BLAST FUMACE
A.
Pengertian Blast Furnace (BF) Blast furnace atau (dapurtinggi) adalah tanur metalurgi digunakan untuk
peleburan untuk
memproduksi industri
logam, umumnya ferro.
Dalam dapur
tinggi, bahanbakar, bijih, dan kapur dipasok melalui bagian atas tanur, sementara udara (kadangkadangdengan pengayaan oksigen) yang ditiupkan serta pada bagian bawah tanur, sehingga reaksi sepanjang tanur sebagian bahan bergerak ke bawah pada bagian tanur. Produk dari
dapur
tinggi
yaitudapat
berupa
logam
cair dan terakfase disadap dari bawah, dan gas buang yang keluar dari bagian atas tanur. Aliran ke
bawah
dari bijih
besi
serta
kontak dengan upflow panas, karbon monoksida yang
adanya
fluks dalam
sangat
kaya gas
pembakaranmerupakan proses pertukaran perlawanan Blast furnace atau dapur tinggi harus dikontraskan dengan tanur udara (seperti tanur
reverberatory) oleh konveksi dari gas panas
asap. Menurut pengertian
dalam
ferro, rumah meniup untuk diklasifikasikan
arti
timah, dan
sebagai dapur
ini biasanya terbatas dengan
di buang cerobong
luas,bloomeries untuk
pabrik smelt untuk
tinggi
atau blast
digunakannya
memimpin akan
furnace. Namun, sebutan
untuk peleburan iron
ores untuk
memproduksi pig iron, bahan antara yang digunakandalam produksi besi dan baja komersia. Dapur tinggi digunakan untuk mengolah iron ores menjadi besi kasar. Besi
kasar
yang
dihasilkan
kedalam dapur/ konveerter,
oleh
untuk
dapur
dijadikan
tinggi baja,
tersebut baja
dimasukkan
tuang, atau
besi
tuang. Bahan - bahan yang diperlukan dalam proses dapur tinggi untuk mengubah biji besi menjadi besi kasar, antara lain : Batu kapur (fluks), Bijih besi, bahan Iron
bakar
atau
ores diperoleh
dari
biasa proses
disebut
(kokas)
penambangan
dan dan
udara
proses
panas.
pemisahan
(extraction), iron ores merupakan bahan utama yang akan diubah menjadi besi kasar.
1. Batu kapur : Pada batu kapur bertindak sebagai pengikat kotoran (fluks), jadi pengotor pengotor yang ikut tercampur pada cairan besi yang akan mengurangi kualitas besi kasar akan diikat oleh batu kapur dan dibuang menjadi terak. 2. Bahan Bakar : Pada bahan bakar yang umum diqunakan dalam proses dapur tinggi biasanya adalah kokas. Tapi bahan bakar lain seperti arang kayu juga antrasit juga bisa digunakan. 3. Udara panas : Digunakan untuk melangsungkan pembakaran dengan bahan bakar menjadi CO2 dan gas CO untuk menghasilkan panas, Udara panas dihembuskan dengan maksud agar pembakaran sempurna, lebih cepat, sehingga kebutuhan kokas berkurang. Udara panas dihasilkan oleh dapur cowper. Dapur
tinggi
pada
umumnya diletakkan
tidak
jauh
dari daerah
penyimpanan atau pengadaan bahan yang akan diolah, seperti iron ores atau bijih besi, bahan bakar, dan batu kapur. Tujuannya untuk mempermudah dan mempercepat proses pengisian bahan mentah ke dalam dapur tinggi sehingga dapat memperlancar produksi besi kasar. Blast firnace atau dapur tinggi terdiri dari kerangka baja yang terdiri tegak lurus hampir membentuk seperti sebuah silinder. Tanur
ini mempunyai
tinggi sekitar 30 meter dan diameter sekitar 6 meter. Pada bagian dalam tanur telah disediakan batu tahan api dan dilengkapi dengan alat yang digunakan untuk memasukan bahan – bahan di bagian atas, sedangkan di bagian bawah terdapat tempat pengumpulan besi dan terak cair.
B.
Kontruksi Serta Cara Operasi Blast Furnace Dapur tinggi atau blast furnace mempunyai bentuk dua buah kerucut yang
berdiri menjadi satu di atas yang lain pada alasnya. Di bagian atas adalah tanurnya yang melebar ke bawah, sehingga muatannya dengan mudah meluncur ke bawah dan tidak terjadi hambatan. Bagian bawah melebar ke atas dengan tujuan agar muatannya tetap berada di bagian ini. Dapur tinggi atau blast furnace terbuat dari susunan batu tahan api yang diberi selubung baja pelat untuk memperkokoh konstruksinya. Tanur ini diisi dari atas dengan alat pengisi.
