Bahan Baku Dan Bahan Tambahan Proses Blast Furnace.docx

Bahan Baku dan Bahan Tambahan Proses Blast Furnace Bahan yang digunakan dalam proses blast furnace untuk menghasilkan besi kasar dari blast furnace diperlukan bahanbahan antara lain : Bijih besi (Iron Ores), batu kapur, bahan bakar dan udara panas. 1. Bijih besi (Iron ores) didapat dari tambang setelah melalui proses pendahuluan. Iron ore merupakan bahan pokok dari blast furnace. 2. Bahan Bakar yang diqunakan dalam proses blast furnace ialah kokas, arang kayu, juga antrasit. 3. Udara panas digunakan untuk mengadakan pembakaran dengan bahan bakar menjadi CO2 dan gas CO guna menimbulkan panas, juga untuk mereduksi bijih besi. Supplai udara panas bermaksud agar terjadi pembakaran sempurna, hingga kebutuhan kokas dapat diminimalisir. Bahan tambahan dalam proses blast furnace adalah Batu Kapur. Batu kapur digunakan untluk mengikat bahanbahan yang ikut campur dalam cairan besi untuk menjadikan terak. Dengan adanya terak maka terjadinya oksidasi oleh udara dapat dihindari. Sebagai bahan tambahan biasanya digunakan batu kapur (CaCO3) murni, kadang pula dolomit yang merupakan campuran dari CaCO3 dan MgCO3. 2.4 Reaksi Kimia Blast Furnace Pada waktu iron ores/ bijih‐bijih besi, bahan bakar dan tambah dimasukkan kedalam dapur, pertama dihilangkan kelembaban dan kadar air pada daerah suhu 200‐300°C. Dengan meningkatnya suhu, terjadinya reaksi tak langsung terhadap bijihbijih besi dengan reaksi sbb: 3 Fe2O3 + CO > 2 Fe3O4 + CO2 2 Fe2O3 + 6CO > 4 Fe + 6 CO2 Pada suhu > 535°C, karbon monoksida terurai menjadi karbon bebas dan karbon dioksida, dengan reaksi sbb : Fe3O4 + CO > 3 FeO + CO2 Pada suhu ± 400 °C Reduksi langsung terdapat iron ores sebagai berikut : Fe2O3 + C > 2 FeO + CO Fe3O4 + C > 3 FeO + CO Saat daerah suhu 700 – 800 0C reduksi langsung ferro oksida mulai dengan membentuk besi sponge yang mengandung karbon. Batu kapur terurai pada suhu 800°C. dan dolomit pada suhu 1075OC dengan reaksi : CaCO3 > CaO + CO2 MgCO3 > MgO + CO2 Penurunan titik lebur dan dalam peleburan menyerap karbon dari kokas semakin lama semakin banyak, terjadi saat besi sponge memperoleh kandungan karbon. Batu kapur mengikat kotorankotoran bijih besi dan abu kokas. Semakin ke bawah

