Makalah Logam Besi

MAKALAH BAHAN KONSTRUKSI KIMIA LOGAM BESI (FERRO)

Disusun oleh : Kelompok I Palajuna Septarina

(061430400327)

ahma Sur!ani

(06143040032")

Shinta

(06143040126#)

Kelas : 4 K$

Dosen pem%im%in& : Ir' usianasari *'+'

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2016

KATA KATA PENGANTAR  PENG ANTAR 

S!ukur ,lhamulillah ke hairat +uhan -an& *aha .sa atas se&ala nikmat / !a kekuatan kesehatan an kemuahan !an& i%erikan / !a' ,tas rahmat an hia!ah / !a makalah !an& %erjuul : o&am $esi (erro) apat ters elesaikan' Paa kesempatan ini penulis in&in men!ampaikan terima kasih kepaa keua 5ran& +ua penulis Ir' usianasari *'+' selaku Dosen mata kuliah $ahan Konstruksi Kimia an temanteman 4 K$ !an& telah %an!ak mem%antu terutama alam se&i moril sekali&us menjai motiasi le%ih %a&i penulis alam men!elesaikan makalah ini' Dalam Dalam kesem kesempa pata tan n ini ini penu penuli liss saar saar %ah8 %ah8aa masih masih %an! %an!ak ak keku kekuran ran&a &an n an an kesalahan kesalahan alam makalah ini' 5leh karena itu penulis penulis san&at men&harapkan men&harapkan kritik an saran !an& !an& mem%an mem%an&un &un emi emi kesemp kesempurn urnaan aan makalah makalah ini' ini' 9arapa 9arapan n penuli penuliss se%a&a se%a&aii pen!u pen!usun sun makalah ini semo&a se&ala usaha alam pem%uatan makalah ini apat %ermanaat %a&i kita semua !an& mem%a;an!a'

Palem%an& 20 *aret 2016

Penulis

1

DAFTAR ISI

K,+ K,+, P.< P.<, ,+ +,=== ===== ==== ==== ==== ===' =''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '==' ='== ==== ==''

i

D,+ D,+, , ISI= ISI=== ==== ==== ==== ==== ==== =='' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== =='= '=== ==== ==

ii

D,+ D,+, , <,*$ <,*$, ,'' '''= '=== ==== ==== ==== =='' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== =='= '=== ==== ==

iii iii

D,+ D,+, , +,$.= $.=== ==== ==== ==== ==== =='' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== =='= '=== ==== ==

i

$,$ $,$ I P.D P.D,9 ,9> >>, >,= === ==== ===' =''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ==== ===' ='== ===' =''' ''

1

1'1 1'1 ata atarr $ela $elaka kan& n&== ==== ==== ==== ==== ==== =='' '''' ''== ==== =='' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''

1

1'2 1'2 umu umusa san n *asal *asalah ah'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ==== ==== ==== ===' ='== ===' =''' ''''

1

1'3 1'3 +u +ujuan juan an an *an *anaat aat Pem Pem%a %ahas hasan an'= '=== ==== =='' '''' '''' '''= '=== ==== =='= '=== ===' ='

2

$,$ $,$ II +I? +I?,> ,>, , P>S+ P>S+, ,K,'' K,'''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ==== ==== ==== ==== ===' ='== ==== ==

3

  2'1 Dei Deini nisi si o&am o&am'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ==== ==== ==== =='= '=== ===' =''' '''' '''' ''''

3

2'2 2'2 Siat Siat isis isis o&a o&am m ==== ====== ==== ==== ==== ==== ===' ='== =='' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''''

3

2'3 2'3 Sia Siatt Kimi Kimiaa o&am o&am'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''=' ='== ==== ==== ==== =='= '=== ==== =='' ''

4

2'4 2'4 Dei Deini nisi si $esi $esi'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''=' ='== ==== ==== ==== ==== ==== ===' =''' ''''

#

2'# 2'# Sia Siatt $esi' $esi''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '='' ''== ==== ==== ==== ==== ==== ===' =''' ''''

#

2'6 2'6 Kan Kanun un&a &an n $esi $esi i ,lam' lam''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '=== ==== ==== ==== ==== =='' '''' ''

6

$,$ $,$ III P5S P5S.S .S'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ==== =='= '=== ==== ==== ==== ==== ==== ==''

7

3'1 3'1 o& o&am am $esi $esi an an $aj $aja'' a'''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== =='= '=== ==== ==== ==== ===' =''' '''' '''' ''''

7

3'2 3'2 Pros Proses es Pem%u Pem%uat atan an $esi $esi'= '=== ==== ==== ===' ='== ==== ==== ===' =''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''''

7

3'3 3'3 Pro Proses ses Pem% Pem%ua uata tan n $aja $aja ar arii $esi $esi Kasa Kasarr'=='= =='=== ==== ==== ==== ==== =='' ''

14

$,$ $,$ I@ ,PIK PIK,S ,SII 5<, 5<,* * $.SI $.SI'' ''== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ===' ='

1A

4'1 4'1 $aja $aja Kar% Kar%on on'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ===' ='== ==== ==== ==== ===' =''' '''' '''' ''''

1A

4'2 4'2 $aja $aja Perk Perkak akas' as''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '=== ==== =='= '=== ==== ==== ==== =='' '''' '''' '''' ''

20

4'3 4'3 $aja $aja Pau Pauan an'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ===' ='== ==== ==== ==== ===' =''' '''' '''' ''''

21

4'4 4'4 $esi $esi +uan& uan&'' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ===' ='== ==== ==== ==== ===' =''' '''' '''' ''''

22

4'# 4'# $aja $aja +uan& uan&'' '''' ''''' ''''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '=== ==== =='= '=== ==== ==== ==== =='' '''' '''' '''' ''

24

4'6 4'6 $esi $esi $eto $eton' n''' '''' ''''' ''''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '=== ==== =='= '=== ==== ==== ==== =='' '''' '''' '''' ''

24

$,$ $,$ @ P.>+ P.>+>P >P'''''' '''''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '=== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==''