Berturut-turut dimasukkan kokas, bahan tambahan (batu kapur) dan iron ores. Kokas adalah arang batu bara yaitu batu bara yang sudah didestilasikan secara kering dan mengandung belerang yang sangat rendah sekali. Kokas berfungsi sebagai bahan bakarnya dan membutuhkan zat asam yang banyak sebagai pengembus. Agar proses dapat berjalan dengan cepat udara pengembus itu perlu
dipanaskan
terlebih
dahulu
di
dalam
dapur
pemanas
udara.
Besi cair di dalam dapur tinggi, kemudian dicerat dan dituang menjadi besi kasar, dalam bentuk balok-balok besi kasar yang digunakan sebagai bahan ancuran untuk pembuatan besi tuang (di dalam dapur kubah), atau dalam keadaan cair dipindahkan pada bagian pembuatan baja di dalam konvertor atau dapur baja yang lain, misalnya dapur Siemen Martin. Batu kapur sebagai bahan tambahan gunanya untuk mengikat abu kokas dan batu-batu ikutan hingga menjadi terak yang dengan mudah dapat dipisahkan dari besi kasar. Terak itu sendiri di dalam proses berfungsi sebagai pelindung cairan besi kasar dari oksida yang mungkin mengurangi hasil yang diperoleh karena terbakarnya besi kasar cair itu. Batu kapur yang terurai akan mengikat batu-batu yang terangkut dan unsur-unsur lainnya.
Gambar 1 Prinsip Kerja Blast Furnace/ Dapur Tinggi
Gambar 2 Proses yang terjadi dalam Blast Furnace
Proses produksi didalam dapur tinggi ada 4 tahap : 1. Proses pemasukan muatan 2. Proses reduksi 3. Proses pencairan 4. Hasil produksi dapur tinggi 1) Proses Pemasukan Muatan : Yang dimaksud dengan muatan dapur tinggi isi dari dapur tinggi yang terdiri bahan bakar kokas, biji besi dan bahan tambah yang berupa batu kapur. 2) Proses Reduksi : Reduksi yaitu Oksid arang C(O) dan kokas serta zat arang C. Proses ini terjadi sangat cepat. Pada proses reduksi terbagi menjadi 3 daerah, yaitu: a. Daerah pengeringan Daerah paling atas, terdapat gas CO2 b.
Daerah reduksi Muatan akan mulai melebur dan bergerak kebawah mendekati pencairan
c.
Daerah pencairan
3) Proses Pencairan : Muatan dapur tinggi yang berisi kokas, biji besi dan batu kapur setelah mengalami pemanasan akan bergerak kebawah. Dalam perjalanan dari atas ke bawah mengalami proses reduksi.
4) Hasil produksi dapur tinggi : Besi kasar sebagai bahan dasar pembuatan bajada gas dapur tinggi. Cara Kerja Dapur Tinggi :
Bahan bakar, bijih besi dan bahan tambahan dimasukkan secara teratur berlapis-lapis.
Udara panas dimasukkan dari daputr cowper dengan kecepatan 100m/dt, maka udara panas mengadakan pembakaran (CO2 dan pembentukan CO) sebagai gas untuk mereduksi bijih-bijih besi temperature ± 9000oC.
Muatan yang turun ertama kali melepas air, kemudian hidrat arang dan terjadi pengikatan kimiawi pada waktu reduksi pertama oleh CO pada suhu ± 400oC.
Bijih besi turun terus supaya arang/kokas yang pijar berwarna putih menerima zat arang dan membentuk karbonat-karbonat seperti batu kapur dan dolomite, baru kehilangan CO2 pada suhu 700oC.-800oC., maka teraknya terbentuk bersama-sama reduksi sempurna dari besi.
Batu tambang/batu kapur CaCO/CaCO3 dinamakan dolomit, untuk :
Mengikat kotoran
Melindungi besi/cairan besi dan oksidasi
Hasil olahan blast furnace/ dapur tinggi adalah : 1.
