III. PROSES PEMBUATAN BESI

( IRON MAKING )

III.PROSES PEMBUATAN BESI

Ekstraksi : Proses pengambilan unsur berharga darimineralnya

Proses pembuatan Besi adalah proses ekstraksi unsurbesi ( Fe ) dari mineralnya dengan cara reaksi reduksidengan gas CO dan HContoh : FeO ( Hematite ) + 3CO 2Fe + 3COContoh : FeO ( Hematite ) + 3CO 2Fe + 3CO

FeO ( Hematite ) + 3H 2Fe + 3HO

Gas CO diperoleh dengan cara pembakaran ( oksidasi ) C dari Kokas, Batubara atau Gas Alam ( CH )

Gas H diperoleh dengan cara mereaksikan Uap air

( HO ) dengan C dari Kokas atau Gas Alam

PROSES PEMBUATAN BESI

Klasifikasi teknologi proses pembuatan Besi : Blast Furnace ( Tanur tiup, Tanur tinggi / Hoogoven )

Direct Reduction ( Reduksi langsung )

Direct Smelting ( Peleburan langsung ) Direct Smelting ( Peleburan langsung )

Teknologi Blast Furnace konvensional, well proven technology, paling banyak digunakan

Proses Reduksi langsung proses reduksi bijih besiyang berlangsung dibawah titik lebur besi

Proses Peleburan langsung proses pembuatan besicair langsung dari bijih besi

PROSES PEMBUATAN BESI

HI GRADE

IRON ORE

LOW GRADE

COMMINUTIONCOMMINUTION

BENEFICIATION

SINTER, PELLET

LUMP OREFINESCONCENTRATE

AGGLOMERATION

DIRECT SMELTING BLAST FURNACEDIRECT REDUCTION

HOT METAL HOT METAL/PIG IRONSPONGE IRON/DRI/HBI

III.1. BLAST FURNACE

Bagian-bagian Blast Furnace :

1. Tuyerres ( lubang pemasukan udarapanas )

2. Bosh ( zona peleburan )

3. Barrel ( zona reduksi oksida Ferro )

4. Stack ( zona reduksi oksida Ferri )

5. Throat ( zona pemanasan awal )5. Throat ( zona pemanasan awal )

6. Pemasukan umpan ( bijih besi, Kokas, Batu Kapur )

7. Exhaust gas ( gas yang akandikeluarkan )

8. Burden ( kolom bijih besi, Kokas, Batu Kapur )

9. Cinder notch ( pengeluar terak )

10. Tap hole ( pengeluar besi cair )

11. Pengeluar Gas buang

BLAST FURNACE

Blast Furnace dilengkapi

fasilitas sbb :

Hot Stove / Regenerator

Ladle car / Torpedo car

Pig Iron casting machine Pig Iron casting machine

Water spray slag granulator

Slag dump / Dry slag pit

Skip hoist / Belt Conveyor

Scrubber

III.1.1. SPESIFIKASI & FUNGSI

BAHAN ASUPAN

BIJIH BESI

KOKAS ( COKE ) &

JENIS SPESIFIKASI

Lump Ore Fe > 65 %, 5 16 mm

Sinter Fe > 60 %, 5 50 mm

Pellet Fe > 65 %, 8 16 mm

SPESIFIKASI KOKAS ( COKE ) &

BATUBARA ( Pulverized

Coal / PCI )

FLUX

SPESIFIKASI

Kokas C > 82 %, 5 60 mm

Batubara C 40 45 %

5300 Kcal/Kg

SPESIFIKASI

Batu Kapur CaO + MgO > 45 %,

SiO + AlO < 3 %

Dolomite sda

III.1.1. SPESIFIKASI & FUNGSI

BAHAN ASUPAN

FUNGSI KOKAS ( COKE )

Menghasilkan energi panas

Memasok unsur C sebagaisumber gas reduktor ( CO )

Menahan beban

Membentuk kisi-kisi atau rongga-rongga untuk lalunya gas

Membentuk kisi-kisi atau rongga-rongga untuk lalunya gas reduktor dan udara panas

FUNGSI FLUX

Mengikat abu dari Kokas danBatubara

Mengikat kotoran dari bijih besi

Membuat terak ( slag ) lebihencer

III.1.2. REAKSI PEMBENTUKAN

GAS REDUKTOR ( CO DAN H )

Reaksi pembakaran C dalam Kokas oleh O dan HO yang terkandung atau diinjeksikan kedalam udara panas , berjalan pada temperatur 1650 C dan bersifat eksotermik :

C + O CO

C + CO 2CO * ( Reaksi Boudouard )C + CO 2CO * ( Reaksi Boudouard )

2C + O 2CO + 110.458 KJ/mol .. ( 1 )

C + HO CO + H + 131.378 KJ/mol .. ( 2 )

Kedua reaksi tersebut menghasilkan jumlah panas yang besar, disamping gas reduktor CO dan H

III.1.3. REAKSI KIMIA DALAM BLAST FURNACE

TEMP REAKSI KIMIA KETERANGAN

250 C Pelepasan HO

550 CaCO CaO + CO Calsinasi Bt. Kapur

MnO + CO MnO + CO

FeO + 3CO 2Fe + 3CO Reaksi reduksi Besi &

FeO + 4CO 3Fe + 4CO Mangan Oksida oleh

925 FeO + C0 Fe + CO gas CO dan H925 FeO + C0 Fe + CO

FeO + 3H 2Fe + 3HO

FeO + 4H 3Fe + 4HO

FeO + H Fe + HO

1500 FeO + C Fe + CO Reaksi reduksi

MnO + C Mn + CO Oksida-oksida oleh C

SiO + 2C Si + 2CO

PO + 5C 2P + 5CO

1650 2C + O 2CO Reaksi pembakaran C

FeS + CaO + C Fe + CaS + CO Reaksi reduksi Sulfida

III.1.4.TEKNOLOGI PROSES

LUMP ORE, COKE, FLUX DUST TO SINTERING

BFG

DC VW EsP

31

OFF GAS

STOVE

STACK

SLAG BLOWER

HOT METAL

B

F

III.1.5. NERACA BAHAN

1,7 TON BIJIH BESI

350 550 KG KOKAS + BT.BARA

250 KG BT.KAPUR + DOLOMIT

1,6 TON UDARA

2 3 TON BF GAS

25 50 KG ABU

1,6 TON UDARA

PANAS

1 TON BESI CAIR

( PIG IRON )

200 400 KG

TERAK ( SLAG )

III.1.6. OPERASI BLAST FURNACE

PERSIAPAN OPERASI

OPERASI ( 5 6 th )

DRYING

FILLING

LIGHTING

PROBLEM-PROBLEM OPERASI :

SLIP / BRIDGINGSOPERASI ( 5 6 th )

PENGHENTIAN

OPERASI

SLIP / BRIDGINGS

SCAFFOLDING

CHANNELING

BREAKOUT

FANNING

BACK DRAFTING

BANKING

BLOWING OUT

BLOWDOWN

III.1.7. TEKNIKIII.1.7. TEKNIK--TEKNIK BARUTEKNIK BARU

Blast Furnace