan bakar gas di atasnya. Bukan jumlah panasnya, melainkan panas suhu tinggi yang penting untuk tujuan tersebut.

4. Proses Pembuatan Baja Wadah

Dalam proses pembuatan baja wadah , campuran besi tempa, skrap baja dan ferromangan dilebur dengan arang dalam wadah kedap udara. Paduan ferro lainnya dapat ditambahkan ketika baja paduan diproduksi dengan proses ini. Dalam proses wadah, karbon ditambahkan ke besi karena kandungan karbon dari besi tempa rendah.

Karbon yang diperlukan diambil oleh logam dari arang selama peleburan. Setelah bahan dilebur dan dicampur secara menyeluruh, cawan lebur diambil dari tungku yang dikenal sebagai tungku regeneratif yang dipanaskan oleh bahan bakar gas seperti di tungku perapian terbuka, dan akhirnya baja dituangkan ke dalam cetakan. Lamanya waktu antara menempatkan wadah di tungku dan menarik wadah adalah sekitar empat jam.

Proses ini terutama merupakan proses peleburan dan paduan dan tidak ada pemurnian logam yang terjadi di dalam wadah.

5. Proses Listrik

Dalam beberapa tahun terakhir, peleburan baja oleh tungku listrik telah berkembang pesat untuk ketersediaan tenaga listrik yang murah. Listrik digunakan semata-mata untuk produksi panas dan tidak memberikan sifat khusus apa pun pada baja. Namun demikian, tungku listrik memiliki fitur-fitur yang menguntungkan sebagai berikut.

1. Ini menghasilkan suhu yang sangat tinggi, sekitar 2.000 ° C, di ruang peleburan tanpa memasukkan oksigen atau nitrogen dari udara atau kotoran dari bahan bakar. Ini memfasilitasi penghapusan pengotor berbahaya seperti oksigen, Sulfur dan fosfor, dan juga inklusi nonlogam.

2. Suhu setiap saat dapat dengan mudah dikontrol dan diatur

3. Ini memungkinkan penambahan elemen paduan mahal seperti kromium, nikel, tungsten, dll tanpa kehilangan oleh oksidasi.

4. Berbagai macam baja, berbeda dalam kandungan karbon dan dengan kandungan elemen paduan apa pun, dapat diproduksi.

6. Proses Dupleks

Metode kombinasi proses pembuatan baja yang dikenal sebagai proses dupleks dilakukan dalam dua unit pembuatan baja. Kombinasi berikut biasanya dilakukan.

1. Perapian terbuka basa dan asam

2. Tungku perapian terbuka dasar dan tungku listrik dasar.

3. Konverter Bessemer dan tungku perapian terbuka dasar.

Diagram Alir Proses Pembuatan Baja

FAQ

Apa itu proses baja?

Baja biasanya diproduksi dalam dua tahap. Proses Basic Oxygen Furnace (BOF) atau peleburan baja bekas atau Direct Reduced Iron (DRI) dalam electric arc furnace digunakan untuk mengubah besi cair menjadi baja pada tahap pembuatan baja utama. Pembuatan baja sekunder adalah proses pemurnian yang melibatkan penambahan logam paduan dan penghilangan kotoran.

Gas apa yang digunakan untuk pembuatan baja?

Gas industri yang biasanya digunakan dalam industri baja adalah oksigen, nitrogen, argon, dan hidrogen .

Apa yang dilakukan proses baja?

Proses pembuatan baja Bessemer terdiri dari meniupkan udara melalui besi kasar cair yang terkandung dalam tungku khusus yang dikenal sebagai konverter yang berbentuk seperti pengaduk beton besar.

Siapa yang membuat proses baja?

Sir Henry Bessemer

Bagaimana karbon ditambahkan ke baja?

Bijih besi, kokas (terbuat dari batu bara), dan kapur digunakan untuk membuat baja murni dalam tanur tinggi. Bahan baku ditempatkan di atas tungku, yang memiliki suhu 3000 derajat Fahrenheit. Karbon dilepaskan ke dalam produk cair saat bijih besi meleleh dan berinteraksi dengan kokas yang terbakar .

Ini adalah berbagai jenis Proses Pembuatan Baja langkah-langkah secara rinci termasuk flowchart . Semoga Anda menyukai artikel ini. Silakan berikan ulasan Anda di komentar di bawah.