Besi kasar / pig iron
2. terak 3. Gas dan debu
Gambar 3 Proses Blast furnace/ Dapur Tinggi
Prinsip kerja dari dapur tinggi adalah prinsip reduksi. Pada proses ini unsur karbon monoksida dapat menyerap unsur asam dari ikatan-ikatan besi unsur asam pada suhu tinggi. Pada pembakaran suhu tinggi + 1800oC dengan udara panas, maka dihasilkan suhu yang dapat menyelenggarakan reduksi tersebut. Agar tidak terjadi pembuntuan karena proses berlangsung maka diberi batu kapur sebagai bahan tambahan. Bahan tambahan bersifat asam apabila bijih besinya mempunyai sifat basa dan sebaliknya bahan tambahan diberikan yang bersifat basa apabila bijih besi bersifat asam. Gas yang terbentuk dalam dapur tinggi selanjutnya dialirkan keluar melalui bagian atas dan ke dalam pemanas udara. Terak yang menetes ke bawah melindungi besi kasar dari oksida oleh udara panas yang dimasukkan, terak ini kemudian dipisahkan. Proses reduksi di dalam dapur tinggi tersebut berlangsung sebagai berikut: Zat arang dari kokas terbakar menurut reaksi : C + O2 CO2 sebagian dari CO2bersama dengan zat arang membentuk zat yang berada ditempat yang lebih atas yaitu gas CO.
CO2 + C → 2CO Di bagian
atas dapur tinggi pada suhu 3000 sampai 8000 C oksid besi yang lebih tinggi diubah menjadi oksid yang lebih rendah oleh reduksi tidak langsung dengan CO tersebut menurut prinsip : Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2 Pada waktu proses berlangsung muatan turun ke bawah dan terjadi reduksi tidak langsung menurut prinsip : FeO+CO FeO+CO2. Reduksi ini disebut tidak langsung karena bukan zat arang murni yang mereduksi melainkan persenyawaan zat arang dengan oksigen. Sedangkan reduksi langsung terjadi pada bagian yang terpanas dari dapur, yaitu langsung di atas pipa pengembus. Reduksi ini berlangsung sebagai berikut. FeO + C → Fe + CO. CO yang terbentuk itulah yang naik ke atas untuk mengadakan reduksi tidak langsung tadi. Setiap 4 sampai 6 jam dapur tinggi dicerat, pertama dikeluarkan teraknya dan baru kemudian besi. Besi yang keluar dari dapur tinggi disebut besi kasar atau besi mentah yang digunakan untuk membuat baja pada dapur pengolahan baja atau dituang menjadi balok-balok tuangan yang dikirimkan pada pabrik-pabrik pembuatan baja sebagai bahan baku. Besi cair dicerat dan dituang menjadi besi kasar dalam bentuk balok-balok besi kasar yang digunakan sebagai bahan ancuran untuk pembuatan besi tuang (di dalam dapur kubah) atau masih dalam keadaan cair dipindahkan pada bagian pembuatan baja (dapur Siemen Martin).
Terak yang keluar dari dapur tinggi dapat pula dimanfaatkan menjadi bahan pembuatan pasir terak atau wol terak sebagai bahan isolasi atau sebagai bahan campuran semen. Besi cair yang dihasilkan dari proses dapur tinggi sebelum dituang menjadi balok besin kasar sebagai bahan ancuran di pabrik penuangan, perlu dicampur dahulu di dalam bak pencampur agar kualitas dan susunannya seragam. Dalam bak pencampur dikumpulkan besi kasar cair dari bermacammacam dapur tinggi yang ada untuk mendapatkan besi kasar cair yang sama dan merata. Untuk menghasilkan besi kasar yang sedikit mengandung belerang di dalam bak pencampur tersebut dipanaskan lagi menggunakan gas dapur tinggi. C.
Bahan Baku dan Tambahan Dalam Blast Furnace Bahan utama untuk membuat besi kasar adalah bijih besi. Berbagai
macam bijih besi yang terdapat di dalam kulit bumi berupa oksid besi dan karbonat besi, diantaranya yang terpenting adalah sebagai berikut: a)
Batu besi coklat (2Fe2O3 + 3H2O) dengan kandungan besi berkisar 40%.
b)
Batu besi merah yang juga disebut hematit (Fe2O3) dengan kandungan besi berkisar 50%.
c)
Batu besi magnet (Fe2O4) berwarna hijau tua kehitaman, bersifat magnetis dengan mengandung besi berkisar 60%.
