proses blast furnace dapur tinggi

9
Makalah Blast Furnace (Dapur Tinggi) satriopage.blogspot.com /2012/12/makalah-blast-furnace-dapur-tinggi.html BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada umumnya dapur tinggi digunakan untuk mengolah bijihbijih besi untuk dijadikan besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan oleh dapur tinggi diolah kembali kedalam dapur, untuk dijadikan baja atau baja tuang; juga besi tuang. Konstruksi dapur tinggi dapat dilihat pada gambar 2-1. Bahan yang digunakan dalam proses dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar dari dapur tinggi diperlukan bahan-bahan antara lain : Bijih besi, batu kapur, bahan bakar dan udara panas. Ferro merupakan sebuah sebutan yang tidak asing lagi kita khususnya bagi kelompok dunia bahan teknik ferro. Bahan baku utama baja berupa iron ores atau bijih besi yang diolah dalam dapur tinggi ( blast furnace ). Dapur tinggi adalah proses mula bijih-bijih besi diproduksi untuk kemudian dijadikan bahan dasar untuk pembuatan baja-baja dan atau besi-besi lainnya. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan pengertian Blast Furnace (BF) ? 2. Bagaimana Konstruksi Blast Furnace (BF) dan cara kerja BF? 3. Apa saja bahan baku dan bahan tambahan BF? 4. Bagaimanakah reaksi kimia dalam BF dan efisiensi gas BF? 5. Apa saja hasil produk dan penggunaanya dalam dunia teknik ? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui pengertian Blast Furnace (BF). 2. Untuk mengetahui bagaimana kontruksi Blast Furnace dan prinsip kerja Blast Furnace. 3. Untuk mengetahui bahan baku dan bahan tambahan BF. 4. Untuk mengetahui reaksi kimia dalam BF dan efisiensi gas BF. 5. Untuk mengetahui hasil produksi dan manfaat dapur tinggi dalam dunia teknik. BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Blast Furnace (BF) Blast furnace (dapur tinggi) adalah tanur metalurgi digunakan untuk peleburan untuk memproduksi industri logam, umumnya ferro. Dalam dapur tinggi, bahan bakar, bijih, dan kapur terus dipasok melalui bagian atas tanur, sementara udara (kadang-kadang dengan pengayaan oksigen) yang ditiupkan ke bagian bawah tanur, sehingga reaksi kimia berlangsung sepanjang tanur sebagian bahan bergerak ke bawah pada bagian tanur. Produk dari dapur tinggi biasanya berupa logam cair dan terak fase disadap dari bawah, dan gas buang yang keluar dari bagian atas tanur. Aliran ke bawah dari bijih besi dan fluks dalam kontak dengan upflow panas, karbon monoksida yang kaya gas pembakaran merupakan proses pertukaran perlawanan. Blast furnace atau dapur tinggi harus dikontraskan dengan tanur udara (seperti tanur reverberatory) oleh konveksi dari gas panas di buang cerobong asap. Menurut pengertian dalam arti luas, bloomeries untuk ferro, rumah meniup untuk timah, dan pabrik smelt untuk memimpin akan diklasifikasikan sebagai dapur tinggi atau blast furnace. Namun, sebutan ini biasanya terbatas dengan digunakannya untuk peleburan iron ores untuk memproduksi pig iron, bahan antara yang digunakan dalam produksi besi dan baja komersia.