26

#'1 #'1 Kesim Kesimpu pulan lan== ===' =''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''= '=== ==== ==== ==== ==== ==== ===' ='''

26

D,+ D,+, , P>S+, P>S+,K,== K,===' =''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' '''' ''== ==== ==== ==== ==== ==== ===' ='=' ='''

27

2

DAFTAR GAMBAR 


7 " 13 13 14 1A 22


23


23


23


24


2# 2#

DAFTAR TABEL

3

+a%el 1' Komposisi kimia !an& terkanun& paa %esi spons''''''========= +a%el 2' Klasiikasi $aja *enurut ,ISI an S,.'''''''''''''''''''===''====== +a%el 3' Kaar Kar%on Pen&&unaan $aja Perkakas'''''''''''''''''''=========

13 1" 20

4

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Lata B!"a#a

%$o&am aalah %ahan atau material teknik !an& san&at %an!ak i&unakan alam  %er%a&ai %ian&' Dalam unia teknik lo&am merupakan material !an& palin& menominasi ari %ahan / %ahan teknik lainn!a se%a&ai %ahan !an& palin& utama alam  pem%uatan suatu prouk seperti %ahan struktur pintu jenela an pipa' $erasarkan komposisi kimia lo&am ter%a&i menjai ua kelompok !akni lo&am %esi an lo&am non  %esi' o&am %esi merupakan %ahan !an& palin& %an!ak i&unakan i%anin& lo&am non %esi' o&am %esi aalah lo&am !an& se%a&ian %esarn!a teriri ari kanun&an atom  %esi (erro)' o&am %esi merupakan lo&am !an& imana unsur asarn!a teriri atas $esi (e) an Bar%on (B)' o&am %esi ju&a terapat unsur / unsur tam%ahan seperti Silisium (Si) *an&an (*n) Posor (P) an Sulur (S)' Pem%uatan lo&am %esi %erasal ari %ahan %erupa %ijih %esi (ore) se%a&ai %ahan tam%an&' $ahan / %ahan pem%uat %esi iapat ari alam tanah %er%entuk %utir / %utir  lo&am alam keaaan ter;ampur en&an Cat / Cat lainn!a' >saha pen&am%ilan %ijih %esi ari alam tanah ise%ut pertam%an&an' -an& termasuk lo&am an pauan %esi aalah se%a&ai %erikut : • • • •

1.2

R&'&a$ Maa"a 1. 2. *. +.

1.*

$esi tuan& (cast iron) $esi kar%on (carbon steel ) $esi pauan (alloy steel ) $aja spesial ( specialty steel )

,pa !an& imaksu en&an lo&am %esi Se%utkan an jelaskan jenis / jenis lo&am %esiE $a&aimana proses pen&olahan ari pem%uatan lo&am %esi Se%utkan an jelaskan jenis / jenis %aja an pauann!aE

T&,&a$ -a$ Ma$aat P!'/aaa$ 1. 2. *. +.

*enjelaskan an men&etahui apa !an& imaksu en&an lo&am %esi' *en&etahui jenis / jenis ari lo&am %esi' *en&etahui an mampu memahami proses pen&olahan ari pem%uatan lo&am %esi' *en&etahui jenis / jenis ari %aja pauan' 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

D!$ L%a'

2

o&am aalah suatu pauan !an& teriri ari ;ampuran unsur kar%on an %esi' >ntuk men&hasilkan suatu lo&am pauan !an& memiliki siat %er%ea antara %esi an kar%on maka perlu i;ampur en&an %er%a&ai ma;am lo&am lainn!a' o&am alam  %ian& teknis aalah %esi !an& ipakai untuk konstruksi / konstruksi %an&unan pipa /   pipa alat / alat pa%rik an se%a&ain!a' Kele%ihan lo&am se%a&ai %ahan konstruksi aalah karena lo&am memiliki siat /  siat : • • • •

*emiliki kuat tarik tin&&i %entukn!a apat iu%ah / u%ah' *uah isam%un& F ilas' *emiliki har&a konuktiitas listrik tin&&i' Konuktiitas panas tin&&i an apat ihaluskan

sehin&&a

%erkilau

 permukaann!a' Kelemahan ari lo&am khususn!a %aja aalah tiak tahan terhaap korosi karena kelem%apan an pen&aruh uara sekelilin& serta terjai peru%ahan %entuk apa%ila terkena suhu tin&&i' Paa umumn!a lo&am apat i %eakan menjai 2 kelompok !aitu : 1' o&am %esi (errous metal) 2' o&am %ukan %esi (non errous metal) 2.2

Sat F L%a'

Paa umumn!a unsur lo&am mempun!ai siat isis antara lain : 1' o&am akan memantulkan sinar !an& atan& en&an panjan& &elom%an& an rekuensi !an& sama sehin&&a lo&am terlihat le%ih men&kilat' Bontohn!a emas (,u)  perak (,&) %esi (e) an sen& (Gn)' 2' o&am apat men&hantarkan panas ketika ikenai sinar matahari sehin&&a lo&am akan san&at panas (ter%akar)' .ner&i panas iteruskan oleh elektron se%a&ai aki%at ari penam%ahan ener&i kinetik' 9al ini men!e%a%kan elektron %er&erak le%ih ;epat' .ner&i panas itranserkan melintasi lo&am !an& iam melalui elektron !an&  %er&erak' 3' o&am ju&a apat men&hantarkan listrik karena elektronn!a terelokalisasi %e%as  %er&erak i seluruh %a&ian struktur atom' +em%a&a (Bu) serin& ipakai alam  pem%uatan ka8at pen&hantar lisrik' 4' *ea%ilitas !aitu kemampuan lo&am untuk itempa atau iu%ah menjai %entuk  lem%aran' Siat ini i&unakan oleh panai %esi untuk mem%uat sepatu kua ari  %atan&an lo&am'
men&ulun& %atan&an %aja menjai lem%aran tipis untuk pem%uatan alatalat rumah tan&&a' 9al ini karena kemampuan atomatom lo&am untuk men&&elimpan& antara atom !an& satu en&an atom !an& lain menjai posisi !an& %aru tanpa memutuskan ikatan lo&am' #' Duktilitas !aitu kemampuan lo&am iru%ah menjai ka8at en&an siatn!a !an& muah mere&an& jika itarik' +em%a&a (Bu) apat i&unakan se%a&ai %ahan %aku  pem%uatan ka8at' 6' Semua lo&am merupakan paatan paa suhu kamar en&an pen&e;ualian raksa atau merkuri (9&) !an& %erupa ;airan paa suhu kamar' 7' Semua lo&am %ersiat keras ke;uali natrium (a) an kalium (Ba) !an& lunak an apat ipoton& en&an pisau' A' >mumn!a lo&am memiliki kepaatan !an& tin&&i sehin&&a terasa %erat jika i%a8a' "' o&am ju&a apat menim%ulkan suara !an& n!arin& jika ipukul sehin&&a apat i&unakan alam pem%uatan %el atau lon;en&' 10' o&am apat itarik ma&net sehin&&a lo&am ise%ut iama&netik misaln!a %esi (e)' 2.*

