Peleburan Baja Dalam Dapur Listrik

PELEBURAN BAJA DALAM DAPUR LISTRIK (EAF)  Pengertian Electric Arc furnance (EAF) Tanur Busur Listrik (EAF) adala !eralatan " alat #ang digunakan untuk !r$ses !e%&uatan l$ga% " !ele&uran l$ga%' di%ana &esi &ekas di!anaskan dan diairkan dengan &usur listrik #ang &erasal dari elektr$da ke &esi &ekas di dala% tanur Ada dua %aa% arus listrik #ang &isa digunakan dala% !r$ses !ele&uran dengan EAF' #aitu arus seara (direct ( direct current ) dan arus &$lak * &alik ( alternating current ) ) Dan #ang &iasa digunakan dala% !r$ses !ele&uran adala arus &$lak+&alik dengan , -ase %enggunakan electroda graphite graphite  Sala satu kele&ian EAF dari basic oxygen furnance adala ke%a%!uan EAF untuk %eng$la sra! %en.adi /00 1 &a.a air Menurut sur2ei se&an#ak ,,1 dari !r$duksi &a.a kasar (crude steel) di!r$duksi %enggunakan Tanur &usur listrik (EAF) Sedangkan ka!asitas !$rduksi dari EAF &isa %ena!ai 300 t$n Kele&ian lain dari EAF ini adala energi #ang dikeluarkan &usur listrik terada! l$ga% &aan &aku sangant &esar' %en#e&a&kan ter.adin#a $kisdasi &esar !ada l$ga% air 4al ini %en#e&a&kan kar&$n #ang terkandung di dala% l$ga% &aan &aku ter$ksidasi seingga kadar kar&$n dala% l$ga% terse&ut %en.adi &erkurang Bentuk 5sik dari da!ur (EAF) ini uku! renda seingga dala% al !engisian &aan &akun#a !un sangat %uda Dala% al !eng$!erasiann#a !un EAF .uga tidak terlalu sulit karena an#a %e%erlukan &e&era!a $rang $!erat$r #ang %e%antau !r$ses !ele&uran dan !enggunaan listrik !ada da!ur terse&ut  6a%&aran U%un Struktur dari Tanur &usur listrik adala Tungku $2al (&agian &a7a)' dinding tanur #ang &er&entuk selinder' dan tutu! tanur #ang &isa &ergerak %enutu! dan %e%&uka untuk !r$ses !engisian Pada tutu! tanur terda!at , &ua lu&ang #ang %eru!akan dudukan elektr$da gra5t' #ang terdiri dari %ekanis%e !en.e!it elektr$da Sedangkan elektr$da tidak &ert$!ang !ada tutu! tanur %elainkan &ert$!ang !ada rangka tersendiri dan rangka terse&ut %e%iliki %ekanis%e !engangkat dan untuk %enurunkan elektr$da !ada !$sisi * !$sisi #ang da!at diatur !ada 7aktu !eng$!erasian Untuk %engurangi rugi kal$r ( heat loses) loses) !ada tutu! tanur' %aka tutu! tanur dila!is dengan is$lat$r !anas Pada dinding !elindung tanur terda!at &atu taan a!i se&agai is$lat$r !anas &agian dala% #ang diasilkan tanur ters&ut Pada dinding tanur ini tidak di!erlukan lagi lining karena !ada &agian ini tidak lagi &ersentuan dengan airan Sedangkan k$truksi luar dari dinding di tutu!i $le !elat &a.a dengan kete&alan tertentu Pada dinding &agian luar ini .uga terda!at siste% !endingin #ang %enggunakan 8uida air se&agai %edia !endinginan  Pada &agian tungku $2al (spherical hearth) terda!at , la!isan #aitu la!isan lining ke%udian la!isan &atu taan a!i dan se&agai k$ntruksi &agian luar digunakan !elat &a.a dengan kete&alan tertentu Pada &agian ini .uga

