DIVISI PABRIK BESI SPONSPT. KRAKATAU STEEL2010

Meningkatkan Kualitas DRI dengan Injeksi Natural Gas

Melalui Cluster Breaker Reaktor HYL III

Agar dapat memenuhi permintaan baja kualitas HVA dengan biaya produksi optimal diperlukan bahan baku besi spons/DRI kualitas tinggi yang diperlukan pada proses steel making. Sebagai industri paling hulu di Krakatau Steel, Pabrik Besi Spons dituntut menghasilkan kualitas DRI baik dengan % Mtz dan % Tot.Carbon yang tinggi dan jumlah yang cukup Suplay NG Pertamina terbatas, kondisi tekanan gas sering rendah ( P < 9 kg/cm2 ). Pabrik Besi Spons tetap dituntut untuk berproduksi dengan kualitas dan kuantitas yang tinggi. Metode yang digunakan adalah dengan injeksi natural gas melalui cluster breaker reaktor HYL 3

Latar Belakang

Kondisi Awal Akibat1 Produksi DRI rendah < 2.200 TPD/RX Target produksi tidak tercapai2

Temperatur besi spons kadang > 55oC sehingga harus didischarge ke patio

Inefisiensi pengangkutan DRIlosses DRI ke lapangan

3 Discharge DRI ke patio pada musim hujan Kualitas DRI rendah

4 Suplai DRI ke SSP/BSP tersendat Idle time di steelmaking, production losses

5 Mtz < 93 ; TC < 2,4 Menambah energy consumption dan biaya Carbon injection di EAF

High operating cost!

High production

loss!Problem Temp. DRI tinggi, discharge ke patio

Produksi DRI rendah

Kualitas DRI (%Mtz dan %TC) rendah

Kualitas DRI turun

Energy consumption & Carbon injection

EAF tinggi

Supply ke SSP/BSP tersendat

Fines berupa free carbon besar

DRI terbakar

Permasalahan tersebut terjadi karena proses cooling dan karburisasi pada Cooling Zone kurang optimal

Temperatur CG cukup tinggi sehingga temperatur DRI kadang > 55 oC

Proses pendinginan dan karburisasi tidak sampai ke bagian bawah Cooling ZoneSehingga pendinginan dan pembentukan Fe3C kurang optimal --> Mtz rendah

Perlu injeksi gas CH4 di bagian bawah Cooling Zone agar proses cooling dan karburisasi optimal

Injeksi Natural GasInjeksi Natural Gas

Perlu injeksi gas CH4 di bagian bawah Cooling Zonemelalui kedua cluster breaker pada masing-masing Reaktor

Karena pada cluster breaker telah terdapat lubang untuk injeksi meski belum dilengkapi dengan controller dan indikator

Reaksi reduksi

Reaksi karburasi

Metalic iron, magnetite dan wustite dapat mengalami karburasi di CZ Karburasi terjadi antara besi dengan gas CH4 atau gas CO

Reaksi total dengan gas CH4

Reaksi total dengan gas CO

Reaksi dengan CO membutuhkan 2+11 mol gas CO+H2

Reaksi dengan CH4 membutuhkan 2 mol CH4 dan 5 mol gas CO+H2

Gas CH4 dipilih untuk karburisasi/cooling karena memerlukan lebih sedikit gas CO+H2. Gas CH4 diambil dari arus NG yang temperaturnya sekitar 30 oC agar didapat hasil DRI dengan temperatur < 45 oC

PHASE DIAGRAM Fe3C

Dinas Operasi HYL III Pabrik Besi Spons PTKS

Injeksi gas CH4 melalui cluster breaker dimulaiakhir bulan Mei 2010

Memanfaatkan dan melengkapi sistem pendinginan lanjut di area Cluster Breaker yang telah tersedia

Menghasilkan DRI dengan kuantitas tinggi (>2.600 TPD/RX) dan kualitas baik (Mtz > 94% dan TC > 2,7%) untuk menurunkan konsumsi energi dan karbon di steelmaking

Menghasilkan DRI dingin (<45oC) sehingga aman untuk peralatan spons handling, mengurangi resiko kebakaran dan mengurangi losses DRI ke patio.

Dalam jangka panjang sistem tersebut tetap digunakan untuk operasi HYL III Zero Reformer.

Injeksi NG dengan temperatur rerata 30 oC ke area cluster breaker pada masing-masing RX sebanyak maksimal 6000 NCMH.Rencana penambahan indikator dan controller untuk arus injeksi agar dapat dikontrol dan dimonitor secara online.

Mar Apr May Jun Jul Mar Apr May Jun Jul

Mtz TC

mulai injeksi CH4 mulai injeksi CH4

Metalisasi dan Total Carbon meningkat sejak dilakukan injeksi NG melalui cluster breakerOperating cost steelmaking (energy consumption, Carbon injection) turun, meski biaya injeksi O2 naikInjeksi NG > 6000 NCMH menyebabkan over turbulensi pada daerah cluster breaker sehingga discharge terhambat

Dapat memproduksi DRI dengan kuantitas tinggi (>2.600 TPD/RX) dan kualitas baik (Mtz > 94% dan TC > 2,7%).

Menurunkan konsumsi energi dan karbon di steelmaking. Menghasilkan DRI dingin (<45oC) sehingga aman untuk

peralatan spons handling. Mengurangi resiko kebakaran di gudang dan losses DRI

ke patio. Mendukung project Zero Reformer karena akan masih

tetap dipakai ke depannya. Dari sisi lingkungan mengurangi terbentuknya fines DRI

yang mencemari lingkungan.