Home / Artikel / Proses Pengolahan Besi dan Baja

Proses Pengolahan Besi dan Baja

Proses Pengolahan Besi dan Baja – Besi merupakan hasil ekstraksi dari oksida besi dengan reduktor karbon yang kemudian bijihnya akan diolah dalam suatu tungku yang disebut tanur tiup (blast furnance). Tanur tiup ini mempunyai bentuk silinder raksasa yang tingginya sekitar 30 m atau lebih dengan diameter tengahnya sekitar 8 m.

Proses Pengolahan Besi dan Baja

Selain bijih besi, proses pengolahan besi ini juga menggunakan kokas (C) dan batu kapur (CaCO3) dimana kokas berfungsi sebagai reduktor, sedangkan batu kapur berfungsi sebagai fluks. Fluks ini adalah bahan yang akan bereaksi dengan pengotor dalam bijih besi dan memisahkan pengotor itu dalam bentuk cairan kental yang disebut terak (slag).

Kandungan pengotor dalam bijih besi akan mempengaruhi komposisi bahan – bahan tersebut. Pengotor bijih besi ada yang bersifat asam seperti SiO2 (pasir), Al2O3, dan P2O5 maupun yang sifatnya basa seperti seperti CaO, MgO, dan MnO. Namun pada umumnya pengotor dalam bijih besi kebanyakan bersifat asam sehingga perlu menambahkan bahan fluks yang bersifat basa seperti CaCO3.

Secara garis besar berikut adalah proses pengolahan bijih besi tersebut :

Proses Pengolahan Besi dan Baja

Bijih besi, kokas dan batu kapur diumpankan dari puncak tanur dengan bagian bawahnya yang ditiupkan udara panas sehingga kokas akan terbakar pada bagian bawah tanur. Kokas yang terbakar akan membebaskan kalor sehingga suhu di daerah itu dapat mencapai 2.000°C.

Kemudian unsur Mn, Si, P, C dan S akan larut dalam besi cair dan turun ke dasar tanur untuk dikeluarkan secara periodik. Karena massa jenis terak lebih kecil maka akan mengapung di atas besi cair itu dan lapisan terak tersebut akan berfungsi melindungi besi cair dari oksidasi kembali. Terak dikeluarkan dari saluran tersendiri dan dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan jalan raya atau bahan pupuk.

Besi yang dibuat menggunakan tungku tanur tiup ini disebut dengan besi gubal (pig iron) atau besi kasar. Besi ini mengandung kira – kira 95% besi, 3 – 4% karbon dan sisanya pengotor lain seperti Mn, Si, P, dan S dengan sifatnya yang keras tetapi rapuh. Besi gubal ini pada umumnya banyak digunakan dalam pembuatan besi baja, sebagian lain dapat dialirkan ke dalam cetakan sehingga diperoleh besi tuang (cast iron). Besi gubal yang dikurangi kadar karbonnya biasanya digunakan sebagai besi tempa dan biasanya besi tempa lebih lunak namun tidak rapuh.

Pembuatan Baja

Baja sendiri dibuat dari campuran besi dan logam lainnya, namun ada perubahan yang harus dilakukan pada pembuatan baja dan besi gubal, yaitu :

  • Menurunkan kadar karbon dari 3 – 4% menjadi 0 – 1,5%
  • Pengotor seperti Si, Mn dan P harus dihilangkan
  • Menambahkan logam – logam campur seperti Ni dan Cr, penambahan ini disesuaikan dengan kualitas baja yang akan dibuat

Baik besi maupun baja sendiri mempunyai keunggulannya masing – masing, namun keduanya memiliki tingkat kekerasan yang hampir sama. Bila diukur menggunakan alat ukur kekerasan / hardness tester maka keduanya memiliki tingkat kekerasan sekitar 6 – 7 skala mohs.

free webpage hit counter