suhu semakin meningkat dan terjadi reduksi langsung paduan dan metalloid dean reaksi sbb: a. SiO2 + 2C > Si + 2CO b. MnO + C > Mn + CO c. P205 + 5C > 2P + 5CO d. FeS + CaO + C > CaS + Fe + CO dan, Ca3PO4 + 3SiO2 + 5CO > 3CaSiO3 + 5CO + 3Fe3P Didekat tuyer (Lubang tiup) ada hembusan udara panas yang mongenai kokas terjadi reaksi sbb: 2C + O2 > 2CO Sehingga selalu ada gas CO yang dipakai untuk roduksi. Jadi kokas didalam blast furnace berfungsi selain sebagai sumber kalor juga berfungsi untuk mereduksi oksigen dalam bijihbesi. 2.5 Efisiensi Gas Blast Furnace Prinsip pokok dari kerja blast furnace adalah dengan mereduksi oksigen dari bijih besi yang terjadi dalam 3 tahap, yaitu : 1. Reduksi tidak langsung dengan CO pada suhu 300°C hingga 800°C Fe2O3 + CO –> 2FeO + CO2 2. Reduksi tidak langsung pada daerah temperature 800°C hingga 1100°C FeO + CO –> Fe + CO2 3. Reduksi langsung pada daerah temperature 1100°C hingga 1800°C FeO + C –> Fe + CO Bahan ikatan akan diikat oleh batu kapur pada titik cair yang tinggi dalam bentuk terak. Bahan terak ini tidak akan dipakai pada fabrikasi besi kasar. Meskipun demikian terak ini masih bernilai ekonomis, misalnya sebagai bahan aspal . Selain terak, produk sampingan dari blast furnace ini yakni : Gas. Hal ini dikatakan demikian karena Gas ketika keluar dari blast furnace masih mempunyai panas yang tinggi sehingga dapat dimanfaatkan ulang untuk memanaskan dapur atau tanur. 2.6 Hasil Produk Blast Furnace Secara umum, hasil produksi dari Blast Furnace ada dua macam produk, yaitu produk utama dan produk sampingan. Produk utama dari blast furnace yaitu besi kasar (pig iron), sedangkan produk sampingannya adalah terak : 1. Besi Kasar (Pig Iron). Besi kasar memiliki sifat rapuh (getas), sehingga diperlukan pengolahan lanjut untuk memperoleh besi yang kuat. Besi kasar ini dibagi menjadi dua yaitu besi kasar putih dan besi kasar kelabu. a. Besi kasar putih. Berwarna putih (mengandung 2,3 ~ 3,5% C), bersifat getas dan keras, kandungan Mangan (Mn) masih cukup tinggi serta sulit ditempa. b. Besi kasar kelabu Berwarna kelabu (mengandung lebih dari 3,5% C), kandungan Si masih cukup tinggi, kekuatan tarik lebih rendah dari besi kasar putih, mudah dituang meskipun masih cukup getas. Besi kasar kelabu

digolongkan menjadi : besi kasar kelabu muda yang mengandung 0,5 ~ 1% Si dengan butir-butir halus serta banyak dipakai sebagai bahan pembuat silinder mesin dan jenis yang kedua yakni besi kasar kelabu tua yang mengandung hingga 3% Si dengan butir kasar serta tahan getaran. 2. Terak. Terak terbagi menjadi dua macam yaitu terak yang bersifat asam dan terak yang bersifat basa. Komposisi terak adalah sebagai berikut: a. Silika = 33% ~ 42% b. Alumina = 10% ~ 16% c. Kapur = 36% ~ 45% d. Magnesia = 3%~ 12% e. Belerang = 1% ~ 3% f. Ferro Oksida = 0,3% ~ 2% g. Mangan Oksida = 0,2% ~ 1,5% 2.7 Pemanfaatan Produk Contoh pemanfaatan produk dari blast furnacae adalah pemanfaatan baja. Pembuatan besi kasar menjadi baja diperlukan proses lebih lanjut, proses ini disesuaikan menurut sifat dan campuran yang terkandung didalam besi kasar tersebut. Pengolahan besi kasar menjadi baja dapat dilakukan pada, Konverter Bessemer, Konverter Thomas, Dapur Siemen Martin, dll. Ditinjau dari jumlah kandungan karbon, baja terdiri atas: 1. Baja karbon rendah (Mild Steel) Dengan kandungan karbon antara 0,04% s/d 0,30%, artinya : setiap 100 Kg baja mengandung unsur karbon antara 0,04 Kg s/d 0,30 Kg. Banyak dijumpai dalam bentuk pelat baja. 2. Baja karbon sedang artinya dengan kandungan karbon 0,30% s/d 0,6% karbon. Produknya yaitu: mur, baut, poros engkol, batang torak (baja karbon dengan 0,4% C), roda gigi, palu/martil, alat penjepit/klem ( baja karbon dengan 0,5%C) untuk membuat pegas (baja karbon dengan 0,6% C). 3. Baja karbon tinggi (High Carbon Steel) HCS artinya dengan kandungan karbon 0,7% s/d 1,3% C. Banyak digunakan pada alat yang dalam penggunaannya mengalami temperatur tinggi, misalnya karena gesekan. Contoh : pahat potong, pegas, gergaji, martl, bantalan, peluru.