Sat K'a L%a'

Siatsiat kimia lo&am antara lain: 1' o&am memiliki ener&i ionisasi !an& renah oleh karena itu lo&am ;enerun& melepaskan elektronn!a en&an muah' o&am ;enerun& melepaskan elektron aripaa menan&kap elektron untuk mem%entuk kation' o&am %erikatan en&an lainn!a untuk men;apai sta%il' 2' >mumn!a lo&am ;enerun& memiliki titik leleh titik iih !an& tin&&i karena kekuatan ikatan lo&am' Kekuatan ikatan %er%ea antara lo&am !an& satu en&an lo&am !an& lain ter&antun& paa jumlah elektron !an& terelokalisasi paa lautan elektron an paa susunan atomatomn!a'Siat titik leleh menunjukkan kekerasan lo&am titik leleh !an& tin&&i artin!a lo&amn!a keras sean&kan titik leleh renah artin!a lo&amn!a lemah' Semua lo&am memiliki titik leleh !an& tin&&i ke;uali merkuri (9&) ;erium (Be) &alium (
#' o&am oksia %ereaksi en&an asam mem%entuk &aram an air' 2.+

D!$ B!

$esi merupakan salah satu unsur !an& terapat i alam %umi' Ke%eraaan %esi i alam air tanah %iasan!a %erhu%un&an en&an pelarutan %atuan an mineral terutama 5ksia Sulia Kar%onat an Silikat !an& men&anun& lo&am / lo&am terse%ut' $iji %esi aalah %atuan !an& men&anun& mineral / mineral %esi an sejumlah mineral lain seperti silika alumina ma&nesia an lain / lain' $iji %esi teriri atas oksi&en an atom %esi !an& %erikatan %ersama alam molekul' $esi seniri %iasan!a iapatkan alam %entuk ma&netit (e 354) hematit (e253) &oethit limonit atau sierit' $ijih %esi %iasan!a ka!a akan %esi oksia an %era&am alam hal 8arna ari kela%u tua kunin& mua un&u tua hin&&a merah karat' 2.

Sat B!

$esi memiliki siat isika an siat kimia !aitu :

2.6

•

Siat isika ari %esi se%a&ai %erikut: a' e%ur paa suhu 1#40 HB  %' *eniih paa suhu 2760 HB ;' Dapat men&hantarkan panas se%esar A0 ?ouleFsmK  ' Dapat men&hantarkan listrik se%esar 11  107 mho e' *emiliki kerapatan 7A60 k&Fm3

•

Siat kimia ari %esi se%a&ai %erikut: a' $ereaksi en&an semua asam  %' +iak termakan en&an %asa ;' Dapat %ereaksi en&an oksi&en en&an muah ' Dapat ter%entukn!a karat

Ka$-&$%a$ B! - A"a'

Kanun&an e i %umi sekitar 622 J i tanah sekitar 0# / 43J i sun&ai sekitar 07 m&Fl i air tanah sekitar 01 / 10 m&Fl air laut sekitar 1 / 3 pp% paa air  minum tiak le%ih ari 200 pp%' Paa air permukaan %iasan!a kanun&an Cat %esi relati  renah !akni jaran& mele%ihi 1 m&F sean&kan konsentrasi %esi paa air tanah %erariasi mulai an 001 m&F sampai en&an  2# m&F' Di alam %iasan!a %an!ak terapat i alam %iji %esi hematite ma&netite ta;onite limonite &oethite sierite an p!rite (eS)'

5

BAB III PROSES *.1

L%a' B! -a$ Ba,a

$esi atau %aja !an& ihasilkan ari apurapur %aja ise%ut %esi atau %aja kar%on !aitu ;ampuran antara %esi en&an Cat aran& (kar%on)' Sean&kan unsur lainn!a seperti osor %eleran& an se%a&ain!a ju&a aa ialamn!a namun alam prosentase !an& ke;il sekali sehin&&a ian&&ap tiak mempen&aruhin!a' >nsur pauan itu i%erikan en&an maksu memper%aiki atau mem%eri siat %aja !an& sesuai en&an siat !an& ikenhenaki paa %aja' $erasarkan %an!akn!a kar%on !an& ikanun& %esi atau %aja apat i%eakan menjai ua %a&ian !aitu : a' $esi atau %aja tempa !an& men&anun& %erkisar antara 001 sF 17 J kar%on'  %' $esi atau %aja tuan& !an& men&anun& %erkisar antara 23 sF 3# J kar%on %aja ini san&at tiak %aik untuk itempa' 6

$esi atau %aja !an& kaar kar%onn!a %erkisar antara 1A sF 22 J tiak i%uat karena paa prosentase terse%ut siatn!a kuran& %aik' *.2

P! P!'/&ata$ B!

