Proses Pertama: 1. 2. 3. Komponen dasar : iron ore (bijih besi), limestone (tanah kapur), coke (dibuat dari coal, khusus untuk pembuatan steel) dimasukkan ke dalam blast furnace. Coke : bahan bakar untuk furnace, dibuat dari coal dengan proses tertentu. Cairan besi (molten metal) yang panas di dalam furnace terpisah menjadi 2 bagian, yang atas adalah slag (waste, impurities), dan yang bawah adalah besi yang hendak dipakai. Besi yang dihasilkan ini kemudian dicetak menjadi pig iron. Kadar C dalam pig iron bisa mencapai 2%. Proses Kedua: 1. Pig iron dimasukkan ke dalam primary steelmaking furnace, bisa berupa oxygen furnace, electric arc furnace, atau open hearth furnace. Ke dalam furnace ini, berbagai bahan kimia ditambahkan untuk mendapatkan material properties yang diinginkan. Seringkali scrap juga dimasukkan ke dalam furnace ini. 2. Di dalam proses dengan oksigen, carbon di dalam molten metal bereaksi dg oksigen menghasilkan gas karbonmonoksida. Gas ini harus keluar, kalau tidak akan membentuk gas pockets (rimming) saat menjadi dingin (rimmed steel). Untuk menghindari, digunakan deoxidizer : silicon, aluminum. Baja yang dihasilkan : killed steel atau semi-killed steel. 3. Baja yang dihasilkan dicetak dalam bentuk slab, bloom atau billet.

Proses Ketiga : 1. 2. Baja yang telah dicetak dalam bentuk slab, bloom atau billet tsb selanjutnya dibentuk menjadi berbagai macam profil seperti H-beam, Angle (siku), Channel, rel kereta, pelat, pipa (seamless pipe), dsb. Terus dijual deh

Pembuatan baja dalam dapur listrik merupakan cara yang paling baik dan menguntungkan dibandiangkan dengan cara-cara lainnya. Prinsip kerja dapur listrik: Energi listrik diubah dengan bermacam-macam cara menjadi energi panas untuk memanaskan dan mencairkan logam. Dapur listrik yang digunakan untuk pembuatan baja ada dua macam yaitu : 1. Electric are-furnace 2. Induction furnace Pembuatan baja dalam dapur listrik mempunyai banyak kelebihan yaitu: Temperatur yang dicapai cukup tinggi (dapat mencapai 2000oC) sehingga mampu untuk mencairkan logam-logam paduan yang titik cairnya tinggi, misal : paduan chrom, molybdenum, nikel, tungsten dan lain-lain. Bekerja dengan menghasilkan terak yang banyak (sampai 55 - 60% CaO), lagi pula dapat menghilangkan unsur-unsur yang merugikan terhadap sifat-sifat baja seperti Phosfor (P) dan Sulfur (S). Terutama pada induction furnace akan diperoleh deoksidasi dan degasifikasi dari pada baja. Menghasilkan cairan dengan kualitas tinggi dan efisiensi yang tinggi dengan material yang hilang terbakar yang minimum serta kemudahan dalam pengendalian temperatur cairan logam Harga yang mahal (investasi yang besar) baik dari pengadaan tanur itu sendiri dan dari biaya energi yang tinggi merupakan kekurangan dalam penggunaan tanur listrik. Tanur listrik saat ini digunakan untuk proses peleburan seluruh jenis baja, termasuk stainless steel,