d)
Batu besi kalsit atau spat (FeCO3) yang juga disebut sferosiderit dengan mengandung besi berkisar 40%. Iron ores atau bijih besi dari tambang biasanya masih tercampur dengan
pasir, tanah liat, dan batu-batuan dalam bongkah-bongkahan yang tidak sama besar. Untuk kelancaran proses pengolahan bijih besi, bongkah-bongkah tersebut dipecahkan dengan mesin pemecah, kemudian disortir antara bijih besih dan batu-batuan ikutan dengan tromol magnet. Pekerjaan selanjutnya adalah mencuci bijih besi tersebut dan mengelompokkan menurut besarnya, bijihbesi halus dan butir-butir yang kecil diaglomir di dalam dapur sinter atau rol hingga berupa bola-bola yang dapat dipakai kembali sebagai isi dapur. Setelah bijih besi itu dipanggang di dalam dapur panggang agar kering dan unsur-unsur yang mudah menjadi gas keluar dari bijih kemudian dibawa ke dapur tinggi diolah menjadi besi kasar.
Bahan yang digunakan dalam proses dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar dari dapur tinggi diperlukan bahan-bahan antara lain : Bijih besi, batu kapur, bahan bakar dan udara panas. a) Iron ore Iron ore didapat dari tambang setelah melalui proses pendahuluan. Iron ore merupakan bahan pokok dari dapur tinggi. b) Batu Kapur Batu Kapur
digunakan untluk mengikat bahan-bahan yang ikut campur
dalam cairan besi untuk menjadikan terak.Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, 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. c) Bahan Bakar Bahan bakar yang diqunakan dalam proses dapur tinggi ialah kokas, arang kayu, juga antrasit. d) Udara panas Dapat digunakan untuk mengadakan pembakaran dengan bahan bakar menjadi CO2 dan gas CO guna menimbulkan panas,juga untuk mereduksi bijih-bijih besi. Udara panas dihembuskan dengan maksud agar pembakaran sempurna, hingga kebutuhan kokas berkurang. Pemanasan udara dilakukan pada dapur pemanas cowper.
D.
Bahan Tambahan Dalam Dapur Tinggi Blast Furnace Batu kapur digunakan untluk mengikat bahan-bahan yang ikut campur
dalam cairan besi untuk menjadikan terak. Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, 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.
E.
Reaksi Kimia Dalam Blast Furnace Metode dapur tinggi/ blast furnace modern secara ringkas adalah
sebagai berikut: Pada waktu iron ores/ bijih-bijih besi, bahan bakar dan tambah dimasukkan kedalam dapur,partama-tama dihilangkan kelembaban dan kadar air pada daerah suhu 200-30o°C. Dengan meningkatnya suhu, terjadinya reaksi tak langsung terhadap bijih-bijih besi dengan reaksi sbb: 1
3 Fe2O3 + CO -> 2 Fe3O4 + CO2
2
2 Fe2O3 + 6CO -> 4 Fe + 6 CO2 Pada suhu -> 535OC, carbon monoksida mulai terurai menjadi karbon
bebas dan karbon dioksida, dengan reaksi sbb : 3
Fe3O4 + CO -> 3 FeO + CO2 Pada suhu ± 400 °C
reduksi langsung terdapat iron ores sebagai berikut : 4
Fe2O3 + C -> 2 FeO + CO
5
Fe3O4 + C -> 3 FeO + CO Saat daerah suhu 700 – 800 0C reduksi langsung ferro oksida mulai
dengan membentuk besi spong yang mengandung karbon.Reaksi ini terjadi antara pertengahan (setengah jalan antara puncak dan dasar dapur tinggi).Batu kapur terurai pada suhu 800°C. dan dolomit pada suhu 1075OC dengan reaksi : 6
CaCO3 -> CaO + CO2 MgCO3 -> MgO + CO2 Sementara besi spong memperoleh kandungan karbon yang menurunkan
titik lebur dan dalam peleburan menyerap karbon dari kokas semakin lama scmakin banyak.Batu kapur mengikat kotoran-kotoran bijih besi dan abu kokas.Semakin ke bawah suhu semakin meningkat dan terjadi reduksi langsung paduan dan metalloid dean reaksi sbb 7
a. SiO2 + 2C -> Si + 2CO b. MnO + C -> Mn + CO c. P205 + 5C -> 2P + 5CO d. FeS + CaO + C -> CaS + Fe + CO
8
Ca3PO4 + 3SiO2 + 5CO -> 3CaSiO3 + 5CO + 3Fe3P Didekat tuyer (Lubang tiup) ada hembusan udara panas yang mongenai
kokas terjadi reaksi sbb: 9
2C + O2 -> 2CO
Sehingga selalu ada gas CO yang dipakai untuk roduksi. Jadi kokas didalam
dapur tinggi berfungsi selain sebagai sumber kalor adalah berfungsi untuk mereduksi oksigen dalam bijih-bijih besi. Besi kasar ada dua macam besi kasar yang dihasilkan oleh dapur tinggi yaitu besi kasar putih dan besi kasar kelabu. Besi kasar kelabu (Kishy pig iron) Nama besi kasar ini didapat berdasarkan warna bidang patahnya,yang berwarna kelabu muda sampai tua hampir hitam. Besi kasar kelabu lebih halus lebih liat dibandingkan dengan besi kasar putih,Titik Cairnya -> 1300OC dan berat jenisnya 7 Sampai 7,2, kg/dm3. Besi kasar kelabu ada 2 macam yaitu
Besi kasar kelabu muda : Besi kasar ini mengandung silisium ½ % – 1 % dan butirbutirnya halus baik untuk silinder mesin.