terda!at tapping spout atau #ang le&i dikenal dengan istila saluran !enuangan' #ang digunakan untuk !r$ses !enungan airan #ang akan di etak atau diatur k$%!$sisin#a di ladle furnance Pada &agian #ang &erada!an dengan tapping spout adala slaging door atau #ang le&i dikenal dengan !intu slag, #ang digunakan untuk %engeluarkan slag. Untuk %engatur !$sisi !enuangan dan !engeluaran slag, terda!at %ekanis%e !ada dasar &agian luar tanur #ang &er&entuk r$da gigi &er!asangan #ang digerakkan $le screw bar   Ban#ak ti!e da!ur listrik #ang digunakan' teta!i seara !raktek an#a ti!e &erikut #ang digunakan dala% industr# !e%&uatan &a.a 9  AC direct-arc electric furnace (da!ur &usur listrik * arus &$lak &alik) DC direct-arc electric furnace (da!ur &usur listrik * arus seara ) Induction electric furnace (da!ur induksi) Pada da!ur &usur listrik * arus &$lak &alik' arus %ele7ati suatu elektr$da turun ke &aan l$ga% %elalui suatu &usur listrik' ke%udian arus terse&ut dari &aan l$ga% %engalir keatas %elalui &usur listrik %elalui &usur listrik %enu.u elektr$da lainn#a Untuk !ele&uran &a.a da!at dilakukan arus satu' dua atau tiga -asa U%u%n#a digunakan arus , -asa  Dala% da!ur listrik * arus seara' arus listrik %ele7ati satu elektr$da turun ke&aan #ang akan dile&ur %elelui &usur listrik' #ang ke%udian %engalir %enu.u elektr$da !asangann#a #ang &erada di&a7a da!ur  Da!ur listrik ini dike%&angkan $le Dr. aul !eroult  ( USA ) Da!ur &usur listrik 4er$ult #ang !erta%a di&uat untuk %e%!r$duksi &a.a' di&angun $le !alco"b steel co"pany  di #yracuse, $ew %or& !ada taun /:0;

6a%&ar / Ske%a !ena%!ang da!ur &usur listrik * arus &$lak &alik Pada da!ur induksi' arus listrik diinduksikan kedala% &a.a dengan $silasi %edan %agnet Berdasarkan -rek7ensin#a' da!ur induksi dikel$%!$kkan se&agai &erikut9 Da!ur induksi -rek7ensi renda Menggunakan !rinsi! tra-$' di%ana &aan l$ga% #ang akan dile&ur &ertindak se&agai ku%!aran sekunder' sedang gulungan dengan inti &esi &ertindak se&agai ku%!aran !ri%er Da!ur induksi -rek7ensi %ediu% atau tinggi Arus dengan -rek7ensi %ediu%atau tinggi dile7atkan ku%!aran #ang %eliliti &e.ana ( crucible ) #ang &erisi &aan l$ga% #ang akan dile&ur  Da!ur listrik da!at digunakan untuk !e%&uatan &a.a' &aik dengan !r$ses asa% %au!un &asa 4a%!ir se%ua da!ur listrik #ang digunakan untuk %ela#ani

!r$duksi ingot  &a.a' &a.a etak k$ntin#a dan industr# !enge$ran saat ini %enggunakan !ela!is &ata taan a!i &asa  Da!ur listrik da!at digunakan untuk %e%!r$duksi a%!ir se%ua .enis &a.a Untuk ka!asitas di&a7a /<00000 t$n"taun' da!ur listrik le&i ek$n$%is digunakan dari!ada k$%&inasi blast furnace dan !r$ses oxygen steel "a&ing &asa 4al terse&ut kususn#a &erlaku !ada daera di%ana tersedia &an#ak scrap dan arga tenaga listrik #ang %ura Da!ur listrik le&u 8eksi&el untuk %ela#ani $!erasi !r$duksi #ang inter%ittent ( %isal' aki&at !er%intaan !asar #ang 8uktuati- )  Da!ur listrik %e%!un#ai keter&atasan antara lain se&agai &erikut 9  Tidak %a%!u %e%!r$duksi &a.a dengan kandungan unsure residual renda dari scrap #ang %e%!un#ai unsure residual #ang tinggi Satu da!ur listrik tidak da!at %ela#ani seara k$ntin#u dan &erurutan satu %esin etak k$ntin#u ( %ini%u% di!erlukan = da!ur listrik ) Da!ur listrik tidak ek$n$%is digunakan untuk !r$duksi %ele&ii /<00000 t$n &a.a"taun' !ada satu daera Kandungan nitr$gen dala% &a.a &iasan#a dua kali le&i tinggi dari!ada &a.a #ang diasilkan $le !r$ses oxygen steel "a&ing' &aik &asa %au!un asa%

Proses Dapur Listrik  Da!ur listrik digunakan untuk !e%&uatan &a.a #ang taan terada! suu tinggi Da!ur ini %e%!un#ai keuntungan+keuntungan se&agai &erikut 9 • • •

 Ju%la !anas #ang di!erlukan da!at da!at diatur se&aik+&aikn#a Pengaru >at asa% !raktis tidak ada Susunan &esi tidak di!engarui $le aliran listrik

Sedangkan kekurangann#a adala arga listrik #ang %aalDa!ur listrik di&agi %en.adi dua kel$%!$k #aitu da!ur listrik &usur aa#a dan da!ur listrik induksi a