Upload: kianalvarosachiorajendra

Post on 12-Nov-2015

84 views

Category:

Documents


41 download

DESCRIPTION

pdf

TRANSCRIPT

  • Makalah Blast Furnace (Dapur Tinggi)satriopage.blogspot.com /2012/12/makalah-blast-furnace-dapur-tinggi.html

    BAB IPENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang Pada umumnya dapur tinggi digunakan untuk mengolah bijihbijih besi untuk dijadikan besikasar. Besi kasar yang dihasilkan oleh dapur tinggi diolah kembali kedalam dapur, untuk dijadikan bajaatau baja tuang; juga besi tuang. Konstruksi dapur tinggi dapat dilihat pada gambar 2-1. Bahan yangdigunakan dalam proses dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar dari dapur tinggi diperlukanbahan-bahan antara lain : Bijih besi, batu kapur, bahan bakar dan udara panas. Ferro merupakan sebuah sebutan yang tidak asing lagi kita khususnya bagi kelompok duniabahan teknik ferro. Bahan baku utama baja berupa iron ores atau bijih besi yang diolah dalam dapurtinggi (blast furnace). Dapur tinggi adalah proses mula bijih-bijih besi diproduksi untuk kemudiandijadikan bahan dasar untuk pembuatan baja-baja dan atau besi-besi lainnya.1.2 Rumusan Masalah1. Apa yang dimaksud dengan pengertian Blast Furnace (BF) ?2. Bagaimana Konstruksi Blast Furnace (BF) dan cara kerja BF?

    3. Apa saja bahan baku dan bahan tambahan BF?

    4. Bagaimanakah reaksi kimia dalam BF dan efisiensi gas BF?

    5. Apa saja hasil produk dan penggunaanya dalam dunia teknik?

    1.3 Tujuan1. Untuk mengetahui pengertian Blast Furnace (BF).2. Untuk mengetahui bagaimana kontruksi Blast Furnace dan prinsip kerja Blast Furnace.3. Untuk mengetahui bahan baku dan bahan tambahan BF.4. Untuk mengetahui reaksi kimia dalam BF dan efisiensi gas BF.5. Untuk mengetahui hasil produksi dan manfaat dapur tinggi dalam dunia teknik.

    BAB IIPEMBAHASAN

    2.1 Pengertian Blast Furnace (BF) Blast furnace (dapur tinggi) adalah tanur metalurgi digunakan untukpeleburan untuk memproduksi industri logam, umumnya ferro. Dalam dapur tinggi, bahan bakar, bijih,dan kapur terus dipasok melalui bagian atas tanur, sementara udara (kadang-kadang denganpengayaan oksigen) yang ditiupkan ke bagian bawah tanur, sehingga reaksi kimia berlangsungsepanjang tanur sebagian bahan bergerak ke bawah pada bagian tanur. Produk dari dapur tinggibiasanya berupa logam cair dan terak fase disadap dari bawah, dan gas buang yang keluar daribagian atas tanur. Aliran ke bawah dari bijih besi dan fluks dalam kontak dengan upflow panas, karbonmonoksida yang kaya gas pembakaran merupakan proses pertukaran perlawanan. Blast furnace atau dapur tinggi harus dikontraskan dengan tanur udara (seperti tanurreverberatory) oleh konveksi dari gas panas di buang cerobong asap. Menurut pengertian dalam artiluas, bloomeries untuk ferro, rumah meniup untuk timah, dan pabrik smelt untuk memimpin akandiklasifikasikan sebagai dapur tinggi atau blast furnace. Namun, sebutan ini biasanya terbatas dengandigunakannya untuk peleburan iron ores untuk memproduksi pig iron, bahan antara yang digunakandalam produksi besi dan baja komersia.

  • Dapur tinggi digunakan untuk mengolah iron ores menjadi besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan olehdapur tinggi tersebut dimasukkan kedalam dapur/ konveerter, untuk dijadikan baja, baja tuang, ataubesi tuang. Bahan - bahan yang diperlukan dalam proses dapur tinggi untuk mengubah biji besimenjadi besi kasar, antara lain : Batu kapur (fluks), Bijih besi, bahan bakar (kokas) dan udara panas.Iron ores diperoleh dari proses penambangan dan proses pemisahan (extraction), iron oresmerupakan bahan utama yang akan diubah menjadi besi kasar. 1. Batu kapur : batu kapur bertindak sebagai pengikat kotoran (fluks), jadi pengotor pengotor yangikut tercampur pada cairan besi yang akan mengurangi kualitas besi kasar akan diikat oleh batu kapurdan dibuang menjadi terak.