$ijih ialah mineral atau %atu / %atuan !an& men&anun& satu ma;am atau  %e%erapa ma;am lo&am alam presentase !an& ;ukup %an!ak untuk ijaikan %ahan tam%an&' $an!akn!a lo&am !an& terkanun& alam %ijih itu %er%ea / %ea' o&am alam keaaan murni jaran& sekali terapat i alam %umi ke%an!akan merupakan sen!a8a / sen!a8a oksia sulia kar%onat an sulat !an& merupakan %ijih lo&am !an& perlu iproses menjai %ahan lo&am !an& %ermanaat %a&i manusia' *.2.1

P!'/&ata$ /! #aa $ahan utama ari pen&olahan %esi an pauann!a aalah %esi kasar' $ahan

utama untuk mem%uat %esi kasar aalah %ijih %esi' $er%a&ai ma;am %ijih %esi !an& terapat i alam kulit %umi %erupa oksi %esi an kar%onat %esi iantaran!a !an& terpentin& aalah se%a&ai %erikut' 1' $atu %esi ;oklat (2e253  3925) en&an kanun&an %esi %erkisar 40J' 2' $atu %esi merah !an& ju&a ise%ut hematit (e253) en&an kanun&an %esi %erkisar  #0J' 3' $atu %esi ma&net (e254) %er8arna hijau tua kehitaman %ersiat ma&netis en&an men&anun& %esi %erkisar 60J' 4' $atu %esi kalsit atau spat (eB53) !an& ju&a ise%ut serosierit en&an men&anun&  %esi %erkisar 40J' ?enis %ijih %esi !an& i&unakan aalah : Sierite *a&netit 9ematit an 9imosit'

ntuk kelan;aran proses  pen&olahan %ijih %esi %on&kah%on&kah terse%ut ipe;ahkan en&an mesin peme;ah kemuian isortir antara %ijih %esih an %atu%atuan ikutan en&an tromol ma&net' 7

Selanjutn!a aalah men;u;i %ijih %esi terse%ut an men&elompokkan menurut  %esarn!a %ijih%ijih %esi halus an %utir%utir !an& ke;il ia&lomir i alam apur sinter  atau rol hin&&a %erupa %ola%ola !an& apat ipakai kem%ali se%a&ai isi apur' Setelah  %ijih %esi itu ipan&&an& i alam apur pan&&an& a&ar kerin& an unsurunsur !an& muah menjai &as keluar ari %ijih kemuian i%a8a ke tanur tin&&i iolah menjai %esi kasar' a. P! -a"a' Ta$& T$%% Proses pem%akaran !an& terjai paa tanur tin&&i ise%a%kan karena aan!a

 perpauan antara %ahan %akar %atu%ara en&an uara atau oksi&en !an& %ertekanan tin&&i' +anur tin&&i memiliki ua lapisan !aitu lapisan luar an lapisan alam' apisan luar ilapisi en&an %aja st 400 sean&kan paa lapisan alam men&&unakan %ata tahan api jenis B,S+ / 1#.S !an& %erun&si se%a&ai isolasi untuk menahan panas !an& terjai paa saat proses pem%akaran' Paa proses pem%uatann!a %ahan %aku inaikkan ke pun;ak tanur en&an men&&unakan pemuat otomatis !an& kemuian imasukkan ke alam hopper' $ahan  %aku ini teriri ari %ijih %esi kokas an %atu kapur' $erturut / turut imasukkan kokas %atu kapur an %ijih %esi' $ahan %aku terse%ut isusun se;ara %erla pis / lapis' Paa proses ini kokas %erun&si se%a&ai %ahan %akar' Di %a&ian %a8ah tanur  ihem%uskan uara panas melalui tu!er' >ara terse%ut ipanaskan terle%ih ahulu hin&&a suhun!a %erkisar #00 HB' $atu kapur se%a&ai %ahan tam%ahan &unan!a untuk men&ikat a%u kokas an  %atu%atu ikutan hin&&a menjai terak !an& en&an muah apat ipisahkan ari %esi kasar' +erak itu seniri i alam proses %erun&si se%a&ai pelinun& ;airan %esi kasar  ari oksia !an& mun&kin men&uran&i hasil !an& iperoleh karena ter%akarn!a %esi kasar ;air itu' $atu kapur (BaB5 3) terurai men&ikat %atu%atu ikutan an unsurunsur  lain'

8


B52

9

se%a&ian ari B52 %ersama en&an Cat aran& mem%entuk Cat !an& %eraa i tempat !an& le%ih atas !aitu &as B5' B52  B

2B5

Di %a&ian atas tanur tin&&i paa suhu 3000 sampai A000 HB oksi %esi !an& le%ih tin&&i iu%ah menjai oksi !an& le%ih renah oleh reuksi tiak lan&sun& en&an B5 terse%ut menurut prinsip : e253  B5

2e5  B52

Paa 8aktu proses %erlan&sun& muatan turun ke %a8ah an terjai reuksi tiak  lan&sun& menurut prinsip : e5  B5

e5  B52

euksi ini ise%ut tiak lan&sun& karena %ukan Cat aran& murni !an& mereuksi melainkan persen!a8aan Cat aran& en&an oksi&en' sean&kan reuksi lan&sun& terjai paa %a&ian !an& terpanas ari tanur !aitu lan&sun& i atas pipa pen&em%us' euksi ini %erlan&sun& se%a&ai %erikut' e5  B5