tool steel dan baja paduan lainnya. Berikut ini akan dijelaskan lebih lanjut mengenai kedua tanur tersebut. 1. Tanur Busur Api (Arc Furnace) Tanur ini digunakan untuk proses peleburan, pemurnian dan untuk proses penahanan cairan logam pada temperatur tertentu (holding furnace). Tanur ini biasanya memiliki kapasitas untuk menampung cairan logam sebanyak 5 25 ton. Keuntungan dari penggunaan tanur busur api adalah: busur api yang terbentuk merupakan sumber panas tanpa resiko terkena kontaminasi, sehingga kemurnian cairan logam dapat terjaga. penggunan panas dapat dikendalikan dengan mudah efisiensi panas sangat baik sekitar 70%, disamping muncul biaya yang tinggi akibat kebutuhan listrik merupakan kerugian dari penggunaan tanur jenis ini. lapisan udara diatas cairan logam mudah untuk dikendalikan kehilangan (losses) bahan paduan seperti crom, nikel, dan tungsten yang rendah. Material logam dapat mencair karena adanya elektroda yang dihubungkan dengan rangkaian listrik (electrical circuit) yang akan membentuk suatu busur api yang akan mencairkan logam. Electric arcfurnace menggunakan tiga buah elektrode yaitu sesuai dengan jumlah phase dari aliran listrik yang digunakan. Arus yang digunakan adalah arus bolak-balik 3 phase ( 3 alternating current). Pada electric arc-furnace ini bahan isian akan dipanaskan dan dicairkan oleh adanya radiasi dari busur listrik (electric arc) yang terjadi antara electrode-electrode yang digunakan. Pada instalasi electric arc furnace ini digunakan step-down transformer yang berguna menurunkan tegangan (voltage) aliran listrik yang tinggi yang akan digunakan memanaskan dan mencairkan bahan isian.

Proses Pemuatan Saat proses pemuatan penutup tanur dibuka, dan setelah material dimuatkan kedalam tanur, kemudian penutup ditutup kembali, elektroda diturunkan , dan aliran listrik diberikan. Elektroda diturunkan sampai dasar sampai cairan logam mulai terkumpul dan mulai naik. Elektroda kemudian dinaikan secara bertahap seiring dengan kenaikan permukaan cairan logam. Proses Peleburan Proses peleburan baja dengan tanur busur api terbagi menjadi dua proses, yaitu : Proses terak asam Proses terak basa 1) Tahap pencairan Yaitu tahap pertama peleburan dimana bahan baku pada diubah menjadi material cai hingga temperature 15500C 16000C. Disini reaksi-reaksi dalam terhadap elemen-elemen yang dikandungnya (C, Mn, S, Si, P, Cr) mulai berlangsung dengan pembubuhan besi oksid , sebagai pereaksi. 2) Tahap Pembersihan Dilakukan dengan pembubuhan bahan pembawa CaO dan FeO sebanyak 3% - 4% dari seluruh berat bahan baku. Pada temperatur tinggi, reaksi C + FeO ----> Fe + CO akan mengakibatkan terjadi pendidihan. Penambahan CaO akan terjadi pengikatan elemen Cr, V, Ni, W, Al, Zn dan B menjadi terak. Lama dari tahap ini sekitar 30 menit setelah pembersihan ini akan menghasilkan :C turun sampai 0,5%, Si < 0,1%, Mn < 0,1%, P = 0,02 %, S = 0,04 %, Cairan mengandung O2 yang tidak mengambil kotoran ( tidak ada yang dioksidasi ). 3) Tahap Penyelesaian Tujuan tahap ini adalah untuk : Menyingkirkan O2 dari cairan Penataan susunan komposisi Desulfurisasi akhir Pencapaian temperature ideal untuk penuangan Penyingkiran sisa-sisa deoksidasi Deoksidasi akhir Pada tahap ini temperature dinaikan hingga 16500C 17000C, dan membutuhkan waktu sekitar 30 menit.

2. Tanur Induksi Prinsip Dasar Pemanasan Dengan Induksi Prinsip pemanasan pada benda yang diletakkan diantara medan electromagnetic arus bolak-balik akan ditembus oleh medan listrik induksi mengakibatkan naiknya temperature bahan. Laju kenaikkan temperature akan berbeda-beda untuk setiap jenis maupun ukuran bahan sebab resistansi dari setiap bahan tersebut berbeda.

Langkah Operasi Peleburan Tanur Induksi Berikut diuraikan langkah operasi peleburan induksi beserta ilustrasinya : 1. Memasukan bahan dasar 2. Pemanasan awal kurang lebih selama 15 menit dengan pemberian beban 10 kW. 3. Pemberian beban 60 120 kW 4. Setelah bahan mulai mencair, masukan bahan selanjutnya 5. Penambahan beban 120 190 kW (full power), hingga seluruh bahan mencair. 6. Masukan bahan paduan 7. Ukur temperatur cairan sebelum pengambilan sampel 8. Pengambilan sampel pada temperatur kesetimbangan (lihat tabel), kemudian periksa komposisi dari sampel ke laboratorium. 9. Penahanan temperatur sedikit diatas temperatur didih dengan pembebanan 60 kW. 10. Lakukan koreksi, bila komposisi belum mencapai target yang diinginkan 11. Naikan temperatur sampai temperatur taping yang diinginkan, periksa temperatur 12. Tapping Keuntungan-keuntungan Induction furnace dibandingkan Electric arc furnace 1. Tidak menggunakan elektrode sehingga mengurangi karburasi yaitu masuknya karbon ke dalam baja. 2. Pengontrolan selama operasi lebih mudah. 3. Terjadi sirkulasi logam cair sehingga mempercepat reaksi kimia yang etrjadi. 4. Baja yang dihasilkan lebih homogen