    2. Bahan Bakar : Bahan bakar yang umum diqunakan dalam proses dapur tinggi biasanya adalahkokas. Tapi bahan bakar lain seperti arang kayu juga antrasit juga bisa digunakan.

    3. Udara panas : Digunakan untuk melangsungkan pembakaran dengan bahan bakar menjadi CO2dan gas CO untuk menghasilkan panas, Udara panas dihembuskan dengan maksud agar pembakaransempurna, lebih cepat, sehingga kebutuhan kokas berkurang. Udara panas dihasilkan oleh dapurcowper.

    Dapur tinggi pada umumnya diletakkan tidak jauh dari daerah penyimpanan atau pengadaan bahanyang akan diolah, seperti iron ores atau bijih besi, bahan bakar, dan batu kapur. Tujuannya untukmempermudah dan mempercepat proses pengisian bahan mentah ke dalam dapur tinggi sehinggadapat memperlancar produksi besi kasar.Blast firnace atau dapur tinggi terdiri dari kerangka baja yang terdiri tegak lurus hampir membentukseperti sebuah silinder. Tanur ini mempunyai tinggi sekitar 30 meter dan diameter sekitar 6 meter. Padabagian dalam tanur telah disediakan batu tahan api dan dilengkapi dengan alat yang digunakan untukmemasukan bahan bahan di bagian atas, sedangkan di bagian bawah terdapat tempatpengumpulan besi dan terak cair.

    2.2 Konstruksi Dapur tinggi atau blast furnace dan cara kerjanyaDapur tinggi atau blast furnace mempunyai bentuk dua buah kerucut yang berdiri menjadi satu di atasyang lain pada alasnya. Di bagian atas adalah tanurnya yang melebar ke bawah, sehingga muatannyadengan mudah meluncur ke bawah dan tidak terjadi hambatan. Bagian bawah melebar ke atasdengan tujuan agar muatannya tetap berada di bagian ini. Dapur tinggi atau blast furnace terbuat darisusunan batu tahan api yang diberi selubung baja pelat untuk memperkokoh konstruksinya. Tanur inidiisi dari atas dengan alat pengisi. Berturut-turut dimasukkan kokas, bahan tambahan (batu kapur) daniron ores. Kokas adalah arang batu bara yaitu batu bara yang sudah didestilasikan secara kering danmengandung belerang yang sangat rendah sekali. Kokas berfungsi sebagai bahan bakarnya danmembutuhkan zat asam yang banyak sebagai pengembus. Agar proses dapat berjalan dengan cepatudara pengembus itu perlu dipanaskan terlebih dahulu di dalam dapur pemanas udara. Besi cair di dalam dapur tinggi, kemudian dicerat dan dituang menjadi besi kasar, dalambentuk balok-balok besi kasar yang digunakan sebagai bahan ancuran untuk pembuatan besi tuang (didalam dapur kubah), atau dalam keadaan cair dipindahkan pada bagian pembuatan baja di dalamkonvertor atau dapur baja yang lain, misalnya dapur Siemen Martin. Batu kapur sebagai bahantambahan gunanya untuk mengikat abu kokas dan batu-batu ikutan hingga menjadi terak yang denganmudah dapat dipisahkan dari besi kasar. Terak itu sendiri di dalam proses berfungsi sebagai pelindungcairan besi kasar dari oksida yang mungkin mengurangi hasil yang diperoleh karena terbakarnya besikasar cair itu. Batu kapur yang terurai akan mengikat batu-batu yang terangkut dan unsur-unsurlainnya.