e  B5

B5 !an& ter%entuk itulah !an& naik ke atas untuk men&aakan reuks tiak lan&sun& tai' Setiap 4 sampai 6 jam apur tin&&i i;erat pertama ikeluarkan terakn!a an  %aru kemuian %esi' $esi !an& keluar ari apur tin&&i ise%ut %esi kasar atau %esi mentah !an& i&unakan untuk mem%uat %aja paa apur pen&olahan %aja atau ituan& menjai %alok%alok tuan&an !an& ikirimkan paa pa%rikpa%rik pem%uatan  %aja se%a&ai %ahan %aku' $esi ;air i;erat an ituan& menjai %esi kasar alam %entuk %alok%alok %esi kasar  !an& i&unakan se%a&ai %ahan an;uran untuk pem%uatan %esi tuan& (i alam apur  ku%ah) atau masih alam keaaan ;air ipinahkan paa %a&ian pem%uatan %aja (apur Siemen *artin)' +erak !an& keluar ari tanur tin&&i apat pula imanaatkan menjai %ahan  pem%uatan pasir terak atau 8ol terak se%a&ai %ahan isolasi atau se%a&ai %ahan ;ampuran semen' $esi ;air !an& ihasilkan ari proses tanur tin&&i se%elum ituan& menjai %alok   %esin kasar se%a&ai %ahan an;uran i pa%rik penuan&an perlu i;ampur ahulu i alam %ak pen;ampur a&ar kualitas an susunann!a sera&am' Dalam %ak pen;ampur  ikumpulkan %esi kasar ;air ari %erma;amma;am apur tin&&i !an& aa untuk  menapatkan %esi kasar ;air !an& sama an merata' >ntuk men&hasilkan %esi kasar  10

!an& seikit men&anun& %eleran& i alam %ak pen;ampur terse%ut ipanaskan la&i men&&unakan &as apur tin&&i' /. P! R!-&# La$%&$% 3 T-a# La$%&$% • P! R!-&# T-a# La$%&$% (I$-!4t R!-&4t$) Paa proses ini men&&unakan tun&ku tanur tin&&i (%last urna;e) en&an

 porsi A0J iprouksi unia' $esi kasar ihasilkan alam tanur tin&&i' Diameter  tanur tin&&i sekitar A m an tin&&in!a men;apai 60 m' $ahan %aku !an& teriri ari ;ampuran %ijih kokas an %atu kapur inaikkan ke pun;ak tanur en&an  pemuat otomatis kemuian imasukkan ke alam hopper' 9ematit akan imasukkan ke alam %last urna;e isertai en&an%e%erapa %ahan lainn!a seperti kokas (;oke) %atu kapur(limestone) an uara panas' $ahan %aku !an& teriri ari ;ampuran %iji %esi kokas an %atu kapur inaikkan ke pun;ak%last urna;e' $ahan %aku terse%ut isusun se;ara %erlapislapis' Setelah %ahan%ahan imasukkan ke alam %last urna;e lalu uara panas ialirkan ari asar tun&ku an men!e%a%kan kokas ter%akar sehin&&a nantin!a akan mem%entuk kar%on monoksia (B5)' eaksi reuksi pun terjai !aitu se%a&ai %erikut : e253  3B5 L 2e  3B5 2 Den&an i&unakann!a uara panas apat ihemat pen&&unaan kokas se%esar 30J le%ih' >ara ipanaskan alam pemanas mula !an& %er%entuk  menara silinris sampai sekitar #00 HB' Kalor !an& iperlukan %erasal ari reaksi pem%akaran &as kar%on monoksia !an& keluar ari tanur' >ara panas terse%ut memasuki tanur melalui tu!er !an& terletak tepat i atas pusat  pen&umpulan %esi ;air' *aka iapatlah %esi (e) !an& kita in&inkan' amun %esi terse%ut masih men&anun& kar%on !an& ;ukup %an!ak !aitu 3J / 4#J paahal %esi !an&  palin& %an!ak i&unakan saat ini aalah !an& %erkaar kar%on kuran& ari 1J saja' $esi !an& men&anun& kar%on en&an kaar M4J %iasa ise%ut pi& iron' $atu kapur i&unakan se%a&ai luks !an& men&ikat kotorankotoran !an& terapat alam %ijih%ijih %esi an mem%entuk terak ;air' +erak ;air ini le%ih rin&an ari %esi ;air an terapun& iatasn!a an se;ara %erkala akan isaap' $esi ;air !an& telah %e%as ari kotorankotoran ialirkan kealam ;etakan setiap # / 6 jam' +erak apat imanaatkan se%a&ai %ahan %an&unan (;ampuran %eton) atau se%a&ai %ahan isolasi panas'
 pemanas mula uara untuk mem%an&kitkan ener&i atau se%a&ai meia pem%akar  •

apurapur lainn!a' P! R!-&# La$%&$% (D!4t R!-&4t$) Proses ini %iasan!a i&unakan untuk meru%ah pellet menjai %esi spons (spon&e iron)' ?u&a ise%ut %esi spons ihasilkan ari reuksi lan&sun& ari %ijih  %esi (alam %entuk &umpalan pelet atau ena) en&an men&uran&i &as !an& ihasilkan ari &as alam atau %atu%ara' ntuk  men&hasilkan 63 *& %esi spons iperlukan 100 *& %esi pellet' Proses ini iterapkan paa P+' Krakatau Steel Bile&on' +a%el 1' Komposisi kimia !an& terkanun& paa %esi spons: e B Si52 ,l253 Ba5 *&5 Bu Kotoran F oksia / oksia lainn!a

AA J / "1 J 1# J / 2# J 12# J / 343 J 061 J / 163 J 02 J / 21 J 031 J / 162 J 0001 J / 0004 J 01 J / 0# J


P!$%"aa$ B! Kaa $esi kasar !an& telah ihasilkan umumn!a ituan&kan ke alam ;etakan !an&

kemuian i;airkan kem%ali atau apat iolah lan&sun& ke alam apur / apur tertentu  %erasarkan jenis / jenis %esin!a'

12


P! P!'/&ata$ Ba,a -a B! Kaa $esi kasar se%a&ai hasil ari apur tin&&i masih %an!ak men&anun& unsurunsur 

!an& tiak ;o;ok untuk %ahan konstruksi misaln!a Cat aran& (kar%on) !an& terlalu tin&&i osor %eleran& silisium an se%a&ain!a' >nsurunsur ini harus serenah mun&kin en&an %er%a&ai ;ara'

ntuk menurunkan kaar kar%on an unsur tam%ahan lainn!a ari %esi kasar  i&unakan en&an %e%erapa ;ara se%a&ai %erikut' a' Proses $essemer untuk %esi kasar en&an kaar osor !an& renah'