The Production of Aluminum

In nature, aluminum is never found in its metallic state but is a common constituent of many minerals where it is normally combined with silicon and oxygen. Bauxite is the only ore from which aluminum can be economically retrieved.

1. Aluminum Chemical ProcessThe first step in Aluminum Production is to mix crushed bauxite in a solution of hot caustic soda in digesters. This allows the alumina hydrate to be dissolved from the ore. After the red mud residue is removed by decantation and filtration, the caustic solution is piped into huge tanks, called precipitators, where the alumina hydrate crystallizes. The hydrate is then filtered and sent to calciners to dry and, under very high temperature, is transformed into the fine, white powder known as alumina. The alumina is transferred to the Electrolytic Process for aluminum reduction.

2. Aluminum Electrolytic ProcessAlumina is a compound of aluminum and oxygen. To obtain metal from the alumina, these elements must be separated by electricity in the smelting process. This reaction takes place in large, carbon-lined steel cells, or pots, through which a direct electrical current is passed. The bottom of each pot acts as a cathode, or negative electrode. Carbon blocks are suspended in the pot to serve as an anode, or positive electrode. Inside the pot, alumina is dissolved in a

molten electrolyte, composed mainly of the mineral cryolite. The electrical current passing from the anode to the cathode causes the oxygen in the mixture to react with the carbon anode to form carbon dioxide, while the aluminum settles to the bottom of the pot to be siphoned off to Casting and Fabricating.

3. Aluminum Casting & FabricationBefore casting into ingot for fabricating, the molten aluminum is treated to ensure cleanliness and purity. Alloying ingredients are usually added to increase strength or provide special properties. Traditionally, the metal is then cast into ingots of various shapes, sizes and compositions for a number of uses. Ingots are converted by Alcan or its customers into sheet, plate or foil products, as well as extruded shapes for engineering and architectural applications. Value-added foundry alloy ingots for shape castings and unalloyed ingots for remelting are sold mainly to third parties.

Tabel 5.3 Sifat mekanis baja struktural Jenis Baja Tegangan putus minimum, f u (MPa) 340 370 410 500 550 Tegangan leleh minimum, fy (MPa) 210 240 250 290 410 Pereganganminimum(%)

BJ 34 BJ 37 BJ 41 BJ 50 BJ 55

22 20 18 16 13

Penjelasan Sifat sifat Mekanis Baja Regangan (e) : besar deformasi perpanjang awal (tanpa satuan) Tegangan (s) : gaya per satuan luas dalam satuan Mpa. Elongation : pertambahan panjang pada pengujian tarik (%). Kekuatan tarik (tensile strength) : besar tegangan (gaya) yang diperlukan unutk mematahkan atau memutuskan benda uji. Kekuatan leleh (yield strength) : besar tegangan yang diperlukan untuk mencapai regangan plastis 0.2%. Keliatan (ductility) : besar regangan maksimal yang dapat terjadi pada saat benda uji patah atau putus dalam satuan persen (%). Kekerasan (hardness) : ketahanan bahan terhadap penetrasi dipermukaannya, yang dinyatakan dalam Bilangan kekerasan Brinell (BHN), Vickers (DPH) dan atau kekerasan Rockwell (R). BKB dihitung berdasarkan luas daerah lekukan yang ditimbulkan, sedangkan R dihitung berdasarkan dalamnya lekukan. Keuletan (toughness) : daya tahan bahan terhadap lenturan dan puntiran puntiran berulang ulang yang diukur dari besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda uji yang dinyatakan dalam satuan joule. Penilaian keuletan dilakukan dengan tes Charpy atau Izod.