Proses Pembuatan Besi & BajaSemester Genap 2014/2015

Prof. Dr.-Ing. Bambang SuharnoProf. Dr.-Ing. Bambang Suharno

Proses Pembuatan Besi & BajaSemester Genap 2014/2015

Prof. Dr.-Ing. Bambang SuharnoProf. Dr.-Ing. Bambang Suharno

Metallurgy and Materials EngineeringFaculty of EngineeringUniversitas Indonesia

Metallurgy and Materials EngineeringFaculty of EngineeringUniversitas Indonesia

• Baja memegang peranan penting sebagai material rekayasa dalam peradaban kemajuan manusia

• Cadangan di alam besar (pada kerak bumi)• (O) (46,6%)

• (Si) (27,7%)

• (Al) (8,1%)

• (Fe) (5,0%)

• (Ca) (3,6%)

• (Na) (2,8%)

• (K) (2,6%)

• (Mg) (2,1%).

• Mudah di recycling (> 35% scrap dilebur Baja)

• Mudah di buat paduan (alloy) dan heat treatment

Baja Sebagai Engineering MaterialMengapa Baja?

BAJA

Tek.Informasi

Transportasi

Peralatan

Pertahanan

PT KRAKATAU STEEL

Peralatan Rmh Tangga

Infrastruktur

Peran Strategis Industri Baja

Jalur Pembuatan Baja Dunia

60% 0,2% 4,3% 35%

4 Jalur Pembuatan Besi Baja

• Tanur Tinggi (Blast Furnace) – Besi Cair- BOF – Baja Cair

• Reduksi Langsung (mis Hylsa) – Sponge Iron – EAF – Baja Cair

• Scrap – EAF – Baja Cair

• Smelting Reduction – Besi Cair – BOF – Baja Cair

Integrated Steel Mill Mini Mill

Blast Furnace Direct Reduction EAF

Raw Material Iron Ore, Coke Iron Ore, CH4, Coal Scrap, Listrik

Production/Capacity 2- 10 Million Tons 300.000 – 3 Million Tons

100.000 – 1 million Ton

Technology /Equipment

Complex production Flow BF-BOF-Concast-Rolling

DR – EAF-Concast-Rolling

Single Production Line EAF-Concast-Rolling

Product Range Flat/Long Product (higher value added product

Flat/Long Product (higher value added product

Limited long product (lower quality steel product)

Market Domestic and global market

Domestic and global market

Mainly domestic/ local market

Investment Level High investment High Investment Small and medium investment

Integrated Steel Mill vs Mini Mill

                                                      

                                                                                                                        

Integrated Steel Mill

                                                      

                                                                                                                         

Steelmaking Flowlines

Mini Mill (Single Line Production)

BILLET

SCRAP

ROLLING MILL

LONG PRODUCT

2014 : Crude Steel Production 1662 Million Ton

PRODUKSI BIJIH BESI DUNIA

Cadangan Bijih Besi Dunia

Keuntungan Penggunaan Scrap• Hemat energi: dibandingkan dengan energi yang

dibutuhkan untuk proses pembuatan baja dengan bahan baku bijih besi.

• Mendukung upaya konservasi sumber daya mineral dan batubara

• mengurangi emisi gas rumah kaca CO2

• Untuk setiap 500 ton scrap yang diolah maka:

– Menurunkan emisi gas CO2 sebesar 700 ton.

– Mengurangi pemakaian bijih besi sebanyak 710 ton.– Menekan pengunaan batubara antrasit sebanyak 220 ton

Kerugian Penggunaan Scrap

• Tantangan terbesar dalam proses daur ulang scrap adalah bagaimana menghilangkan pengotor-pengotor yang melekat pada scrap.

• Keberadaan pengotor pada scrap akan mengganggu proses pembuatan baja dan menurunkan kualitas baja

• Karenanya scrap harus memenuhi standar dan spesifikasi yang telah ditentukan.

Produksi Baja Indonesia (11 Juta Ton)(Potret Jalur Teknologi dan Bahan Baku)

Integrated Steel Mill Mini Mill

Iron Making Blast Furnace(hot metal/pig iron)

Direct Reduction(sponge iron)

-

Steel Making BOF-Concast EAF-Concast EAF-Concast

Production T/year 3 JutaPosko-KS

Pengembangan KS(1.5 Juta) Thn 2015

2.75 Juta(30 % an)

6.05 Juta(70% an)

Number of Company (2) 1 IISIA : 51Non IISIA : 29

Raw Material Import (T/year)

? Iron Ore: 2.6 JutaScrap: 0.5 Juta

Slab/Billet : 0.8 – 1.6 Juta

Scrap: 5 – 6 Juta

Raw Material Local (T/year)

- ? Scrap: 2 Juta

INDEKS KONSUMSI BAJA

Germany

South Africa

Canada

Australia

Spain

Japan

United State

SingaporeKorea Rep

Saudi ArabiaNew Zealand

Bangladesh

Sri Lanka

Pakistan

Ukraine

Indonesia

Viet NamPhilipines

Argentina

ChinaThailand

Brazil

Malaysia

Mexico

1

10

100

1000

100 1000 10000 100000

GDP / Capita (US$)

Ko

ns

um

si B

aja

/ C

apit

a (K

g)

Data 2003 – 2004. Konsumsi baja di negara-negara maju saat ini telah mencapai diatas 350kg perkapita/ tahun, sementara Indonesia adalah hanya ~23 kg, negara - negara ASEAN lainnya: Malaysia 275 kg, Thailand 119 kg, dan Singapore telah mencapai 845 Kg.