13

Konertor $essemer aalah se%uah %ejana %aja en&an lapisan %atu tahan api !an& %ersiat asam' Di%a&ian atasn!a ter%uka sean&kan paa %a&ian %a8ahn!a terapat sejumlah lu%an&lu%an& untuk saluran uara' $ejana ini apat i&ulin& &ulin&kan' Konertor $essemer iisi en&an %esi kasar kela%u !an& %an!ak men&anun& silisium' Silisium an man&an ter%akar pertama kali setelah itu %aru Cat aran& !an& ter%akar' Paa saat uara men&alir melalui %esi kasar uara mem%akar Cat aran& an ;ampuran tam%ahan sehin&&a isi apur masih tetap alam keaaan en;er' Setelah le%ih kuran& 20 menit semua Cat aran& telah ter%akar an terak !an& terjai ikeluarkan' *en&in&at %aja mem%utuhkan kar%on se%esar 00 sampai 17 J maka paa 8aktu proses terlalu %an!ak !an& hilan& ter%akar kekuran&an itu harus itam%ah!a alam %entuk %esi !an& %an!ak men&anun& kar%on' Den&an jalan ini kaar kar%on itin&katkan la&i' ari oksiasi %esi !an& ter%entuk an men&anun& Cat asam apat ikuran&i en&an %esi !an& men&anun& man&an' >ara masih ihem%uskan ke alam %ejana tai en&an maksu untuk  menapatkan ;ampuran !an& %aik' Kemuian terak i%uan& la&i an selanjutn!a muatan ituan&kan ke alam pan;i penuan&' Paa proses $essemer men&&unakan  %esi kasar en&an kanun&an osor an %eleran& !an& renah tetapi kanun&an osor an %eleran& masih tetap a&ak tin&&i karena alam prosesn!a keua unsur  terse%ut tiak ter%akar sama sekali' 9asil ari konertor $essemer ise%ut %aja $essemer !an& %an!ak i&unakan untuk %ahan konstruksi' Proses $essemer ju&a ise%ut proses asam karena muatann!a %ersiat asam an %atu tahan apin!a ju&a %ersiat asam' ,pa%ila i&unakan muatan !an& %ersiat %asa lapisan %atu itu akan rusak aki%at reaksi  pen&&araman'  %' Proses +homas untuk %esi kasar en&an kaar osor !an& tin&&i' Konertor +homas ju&a ise%ut konertor %asa an prosesn!a aalah proses  %asa se%a% %atu tahan apin!a %ersiat %asa serta i&unakan untuk men&olah %esi kasar !an& %ersiat %asa' *uatan konertor +homas aalah %esi kasar putih !an&  %an!ak men&anun& osor' Proses pem%akaran sama en&an proses paa konertor $essemer han!a saja  paa proses +homas osor ter%akar setelah Cat aran&n!a ter%akar' Pen&aliran uara tiak terusmenerus ilakukan karena %esin!a seniri akan ter%akar' Pen;e&ahan  pem%akaran itu ilakukan en&an men&an&&ap selesai prosesn!a 8alaupun kanun&an osor masih tetap tin&&i'
 proses ini maka i%eri %ahan tam%ahan %atu kapur a&ar menjai terak' +erak !an&  %ersiat %asa ini apat imanaatkan menjai pupuk %uatan !an& ikenal en&an nama pupuk osat' 9asil proses !an& keluar ari konertor +homas ise%ut %aja +homas !an& %iasa i&unakan se%a&ai %ahan konstruksi an pelat ketel' ;' Proses $asi; 5!&en urnan;e Proses 5ksi !aitu: 1' o&am ;air imasukkan ke ruan& %aker (imirin&kan lalu ite&akkan)' 2' 5ksi&en (N 1000) itiupkan le8at 5!&en an;e ke ruan& %akar en&an ke;epatan tin&&i' (## m 3 (""# J52) tiap satu ton muatan) en&an tekanan 1400 kFm2' 3' Ditam%ahkan %u%uk kapur (Ba5) untuk menurunkan kaar P an S' ' Proses *artin (apur Siemen *artin) Proses lain untuk mem%uat %aja ari %ahan %esi kasar aalah men&&unakan apur Siemens *artin !an& serin& ise%ut proses *artin' Dapur ini teriri atas satu tun&ku untuk %ahan !an& i;airkan an %iasan!a men&&unakan empat ruan&an se%a&ai pemanas &as an uara' Paa proses ini i&unakan muatan %esi %ekas !an& i;ampur en&an %esi kasar sehin&&a apat men&hasilkan %aja en&an kualitas !an& le%ih %aik jika i%anin&kan en&an %aja $essemer maupun +homas' Proses *artin men&&unakan sistem re&enerator (N 3000 HB')' un&si ari re&enerator aalah: memanaskan &as an uara atau menam%ah temperatur apur  • se%a&ai unamenF lanasan apur  • men&hemat pemakaian tempat •  %isa i&unakan %aik %esi kela%u maupun putih %esi kela%u inin& alamn!a • ilapisi %atu silika (Si52) %esi putih ilapisi en&an %atu olomit (40 J *&B5 3  60 J BaB53) Proses *artin i%a&i menjai ua !aitu: a' Proses *artin asam untuk %esi kasar en&an kaar osor renah'  %' Proses *artin %asa untuk %esi kasar en&an kaar osor tin&&i'
kirakira 1A00 B' &as pem%akaran !an& %er&erak ke luar masih mem%erikan panas ᵒ

kealam ruan& !an& keua en&an men&&unakan keran pen&atur maka &as panas an uara pem%akaran masuk ke alam ruan&an terse%ut se;ara %er&antian ipanaskan an iin&inkan'