Besi kasar kelabu tua : Sifat-sifatnya mudah dituang butir-butirnya kasar juga tahan terhadap tekanan tinggi Besi kasar putih (Forge pig iron).Nama besi kasar ini juga didapat dari
warna bidang patahnya.Pada besi kasar ini zat arangnya sebagian besar berbentuk karbid besi (Fe3C), sehingga sifatnya keras dan getas. Titik cairnya + 1100 °C. Kadar karbonnya 2,3 % – 3,5 %, dan kadar mangannya agak besar. Besi kasar ini paling baik untuk digunakan untuk baja berat jenisnya 7,58 – 7,73. kg/dm3”.
F.
Efisiensi Gas Blast Furnace Blast Furnace/ Dapur tinggi dibangun dalam 2 lapisan, yaitu lapisan luar
(plat baja) dan lapisan dalam (batu bata tahan api). Didalam dapur ini, bijih besi akan ditambahkan batu kapur yang berfungsi sebagai pengikat kotoran (terak) dan juga kokas yang berfungsi sebagai bahan bakar. Kesemua bahan-bahan tersebut dipanaskan hingga mencair. Prinsip pokok dari kerja dapur tinggi adalah dengan mereduksi oksigen dari bijih besi yang terjadi dalam 3 tahap, yaitu : a. Reduksi tidak langsung dengan CO pada suhu 300 derajat Celcius hingga 800 derajat Celcius. Fe2O3 + CO –> 2FeO + CO2 b. Reduksi tidak langsung pada daerah temperature 800 derajat Celcius hingga 1100 derajat Celcius. FeO + CO –> Fe + CO2 c. Reduksi langsung pada daerah temperature 1100 derajat Celcius hingga 1800 FeO + C –> Fe + CO
Bahan-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 (untuk jalan raya-red). Selain terak, produk sampingan dari dapur tinggi ini yakni : Gas. Hal ini dikatakan demikian karena Gas ketika keluar dari dapur tinggi masih mempunyai panas yang tinggi sehingga dapat dimanfaatkan ulang untuk memanaskan dapur atau tanur.
G.
Hasil Produk dan Penggunaanya Dalam Dunia Teknik 1.
Produk Utama Besi kasar (Pig Iron) Merupakan hasil pokok dari dapur tinggi yang
berasal dari reaksi reduksi atas bijih besi dengan komposisi sebagai berikut:
Karbon (C) = 3,85% (rata-rata)
Mangan (Mn) = 0,9% (rata-rata)
Phospor (P) = 0,9% (rata-rata)
Belerang (S) = 0,025% (rata-rata)
Silikon (Si) = 0,12% (rata-rata) Sifat utama dari besi kasar adalah rapuh (getas). Sehingga hal ini perlu
dilakukan pengolahan lebih lanjut dengan menggunakan dapur-dapur baja dan kupola. Pig iron dapat dibedakan dalam dua macam, yakni : 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-butir kasar serta tahan getaran”.