  • Prinsip Kerja Blast Furnace/ Dapur Tinggi

    Gambar: Proses yang terjadi dalam Blast Furnace

    Proses produksi didalam dapur tinggi ada 4 tahap :1. Proses pemasukan muatan2. Proses reduksi3. Proses pencairan4. Hasil produksi dapur tinggi1) Proses Pemasukan Muatan : Yang dimaksud dengan muatan dapur tinggi adalah isi dari dapurtinggi yang terdiri atas bahan bakar kokas, biji besi dan bahan tambah yang berupa batu kapur.2) Proses Reduksi : Reduksi yaitu Oksid arang C(O) dan kokas serta zat arang C. Proses ini terjadisangat cepat. Pada proses reduksi terbagi menjadi 3 daerah, yaitu:a. Daerah pengeringanDaerah paling atas, terdapat gas CO2b. Daerah reduksiMuatan akan mulai melebur dan bergerak kebawah mendekati daerah pencairanc. Daerah pencairan3) Proses Pencairan : Muatan dapur tinggi yang berisi kokas, biji besi dan batu kapur setelahmengalami pemanasan akan bergerak kebawah. Dalam perjalanan dari atas ke bawah mengalamiproses reduksi.4) Hasil produksi dapur tinggi : Besi kasar sebagai bahan dasar pembuatan bajada gas dapurtinggi.

    Cara Kerja Dapur Tinggi :1. Bahan bakar, bijih besi dan bahan tambahan dimasukkan secara teratur berlapis-lapis.2. Udara panas dimasukkan dari daputr cowper dengan kecepatan 100m/dt, maka udara panas

  • mengadakan pembakaran (CO2 dan pembentukan CO) sebagai gas untuk mereduksi bijih-bijih besidengan temperature 9000oC.3. Muatan yang turun ertama kali melepas air, kemudian hidrat arang dan terjadi pengikatankimiawi pada waktu reduksi pertama oleh CO pada suhu 400oC.4. Bijih besi turun terus supaya arang/kokas yang pijar berwarna putih menerima zat arang danmembentuk karbonat-karbonat seperti batu kapur dan dolomite, baru kehilangan CO2 pada suhu700oC.-800oC., maka teraknya terbentuk bersama-sama dengan reduksi sempurna dari besi.

    Batu tambang/batu kapur CaCO/CaCO3 dinamakan dolomit, untuk : Mengikat kotoran Melindungi besi/cairan besi dan oksidasi

    Hasil olahan blast furnace/ dapur tinggi adalah :1. Besi kasar / pig iron2. terak3. Gas dan debu

    Gambar Proses Blast furnace/ Dapur TinggiProses Dalam Blast Furnace/ Dapur Tinggi

    Prinsip kerja dari dapur tinggi adalah prinsip reduksi. Pada proses ini unsur karbon monoksida dapatmenyerap unsur asam dari ikatan-ikatan besi unsur asam pada suhu tinggi. Pada pembakaran suhutinggi + 1800oC dengan udara panas, maka dihasilkan suhu yang dapat menyelenggarakan reduksitersebut. Agar tidak terjadi pembuntuan karena proses berlangsung maka diberi batu kapur sebagaibahan tambahan. Bahan tambahan bersifat asam apabila bijih besinya mempunyai sifat basa dansebaliknya bahan tambahan diberikan yang bersifat basa apabila bijih besi bersifat asam. Gas yangterbentuk dalam dapur tinggi selanjutnya dialirkan keluar melalui bagian atas dan ke dalam pemanasudara. Terak yang menetes ke bawah melindungi besi kasar dari oksida oleh udara panas yang