Indeks konsumsi baja sering dijadikan sebagai salah satu indikator tingkat kemajuan/kemakmuran suatu bangsa/ negara.

Dengan populasi penduduk Indonesia yang pada saat ini ~235 juta (2008), secara bisnis—bila kondisi perokonomian membaik—Indonesia merupakan potensi pasar yang sangat besar.

Sumber : Krakatau Steel 2007

2025 : 14.500 – 15.500 $/ Kapita2025 : 280 Juta penduduk

Pendapatan Perkapita vs Konsumsi Baja

Konsumsi Per Kapita Beberapa Negara (kg)

Target Konsumsi Baja Indonesia Perkapita antara 2011 (37 kg) -2025 (400 – 600 kg)

Sumber : Kajian Kemenperin 2012

Target Konsumsi Baja Indonesia 2011 - 2025

Sumber : Kajian Kemenperin 2012

Forecast Demand on Total Steel Product (Apparent Steel Use)

YearForecast on Total Steel

Product (‘000)

2001 5,029

2002 4,859

2003 4,689

2004 5,718

2005 7,235

2006 6,245

2007 7,245

2008 8,823

2009 6,398

2010 7,995

2011 8,379

2012 8,763

2013 9,147

2014 9,531

• Consumption of total steel product (Apparent Steel Use) is increasing in line with the global economic recovery after the crisis. National steel consumption in this year projected to reach 8.4 million tons. The increase in GDP growth of the country is also contribute to the increase of consumption in steel. GDP growth drive the economic sector growing rapidly such as automotive, construction and property sectors.

Source : World Steel Association

Industri Baja Indonesia• Indonesia masih tergantung pada bijih besi (pelet) impor untuk bahan

baku pembuatan baja

• Indonesia juga masih harus mengimport scrap untuk mini mills steel plan

• Kebutuhan baja yang tinggi lebih besar dari produksi yg dihasilkan (mengharuskan import)

• Indonesia juga mengimport hampir semua baja baja khusus (alloy Steel)

• Pelet impor :

– Harga mahal (2007, CNF > 100 US$/Ton)

– Transportasi mahal

– Suplai tidak bisa dikendalikan

• Bijih besi lokal :

– Jumlahnya cukup banyak terutama bijih besi laterit

– Harga murah (FOB 17 US$/ Ton)

– Transportasi murah, Suplai bisa dikendalikan

• Bijih besi merupakan komponen biaya produksi utama pembuatan baja

Biaya Produksi Iron Making ( Hyl-III ) – Thn. 2006

Teta

p

Varia

bel =

94

%

Tota

l

Lain - 2

Energi

19%Pellet

79%

-1%

Energi

18%Pellet

73%

Listrik3%

Gas

15%

Sumber : PT Krakatau Steel

Biaya Produksi Steel Making ( SSP ) – Thn. 2006

Teta

p Varia

bel =

91,

9 %

Tota

l

Konsumabel

Listrik

Others 3%

Konsumabel

10,10%

Gas 0,3 %

Listrik

14,5%

Spons+Scrap 64%

Refractories 2,69%

Alloys 2,68%

Additive 2,28%

Electrode 2, 45%

Sumber : PT Krakatau Steel

HARGA PELET IMPOR vs. BIAYA PEMBUATAN PELET LOKAL

0

20

40

60

80

100

120

Pellet Impor Ore Impor Ore Lokal

Pelletizing Cost

Beneficiation Cost

Freight Cost

Row Mat'l Price (FOB)

Harga Pellet Impor CNF

Biaya Pembuatan Pellet-Ore

Impor

Biaya Pembuatan Pellet-Ore

Lokal

Pendirian industri bahan baku (pelet) dengan me-manfaatkan bijih besi lokal berpeluang/bisa menurun-kan biaya bahan baku sangat signifikan yaitu ~ 65 USD/ton.

Gap: ~ 65 USD/T

Sumber : PT Krakatau Steel

Steel

Plain C Steel

Wear Resistant

Heat Resistant

Corrosion Resistant

High Alloy Steel> 8% Alloying Element

Low Alloy Steel< 8% Alloying Element

High C Steel> 0,5%

Med C Steel 0,2 – 0,5%

Low C Steel < 0,2%

Future Development of Steel

- Baja belum sepenuhnya dikembangkan- Masih banyak kemungkinan

pengembangannya• Pengurangan Elemen Pengotor dan Non

Metalic Inclusion ke level yang sangat rendah dapat meningkatkan– Ductility– Toughness– Fatique Strength– Corrosion Resistance

Future Development of Steel

- FINE STRUCTURE CONTROL

Kontrol dalam besar butir/ tekstur/ mikrostructure dapat meningkatkan– Formability– Toughness– Ketahanan Abrasiv– Sifat Magnetis/ Elektromagnetis

Dikombinasikan dengan: New Alloy Composition, New Precipitate

Future Development of Steel

- ADVANCED SURFACE MODIFICATION– Untuk High Corrosion Resistance– High Hardness/ wear resistance– Soiling Resistance

• COMPOSITE of STEEL and OTHER MATERIALS– Menghasilkan “new properties”

• Lebih kuat, lebih tangguh