Da!ur Busur ?aa#a

Da!ur ini &erdasarkan !rinsi! !anas #ang %e%anar dari &usur a!i' da!ur ini  .uga dikenal dengan se&utan da!ur &usur n#ala a!i Da!ur ini %eru!akan suatu tungku #ang &agian atasn#a digantungkan dua &atang arang se&agai elektr$da !ada arus &$lak+&alik atau dengan tiga &ua elektr$da arang #ang dialirkan arus !utar Misaln#a !ada da!ur Stassan$ &usur a!i ter.adi antara tiga u.ung elektr$da arang #ang &erada di atas &a.a #ang dile&ur %elalui u.ung elektr$da itu dengan arus !utar Pada da!ur 6ir$d' arus &$lak &alik %engalir %elalui satu elektr$da #ang %e%&entuk &usur a!i di antara kutu& dan &a.a air selan.utn#a dikeluarkan %elalui

ena% &ua elektr$da &a.a #ang didinginkan dengan air ke dasar tungku Pada da!ur 4er$ult %enggunakan dua elektr$da arang dengan arus &$lak&alik dan da!at .uga %enggunakan tiga &ua elektr$da !ada arus !utarArus listrik %e%&entuk &usur n#ala dari elektr$da ke!ada airan dan ke%&ali dari airan ke elektr$da lainn#a &

Da!ur Induksi

Da!ur induksi da!at di&edakan atas da!ur induksi -rekuensi renda dan da!ur induksi -rekuensi tinggiPada da!ur induksi di&angkitkan suatu arus induksi dala% airan &a.a seingga %eni%&ulkan !anas dala% airan &a.a itu sendiri sedangkan dinding da!urn#a an#a %eneri%a !engaru listrik #ang keil sa.a 





Da!ur induksi -rekuensi renda' &eker.a %enurut !rinsi! trans-$r%at$r Da!ur ini &eru!a saluran keliling teras dari &a.a #ang &eserta isin#a di!andang se&agai gulungan sekunder trans-$r%at$r #ang diu&ungkan singkat' aki&at u&ungan singkat terse&ut di dala% da!ur %engalir suatu aliran listrik #ang &esar dan %e%&angkitkan !anas #ang tinggi Aki&atn#a isi da!ur %enair dan a%!uran+a%!uran ta%&aandi$ksidasikan Da!ur induksi -rekuensi tinggi' da!ur ini terdiri atas suatu kuali #ang di&eri ku%!aran &esar di sekelilingn#a A!a&ila dala% ku%!aran dialirkan arus &$lak+&alik %aka ter.adila arus !utar didala% isi da!ur Arus ini %eru!akan aliran listrik u&ungan singkat dan !anas #ang di&angkitkan sangat tinggi seingga %enairkan isi da!ur dan a%!uran ta%&aan #ang lain serta %engk$ksidasikann#a 4asil akir dari da!ur listrik dise&ut &a.a elektr$ #ang &er%utu sangat &aik untuk digunakan se&agai alat !erkakas %isaln#a !aat' alat tu%&uk dan lain+lainn#a Pr$ses Da!ur Aduk

Da!ur aduk %eru!akan ara !e%&uatan &a.a #ang k$n2ensi$nal dengan ara %ele&ur &esi kasar di dala% da!ur n#ala a!i &ersa%a+sa%a dengan terak (Fe@) untuk %enda!atkan >at asa% Dengan ara %engaduk+aduk dengan &atang &esi dan ke &a7a !er%ukaan di%asukkan udara %aka ter.adila suatu %asa lunak dari &a.a #ang &an#ak %engandung terak A!a&ila gu%!alan+gu%!alan #ang di&uat dala% da!ur tela %ena!ai kirakira ;0 kg dikeluarkan' %aka langka sela.utn#a adala %engeluarkan terak dengan .alan %ene%!an#a atau di!res Dala% !r$ses aduk ini le&i &an#ak %eli&atkan !eker.aan tangan serta ka!asitas !r$duksi #ang keil %aka ara ini di!andang tidak e5sien dan .arang digunakan !ada !a&rik+!a&rik &a.a

Peng$laan Ba.a ?ara Elektr$ Untuk %enda!atkan &a.a &erkualitas tinggi  #ang digunakan untuk &a.a k$nstruksi dan &a.a !erkakas' %aka &a.a+&a.a #ang diasilkan dengan ara Lin>+ D$na7it> dan Se%ens+Martin arus di$la lagi kedala% proses pemuliaan

Pr$ses ini &ertu.uan 9 Mengilangkan k$t$ran+k$t$ran #ang tersisa se!erti &elerang' !$s-$r dan gas+gas Bila dikeendaki' %e%adukan dengan Kr$% (?r)' nikel (Ni)' 2anadiu% () 7$l-ra% ()' %$l#&den (M$) dan lain+lain tan!a %engala%i kerugian Dengan ara elektr$' asil #ang dikeendaki adala&a.a %ulia atau &a.a !aduan  Jalann#a !r$ses 9

Bahan asal + Ba.a LD atau SM elektr$ air atau !adat + Ba.a LD atau SM &ekas

tanur i"bas

Dimuliakan

Hasil

dengan !anas listrik

Ba.a %ulia"&a.a

&usur n#ala atau

+ tan!a !aduan

i%&as (induksi)

+ !aduan renda + !aduan tinggi

tanur busur nyala