  • dimasukkan, terak ini kemudian dipisahkan. Proses reduksi di dalam dapur tinggi tersebut berlangsungsebagai berikut: Zat arang dari kokas terbakar menurut reaksi : C + O2 CO2 sebagian dari CO2bersama dengan zat arang membentuk zat yang berada ditempat yang lebih atas yaitu gas CO. CO2 + C 2CO Di bagian atas dapur tinggi pada suhu 3000 sampai 8000 C oksid besi yang lebihtinggi diubah menjadi oksid yang lebih rendah oleh reduksi tidak langsung dengan CO tersebutmenurut prinsip : Fe2O3 + CO 2FeO + CO2Pada waktu proses berlangsung muatan turun ke bawah dan terjadi reduksi tidak langsung menurutprinsip : FeO+CO FeO+CO2. Reduksi ini disebut tidak langsung karena bukan zat arang murni yangmereduksi melainkan persenyawaan zat arang dengan oksigen. Sedangkan reduksi langsung terjadipada bagian yang terpanas dari dapur, yaitu langsung di atas pipa pengembus. Reduksi iniberlangsung sebagai berikut. FeO + C Fe + CO. CO yang terbentuk itulah yang naik ke atas untukmengadakan reduksi tidak langsung tadi. Setiap 4 sampai 6 jam dapur tinggi dicerat, pertamadikeluarkan teraknya dan baru kemudian besi. Besi yang keluar dari dapur tinggi disebut besi kasaratau besi mentah yang digunakan untuk membuat baja pada dapur pengolahan baja atau dituangmenjadi balok-balok tuangan yang dikirimkan pada pabrik-pabrik pembuatan baja sebagai bahanbaku. Besi cair dicerat dan dituang menjadi besi kasar dalam bentuk balok-balok besi kasar yangdigunakan sebagai bahan ancuran untuk pembuatan besi tuang (di dalam dapur kubah) atau masihdalam keadaan cair dipindahkan pada bagian pembuatan baja (dapur Siemen Martin).Terak yang keluar dari dapur tinggi dapat pula dimanfaatkan menjadi bahan pembuatan pasir terakatau wol terak sebagai bahan isolasi atau sebagai bahan campuran semen. Besi cair yang dihasilkandari proses dapur tinggi sebelum dituang menjadi balok besin kasar sebagai bahan ancuran di pabrikpenuangan, perlu dicampur dahulu di dalam bak pencampur agar kualitas dan susunannya seragam.Dalam bak pencampur dikumpulkan besi kasar cair dari bermacam-macam dapur tinggi yang adauntuk mendapatkan besi kasar cair yang sama dan merata. Untuk menghasilkan besi kasar yangsedikit mengandung belerang di dalam bak pencampur tersebut dipanaskan lagi menggunakan gasdapur tinggi.

    2.3 Bahan Baku dan Tambahan Dalam Blast Furnace Bahan utama untuk membuat besi kasar adalah bijih besi. Berbagai macam bijih besi yang terdapat didalam kulit bumi berupa oksid besi dan karbonat besi, diantaranya yang terpenting adalah sebagaiberikut :1. Batu besi coklat (2Fe2O3 + 3H2O) dengan kandungan besi berkisar 40%.2. Batu besi merah yang juga disebut hematit (Fe2O3) dengan kandungan besi berkisar 50%.3. Batu besi magnet (Fe2O4) berwarna hijau tua kehitaman, bersifat magnetis dengan mengandungbesi berkisar 60%.4. Batu besi kalsit atau spat (FeCO3) yang juga disebut sferosiderit dengan mengandung besi berkisar40%. Iron ores atau bijih besi dari tambang biasanya masih tercampur dengan pasir, tanah liat, danbatu-batuan dalam bongkah-bongkahan yang tidak sama besar. Untuk kelancaran proses pengolahanbijih besi, bongkah-bongkah tersebut dipecahkan dengan mesin pemecah, kemudian disortir antarabijih besih dan batu-batuan ikutan dengan tromol magnet. Pekerjaan selanjutnya adalah mencuci bijihbesi tersebut dan mengelompokkan menurut besarnya, bijihbesi halus dan butir-butir yang kecildiaglomir di dalam dapur sinter atau rol hingga berupa bola-bola yang dapat dipakai kembali sebagaiisi dapur. Setelah bijih besi itu dipanggang di dalam dapur panggang agar kering dan unsur-unsuryang mudah menjadi gas keluar dari bijih kemudian dibawa ke dapur tinggi diolah menjadi besi kasar.Bahan yang digunakan dalam proses dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar dari dapur tinggidiperlukan bahan-bahan antara lain : Bijih besi, batu kapur, bahan bakar dan udara panas.1. Iron ore didapat dari tambang setelah melalui proses pendahuluan. Iron ore merupakan bahanpokok dari dapur tinggi.

