Produksi Baja: Panduan Proses Lengkap & Diagram Alir

Dalam artikel ini kita akan mempelajari tentang apa saja metode-proses pembuatan baja langkah dan Diagram Alir untuk memahami lebih baik. Ada berbagai proses yang terlibat menurut jenis dan komposisi baja. Mari kita lihat berbagai proses pembuatan baja.

Baja pada dasarnya adalah leguran besi dan karbon, dengan kandungan karbon bervariasi hingga 1,5 persen. Karbon tersebar di seluruh massa logam, bukan sebagai karbon elemen atau bebas tetapi sebagai senyawa (kombinasi kimia) dengan besi.

Jika namun, karbon ditingkatkan di atas 1,5 persen, tahap segera tiba ketika tidak ada lagi karbon yang dapat terkandung dalam keadaan terikat dan kelebihan harus hadir sebagai karbon bebas (grafit). Pada tahap ini logam bergabung ke dalam kelompok yang disebut besi tuang. Oleh karena itu, untuk material diklasifikasikan sebagai baja tidak boleh ada karbon bebas dalam komposisinya ; segera grafit bebas yang terjadi melewati ke kategori besi tuang.

Selain karbon, ada elemen lain yang ada dalam baja, misalnya, Sulfur, silikon, fosfor, mangan, dll.; tetapi karbon adalah elemen modifikasi yang paling penting. Besi membentuk massa leguran ; ia adalah pasangan kuantitas sementara pada karbon jatuh kewajiban untuk menentukan kualitas baja untuk memenuhi permintaan yang tidak dapat dipenuhi oleh besi sendirian. Pentingnya karbon dalam baja tidak terletak pada volume relatifnya tetapi pada pengaruhnya yang luar biasa pada perubahan struktur internal dan kemudian didinginkan dengan berbagai metode.

Proses Pembuatan Baja

Proses komersial untuk membuat baja adalah :

(1) Proses Bessemer, (2) Proses L-D, (3) Proses Open-hearth, (4) Proses Crucible, (5) Proses Electric, (6) Proses Duplex.

Proses Bessemer, open hearth dan electric dapat dibagi menjadi (a) proses asam dan (b) proses basa, menurut jenis lapisan yang digunakan dalam bakaran. Dalam masing-masing proses ini, baja diproduksi baik dengan menambahkan karbon ke besi taul atau dengan menghilangkan bagian karbon yang tepat dari besi mentah dengan terlebih dahulu membakar sepenuhnya besi mentah, lalu menambahkan jumlah karbon yang tepat. Mari kita pahami langkah-langkah proses pembuatan baja secara detail.

1. Proses Bessemer

Proses pembuatan baja Bessemer terdiri dari meniup udara melalui besi mentah cair yang terkandung dalam bakaran khusus yang dikenal sebagai konverter yang bentuknya seperti mixer beton besar (Gbr. 4.2). Konverter terbuat dari lembaran baja yang dilapisi di dalam dengan bahan tahan api. Jenis lapisan tahan api yang digunakan bergantung pada karakter proses pembuatan baja, yaitu, pada proses asam atau proses basa.

Dalam proses asam, konverter dilapisi dengan batu bata silika yang dikenal dalam perdagangan tahan api sebagai “asam”. Proses asam tidak menghilangkan fosfor atau Sulfur dari logam. Dalam proses basa, konverter dilapisi dengan dolomite, yang dikenal sebagai “basa”. Ini menghilangkan fosfor dan hingga beberapa tingkat Sulfur.

2. Proses L-D

Perkembangan terbaru dalam proses pembuatan baja adalah nama proses ini yang berasal dari inisial dari dua pabrik terpisah di Austria, di Linz dan Donawitz. Bijih Austria lokal terlalu rendah dalam fosfor untuk memungkinkan metode air-blown basa Bessemer digunakan. Karena udara, campuran nitrogen dan oksigen, digunakan, baja yang dihasilkan mengandung nitrogen yang membuat baja rentan terhadap kelehahan di bawah kondisi tertentu.

Selain itu, sebagian besar nitrogen yang tidak larut membawa begitu banyak panas sehingga hanya logam dengan kandungan fosfor tinggi yang akan menghasilkan cukup panas untuk memberikan suhu yang diperlukan dari baja cair. Solusinya adalah mengganti blast udara dengan oksigen atau campuran gas yang tidak mengandung nitrogen.