2. Produk Sampingan Terak merupakan
produk
sampingan
dari
besi
kasar,
umumnya
terak
mengandung komposisi sebagai berikut :
Silika = 33% ~ 42%
Alumina = 10% ~ 16%
Kapur = 36% ~ 45%
Magnesia = 3%~ 12%
Belerang = 1% ~ 3%
Ferro Oksida = 0,3% ~ 2%
Mangan Oksida = 0,2% ~ 1,5% Terak dapat dikategorikan menjadi terak yang bersifat Asam dan terak
yang bersifat Basa. Hal ini sangat tergantung pada komposisi Kapur (CaO) dan Magnesia (MgO) terhadap Silika dan Alumina. Terak juga dapat digunakan sebagai bahan pengganti kerikil (pada pengecoran Beton), pembuatan aspal dan pupuk Phospat (jika kandungan Phospat cukup tinggi-red). 3.
Penggunaan Prokduk Dalam Dunia Teknik Proses Pengolahan Baja pembuatan besi kasar menjadi baja diperlukan
proses lebih lanjut, proses ini disesuaikan menurut sifat-sifat dan campurancampuran yang terkandung didalam besi kasar tersebut.Pengolahan besi kasar menjadi baja dapat dilakukan pada: 1. Konverter Bessemer 2. Konverter Thomas 3. Dapur Siemen Martin 4. Dapur Aduk 5. Dapur Listrik 4.
Macam-macam Baja dan Kegunaan
Ditinjau dari jumlah kandungan karbon, baja terdiri atas:
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
Baja karbon sedang artinya dengan kandungan karbon 0,30% s/d 0,6% karbon.Kegunaan : mur baut, poros engkol, batang torak (baja karbon
dengan 0,4% .roda gigi, palu/martil, alat-alat penjepit/klem ( baja karbon dengan 0,5%C) untuk membuat pegas (baja karbon dengan 0,6% C)
Baja karbon tinggi (Hoght Carbon Steel) HCS artinya dengan kandungan karbon 0,7% s/d 1,3% C. Banyak digunakan untuk alat-alat yang mengalami temperatur tinggi, misalnya karena gesekan contoh : pahat potong, pegas, gergaji, martl, bantalan, peluru.
H.
Konversi Bijih Besi Iron Logam blast Furnace
Gambar 4 Konversi Pada Proses Blast Furnace
Secara historis, bijih besi paling dikonversi menjadi besi menggunakan tungku sembur, meskipun sejumlah teknologi baru yang menggantikan proses ini. Produksi besi memerlukan tiga bahan baku penting: bijih besi, batu bara diubah menjadi "kokas", dan batu gamping. Batubara dikonversikan ke produk yang disebut kokas dalam kokas oven. Ketiga bahan baku ditambahkan ke bagian atas tanur. Sebuah ledakan dari udara yang mengandung oksigen dipaksa masuk dari bagian bawah tungku. Hal ini menyebabkan kokas untuk membakar dengan panas yang hebat dari hampir 2.000 C. Reaksi karbon ditambah oksigen untuk menghasilkan karbon monoksida (pembakaran tidak sempurna karena kurangnya udara).
Reaksi utama adalah kemudian antara besi oksida, Fe2O3, dengan karbon monoksida untuk menghasilkan logam besi cair dan karbon dioksida. Reaksi alternatif adalah dengan coke, C, untuk menghasilkan besi dan lebih karbon monoksida. Besi cair mengumpulkan di bagian bawah tungku dan ketika didinginkan disebut besi kasar dengan banyak kotoran. Sebagian besar karbon dioksida berkurang dengan lebih banyak karbon dari arang untuk membuat lebih banyak karbon monoksida. kotoran dalam bijih besi seperti silikon dioksida bereaksi dengan batu kapur untuk menghasilkan terak, CaSiO3, dan karbon dioksida. Terak mengapung di atas besi cair dan dapat ditarik secara terpisah. The pig iron diperlakukan pada langkah kedua yang disebut tungku oksigen dasar. Oksigen murni ditiupkan ke dalam pig iron cair untuk mengoksidasi pengotor sulfur, fosfor, dan karbon untuk oksida masing-masing: SO2, P2O5, CO2. Hasil dari operasi ini adalah produksi baja karbon. Unsur transisi lainnya dapat ditambahkan untuk memberikan berbagai sifat lainnya. Misalnya stainless steel mengandung 14-18% kromium dan 7-9% nikel.
Gambar 5 Blast Furnace di Youngstown,Ohio 1983
DAFTAR PUSTAKA
satriopage.blogspot.com/2012/12/makalah-blast-furnace-dapur-tinggi.html
www.scribd.com/doc/206893232/Blast-Furnace