    2. Batu Kapur digunakan untluk mengikat bahan-bahan yang ikut campur dalam cairan besi untukmenjadikan terak. Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, terjadinya oksidasioleh udara dapat dihindari. Sebagai bahan tambahan biasanya digunakan batu kapur (CaCO3) murni,

  • kadang Pula dolomit yang merupakan campuran dari CaCO3 dan MgCO3.

    3. Bahan Bakar yang diqunakan dalam proses dapur tinggi ialah kokas, arang kayu, juga antrasit.

    4. Udara panas digunakan untuk mengadakan pembakaran dengan bahan bakar menjadi CO2 dangas CO guna menimbulkan panas,juga untuk mereduksi bijih-bijih besi. Udara panas dihembuskandengan maksud agar pembakaran sempurna, hingga kebutuhan kokas berkurang. Pemanasan udaradilakukan pada dapur pemanas cowper.

    Bahan Tambahan Dalam Dapur Tinggi Blast FurnaceBatu Kapur : kapur digunakan untluk mengikat bahan-bahan yang ikut campur dalam cairan besiuntuk menjadikan terak. Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, terjadinyaoksidasi oleh udara dapat dihindari. Sebagai bahan tambahan biasanya digunakan batu kapur(CaCO3) murni, kadang Pula dolomit yang merupakan campuran dari CaCO3 dan MgCO3.

    2.4 Reaksi Kimia Dalam Blast Furnace dan Efisiensi Gas Blast Furnace Metode dapur tinggi/ blast furnace modern secara ringkas adalah sebagai berikut: Padawaktu iron ores/ bijih-bijih besi, bahan bakar dan tambah dimasukkan kedalam dapur,partama-tamadihilangkan kelembaban dan kadar air pada daerah suhu 200-30oC. Dengan meningkatnya suhu,terjadinya reaksi tak langsung terhadap bijih-bijih besi dengan reaksi sbb:1 3 Fe2O3 + CO -> 2 Fe3O4 + CO22 2 Fe2O3 + 6CO -> 4 Fe + 6 CO2Pada suhu -> 535OC, carbon monoksida mulai terurai menjadi karbon bebas dan karbon dioksida,dengan reaksi sbb :3 Fe3O4 + CO -> 3 FeO + CO2 Pada suhu 400 Creduksi langsung terdapat iron ores sebagai berikut :4 Fe2O3 + C -> 2 FeO + CO5 Fe3O4 + C -> 3 FeO + COSaat daerah suhu 700 800 0C reduksi langsung ferro oksida mulai dengan membentuk besi spongyang mengandung karbon.Reaksi ini terjadi antara pertengahan (setengah jalan antara puncak dandasar dapur tinggi).Batu kapur terurai pada suhu 800C. dan dolomit pada suhu 1075OC denganreaksi :6 CaCO3 -> CaO + CO2 MgCO3 -> MgO + CO2

    Sementara besi spong memperoleh kandungan karbon yang menurunkan titik lebur dan dalampeleburan menyerap karbon dari kokas semakin lama scmakin banyak.Batu kapur mengikat kotoran-kotoran bijih besi dan abu kokas.Semakin ke bawah suhu semakin meningkat dan terjadi reduksilangsung paduan dan metalloid dean reaksi sbb7 a. SiO2 + 2C -> Si + 2COb. MnO + C -> Mn + COc. P205 + 5C -> 2P + 5COd. FeS + CaO + C -> CaS + Fe + CO8 Ca3PO4 + 3SiO2 + 5CO -> 3CaSiO3 + 5CO + 3Fe3PDidekat tuyer (Lubang tiup) ada hembusan udara panas yang mongenai kokas terjadi reaksi sbb:9 2C + O2 -> 2COSehingga selalu ada gas CO yang dipakai untuk roduksi. Jadi kokas didalam dapur tinggi berfungsiselain sebagai sumber kalor adalah berfungsi untuk mereduksi oksigen dalam bijih-bijih besi.Besi kasar : Ada dua macam besi kasar yang dihasilkan oleh dapur tinggi yaitu besi kasar putih danbesi kasar kelabu. Besi kasar kelabu (Kishy pig iron) Nama besi kasar ini didapat berdasarkan warnabidang patahnya,yang berwarna kelabu muda sampai tua hampir hitam. Besi kasar kelabu lebih halus