3. Proses Open Hearth

Dalam proses open hearth untuk menghasilkan baja, besi mentah, sisa baja, dan oksida besi dalam bentuk bijih besi atau skala dilebur dalam bakaran open hearth Siemens-Martin (Gbr. 4.4), yang dinamakan karena logam cair terletak dalam kolam yang relatif dangkal di dasar bakaran atau hearth. Hearth dikelilingi oleh atap dan dinding batu bata tahan api. Muatan dimasukkan melalui pintu pengisian dan dipanaskan ke 1.600°C hingga 1.650°C terutama oleh radiasi panas dari pembakaran bahan bakar gas di atasnya. Tidaklah jumlah panas melainkan panas suhu tinggi yang esensial untuk tujuan ini.

4. Proses Pembuatan Baja Crucible

Dalam proses pembuatan baja crucible , campuran besi taul, sisa baja dan ferromanganese dilebur dengan arang dalam crucible tertutup udara. Ferro leguran lain dapat ditambahkan ketika baja leguran diproduksi dengan proses ini. Dalam proses crucible, karbon ditambahkan ke besi karena kandungan karbon besi taul rendah.

Karbon yang diperlukan diserap oleh logam dari arang selama peleburan. Setelah bahan dilebur dan dilegasi secara menyeluruh, crucible diambil dari bakaran yang dikenal sebagai bakaran regeneratif yang dipanaskan oleh bahan bakar gas seperti dalam bakaran open hearth, dan akhirnya baja dicetak ke dalam cetakan. Lama waktu antara menempatkan crucible di bakaran dan mencabut crucible adalah sekitar empat jam.

Proses ini terutama adalah proses peleburan dan legasi dan tidak ada pemurnian logam yang terjadi di dalam crucible.

5. Proses Listrik

Dalam beberapa tahun terakhir, peleburan baja dengan bakaran listrik telah berkembang pesat untuk ketersediaan listrik murah. Listrik digunakan hanya untuk produksi panas dan tidak memberikan sifat khusus pada baja. Meskipun demikian, bakaran listrik memiliki fitur menguntungkan berikut.

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

2. Suhu pada setiap waktu dapat dengan mudah dikontrol dan diatur

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

4. Berbagai macam baja, yang bervariasi dalam kandungan karbon dan dengan kandungan elemen legur apa pun, dapat diproduksi.

6. Proses Duplex

Metode kombinasi proses pembuatan baja yang dikenal sebagai proses duplex dilakukan di dua unit pembuatan baja. Kombinasi berikut biasanya dilakukan.

1. Proses open-hearth basa dan asam

2. Bakaran open-hearth basa dan bakaran listrik basa.

3. Konverter Bessemer dan bakaran open hearth basa.

Diagram Alir Proses Pembuatan Baja

FAQs

Apa itu proses baja?

Biasanya baja diproduksi dalam dua tahap. Proses basic oxygen furnace (BOF) atau peleburan sisa baja atau besi reduksi langsung (DRI) dalam bakaran listrik digunakan untuk mengubah besi cair menjadi baja dalam tahap pembuatan baja utama. Pembuatan baja sekunder adalah proses pemurnian yang melibatkan penambahan logam legur dan penghapusan kotoran.

Gas apa yang digunakan untuk pembuatan baja?

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

Apa yang dilakukan proses baja?

Proses pembuatan baja Bessemer terdiri dari meniup udara melalui besi mentah cair yang terkandung dalam bakaran khusus yang dikenal sebagai konverter yang bentuknya seperti mixer beton besar.

Siapa yang membuat proses baja?

Sir Henry Bessemer

Bagaimana karbon ditambahkan ke baja?

Bijih besi, kokas (dari batu bara), dan kapur digunakan untuk membuat baja prima dalam blast furnace. Bahan baku ditempatkan di atas bakaran, yang suhunya 3000 derajat Fahrenheit. Karbon dilepaskan ke dalam produk cair saat bijih besi meleleh dan bereaksi dengan kokas yang membakar.

Ini adalah berbagai jenis Proses Pembuatan Baja langkah secara detail termasuk flowchart. Semoga Anda menyukai artikel ini. Berikan ulasan Anda di komentar di bawah.