15

$ahan %akar !an& i&unakan aalah &as apur tin&&i min!ak !an& i&askan (stookolie) an ju&a &as &enerator' Paa pem%akaran Cat aran& terjai &as B5 an B52 !an& naik ke atas an men&aki%atkan ;airann!a %er&olak en&an emikian akan terjai hu%un&ann !an& erat antara api en&an %ahan muatan !an& imasukkan ke apur tin&&i' $ahan tam%ahan akan %ersen!a8a en&an Cat asam mem%entuk  terak !an& menutup ;airan terse%ut sehin&&a melinun&i ;airan itu ari oksia le%ih lanjut' Setelah proses %erjalan selama 6 jam terak ikeluarkan en&an memirin&kan apur terse%ut an kemuian %aja ;air apat i;erat' 9asil akhir ari proses *artin ise%ut %aja *artin' $aja ini %ermutu %aik karena komposisin!a apat iatur an itentukan en&an teliti paa proses !an& %erlan&sun& a&ak lama' apisan apur paa proses *artin apat %ersiat asam atau %asa ter&antun& ari  %esi kasarn!a men&anun& osor seikit atau %an!ak' Proses *artin asam terai apa%ila men&olah %esi kasar !an& %ersiat asam atau men&anun& osor renah an se%alikn!a ikatakan proses *artin %asa apa%ila muatann!a %ersiat %asa an men&anun& osor !an& tin&&i'

16

BAB I5 APLIKASI LOGAM BESI +.1

Ba,a Ka/$ $aja kar%on aalah %aja !an& men&anun& kar%on sampai 17 J' $aja kar%on

i&olon&kan menjai ti&a kelompok %erasarkan %an!akn!a kar%on !an& terkanun& alam %aja !aitu : a' $aja kar%on renah' $aja !an& men&anun& kar%on antara 010 sF 030 J' $aja kar%on renah alam  pera&an&an i%uat alam %entuk pelat %atan&an untuk keperluan tempa pekerjaan mesin an lainlain'  %' $aja kar%on sean&' $aja ini men&anun& kar%on antara 030 sF 060 J' $aja kar%on sean& alam  pera&an&an %iasan!a i&unakan se%a&ai alatalat perkakas %aut poros en&kol roa &i&i ra&um pe&as an lainlain' ;' $aja kar%on tin&&i' $aja !an& men&anun& kar%on antara 070 sF 1# J' $aja kar%on ini %an!ak  i&unakan untuk keperluan pem%uatan alatalat konstruksi !an& %erhu%un&an en&an  panas !an& tin&&i atau alam pen&&unaann!a akan menerima an men&alami panas misaln!a lanasan palu &er&aji pahat kikir mata %or %antalan peluru an se%a&ain!a'


Keua &rup %aja i atas masih i&olon&kan la&i menjai %aja !an& tiak ipau  %aja pauan renah an %aja pauan tin&&i !aitu : a' $aja !an& tiak ipau men&anun& 006 sF 1# J kar%on en&an seikit man&an (*n) silisium (Si) osor (P) an %eleran& (S)'  %' $aja pauan renah men&anun& 006 sF 1# J kar%on en&an tam%ahan # J %ahan  pauan' ;' $aja pauan tin&&i men&anun& 003 sF 22 J kar%on en&an le%ih ari satu %ahan  pauan se%an!ak # J atau le%ih' +a%el 2' Klasiikasi $aja *enurut ,ISI an S,.

18

+.2

Ba,a P!#a#a $aja perkakas %an!ak i&unakan untuk %ahan mem%uat perkakas misaln!a

stempel kali%er serta alatalat poton&' $aja perkakas ikelompokkan %erasarkan : 1' Keaaan pauan : tiak ipau pauan renah an pauan tin&&i' 2' $ahan penin&in : air min!ak an uara' 3' Proses pen&erasan : pen&erjaan panas an pen&erjaan in&in' Siatsiat %aja perkakas tanpa pauan !an& terpentin& aalah se%a&ai %erikut : a' Kanun&an kar%on antara 03# / 16 J'  %' +emperatur pen&erasan 7#0 / A#00 B' ;' +emperatur temperin& 100 / 3000 B' ' +emperatur kerja sampai 2000 B' +a%el 3' Kaar Kar%on Pen&&unaan $aja Perkakas Kaar Kar%on 0# J 0A J

?enis $aja Perkakas Pem%uatan martil an lanasan tempa Pem%uatan peniti &untin& an pisau

0" J

Pem%uatan perkakas tukan& ka!u an pahat

11 J 13 J M 13 J

Pem%uatan kikir pen&&ores an &untin& Pem%uatan mata %or skraper an ies Pem%uatan reamer an matres

Siat apuh apuh apuh an keras seten&ah keras Seten&ah keras Keras an rapuh San&at keras

Konisi umum ari %aja perkakas aalah paa temperatur i atas 2000 HB kemampuan poton&n!a hilan& oleh se%a% itu %aja perkakas tanpa pauan i&unakan untuk pem%uatan alatalat an perkakas !an& tiak men&alami temperatur kerja !an& tin&&i' Karena kekuatan tarik an %atas re&an& !an& tin&&i  %aja ini i&unakan pula se%a&ai %ahan untuk alatalat ukur' $aja perkakas apat isepuh en&an %aik an ikeraskan en&an men;elupkann!a ke alam air' +.*

Ba,a Pa-&a$ 19

$aja pauan aalah ;ampuran antara %aja kar%on en&an unsurunsur lain !an& akan mempen&aruhi siatsiat %aja misaln!a siat kekerasan liat ke;epatan mem%eku titik ;air an se%a&ain!a !an& %ertujuan memper%aiki kualitas an kemampuann!a' Penam%ahan unsurunsur lain alam %aja kar%on apat ilakukan en&an satu atau le%ih unsur ter&antun& ari karakteristik atau siat khusus !an& ikehenaki' >nsurunsur pauan untuk %aja ini i%a&i alam ua &olon&an !aitu : a' >nsur !an& mem%uat %aja menjai kuat an ulet en&an men&uraikann!a ke alam errite (misaln!a i *n seikit Br an *o)' >nsur ini terutama i&unakan untuk   pem%uatan %aja konstruksi'  %' >nsur !an& %ereaksi en&an kar%on alam %aja an mem%entuk kar%ia !an& le%ih keras ari sementit (misaln!a unsur Br O *o an @)' >nsur ini terutama i&unakan untuk pem%uatan %aja perkakas' Bontoh ari $aja Pauan ialah %aja tahan karat a' $aja tahan karat $aja tahan karat aalah pauan %esi en&an minimal 12 J Br' ?ai tanpa tam%ahan apapun perpauan %esi en&an 12 J Br %isa ise%ut Stainless Steel' $aja tahan karat  %ersiat tahan terhaap korosi mempun!ai kekuatan an keuletan !an& tin&&i serta memiliki kanun&an Br !an& tin&&i' Kanunn&an lain !an& terkanun& alam %aja tahan karat ialah i *o Bu +i Si *& B% ,l  an S' ?enis %aja tahan karat ialah : $aja tahan karat eritik  • $aja ini memiliki pauan utama kromium antara 12 / 30 J kaar  kar%onn!a relati renah' $aja tahan karat ini umumn!a tiak apat ikeraskan en&an perlakuan panas namun apat ikeraskan en&an perlakuan in&in' $aja •

 jenis ini tahan terhaap korosi an %iasan!a i&unakan untuk peralatan apur' $aja tahan karat austenitik  $aja tahan karat austentik memiliki kanun&an 17 / 2# J Br an A / 20 J  ikel' $aja ini %ersiat tiak ma&nit an tahan terhaap korosi' $aja ini %er&una untuk peralatan apur ittin& konstruksi peralatan transport tun&ku komponen  penukar panas linkun&an kimia'

•

$aja tahan karat martensitik  $aja jenis ini men&anun& kromium 11# / 1A J en&an kaar kar%on relati tin&&i 012 / 120 J' $aja ini %ersiat ma&nit %erkekuatan tin&&i keras tahan patah an ulet' $aja jenis ini %er&una untuk peralatan %eah instrument katup an pe&as'

20

+.+

B! T&a

%$Paa umumn!a %esi tuan& aalah pauan antara %esi en&an Cat aran&' Gat aran& atau kar%on !an& terikat %erkisar antara 23 / 36 J' $esi tuan& isusun oleh %esi 211 4#0J kar%on an 3#J silikon $esi tuan& i&olon&kan alam 4 kelompok utama !aitu : a' $esi +uan& Kela%u (

%esar

permukaan

patahan

melintasi

serpih/serpih

&rait

maka

 permukaann!a %er8arna kela%u' >ntuk itu ise%ut %esi tuan& kela%u'  %' $esi +uan& Putih (Ohite Bast Iron) $esi tuan& putih men&anun& ;ar%on 1A / 3'6 J man&an 02# / 0A0 J as osor 006 / 02 J serta sulur 006 / 02 J'


$esi tuan& noular i%uat en&an menam%ahkan seikit unsur ma&nesium an serium' Penam%ahan unsur ini men!e%a%kan %entuk &rait %esi ;or menjai noular  atau %ulat atau speroi'



Ba,a T&a$% $aja tuan& aalah %aja !an& ituan& alam %entuk tertentu setelah proses

 penuan&an selesai %ena tuan& ipanasi hin&&a temperaturn!a antara A00 / "000H B kemuian iin&inkan se;ara ;epat paa temperatur 7000 HB an akhirn!a iin&inkan  perlahanlahan hin&&a iperoleh struktur %utiran !an& halus' $aja tuan& %an!ak  i&unakan untuk pem%uatan mesinmesin !an& %esar seperti rumah tur%in suusuu tur%in an se%a&ai %a&ian%a&ian motor %akar' Kaar kar%on ari %aja tuan& %iasan!a le%ih renah ari paa kaar kar%on ari  %esi tuan& an %iasan!a kuran& ari 10 J B' se%a&ai unsur tam%ahan selain kar%on %aja tuan& men&anun& 020 / 070 J Si 0# / 10 J *n osor i %a8ah 006 J an  %eleran& i%a8ah 006 J' +.6

B! B!t$ $esi %eton atau %eton %ertulan& %oleh jai merupakan %ahan konstruksi !an&

 palin& pentin& karena i&unakan alam %er%a&ai %entuk untuk hampir semua struktur  22

 %aik %esar maupun ke;il seperti %an&unan jem%atan perkerasan jalan %enun&an inin& pe%ahan tanah tero8on&an jem%atan !an& melintasi lem%ah (iau;t) rainase asilitas iri&asi tan&ki an se%a&ain!a' Khusus untuk %an&unan &eun& %ertin&kat tin&&i %esi %eton i&unakan untuk  struktur kolom %alok inin& plat %esi poer an sloo'



23


BAB 5 PENUTUP .1

K!'&"a$

o&am %esi merupakan lo&am !an& imana unsur asarn!a teriri atas $esi (e) an Bar%on (B)' o&am %esi ju&a terapat unsur / unsur tam%ahan seperti Silisium (Si) *an&an (*n) Posor (P) an Sulur (S)' ?enisjenis ari lo&am %esi an %aja aalah : 1' $aja ;ar%on 2' $aja perkakas 3' $aja pauan 4' $esi tuan& #' $aja tuan& 24

Dalam proses pem%uatan lo&am %esi apat ilakukan en&an ;ara pemanasan  paa tanur en&an suhu tin&&i an se;ara reuksi lan&sun& an tiak lan&sun&'

DAFTAR PUSTAKA

http:FFsta'ui'a;'iFs!stemFilesFusersFir'''Fprosespem%uatan%esian%aja'pFF https:FF888'a;aemia'euFA3626"6F$esi+uan&BastIronFF http:FFs3'amaCona8s';omFa;aemia'eu'o;umentsF3371"364F*akalaho&am'pFF https:FF888'a;aemia'euF#741"2#F*akalah%aja1FF https:FF888'a;aemia'euF706"0""F*akalaho&amFF http:FFo;uments'tipsFo;umentsFmakalah%kklo&am%esi'htmlFF http:FF888's;ri%';omFo;F333"A6"3F$esi+empa$ajaDan$esi+uan&FF http:FF888's;ri%';omFo;F3062"241F12Fo&am$esierroan$ukan$esionerroFF

25