  • lebih liat dibandingkan dengan besi kasar putih,Titik Cairnya -> 1300OC dan berat jenisnya 7 Sampai7,2, kg/dm3. Besi kasar kelabu ada 2 macam yaitu

    Besi kasar kelabu muda : Besi kasar ini mengandung silisium % 1 % dan butirbutirnyahalus baik untuk silinder mesin.-Besi kasar kelabu tua : Sifat-sifatnya mudah dituang butir-butirnya kasar juga tahan terhadaptekanan tinggi

    10 Besi kasar putih (Forge pig iron).Nama besi kasar ini juga didapat dari warna bidangpatahnya.Pada besi kasar ini zat arangnya sebagian besar berbentuk karbid besi (Fe3C), sehinggasifatnya keras dan getas. Titik cairnya + 1100 C. Kadar karbonnya 2,3 % 3,5 %, dan kadarmangannya agak besar. Besi kasar ini paling baik untuk digunakan untuk baja berat jenisnya 7,58 7,73. kg/dm3.Efisiensi Gas Blast FurnaceBlast Furnace/ Dapur tinggi dibangun dalam 2 lapisan, yaitu lapisan luar (plat baja) dan lapisan dalam(batu bata tahan api). Didalam dapur ini, bijih besi akan ditambahkan batu kapur yang berfungsisebagai pengikat kotoran (terak) dan juga kokas yang berfungsi sebagai bahan bakar. Kesemuabahan-bahan tersebut dipanaskan hingga mencair. Prinsip pokok dari kerja dapur tinggi adalahdengan mereduksi oksigen dari bijih besi yang terjadi dalam 3 tahap, yaitu :a. Reduksi tidak langsung dengan CO pada suhu 300 derajat Celcius hingga 800 derajat Celcius.Fe2O3 + CO > 2FeO + CO2b. Reduksi tidak langsung pada daerah temperature 800 derajat Celcius hingga 1100 derajat Celcius.FeO + CO > Fe + CO2c. Reduksi langsung pada daerah temperature 1100 derajat Celcius hingga 1800 derajat Celcius.FeO + C > Fe + COBahan-bahan ikatan akan diikat oleh batu kapur pada titik cair yang tinggi dalam bentuk terak. Bahanterak ini tidak akan dipakai pada fabrikasi besi kasar. Meskipun demikian terak ini masih bernilaiekonomis, misalnya sebagai bahan ASPAL (untuk jalan raya-red). Selain terak, produk sampingan daridapur tinggi ini yakni : Gas. Hal ini dikatakan demikian karena Gas ketika keluar dari dapur tinggimasih mempunyai panas yang tinggi sehingga dapat dimanfaatkan ulang untuk memanaskan dapuratau tanur.2.5 Hasil Produk dan Penggunaanya Dalam Dunia TeknikProduk Utama- Besi kasar (Pig Iron) Merupakan hasil pokok dari dapur tinggi yang berasal dari reaksi reduksi atasbijih besi dengan komposisi sebagai berikut :- Karbon (C) = 3,85% (rata-rata)- Mangan (Mn) = 0,9% (rata-rata)- Phospor (P) = 0,9% (rata-rata)- Belerang (S) = 0,025% (rata-rata)- Silikon (Si) = 0,12% (rata-rata)Sifat utama dari besi kasar adalah rapuh (getas). Sehingga hal ini perlu dilakukan pengolahan lebihlanjut dengan menggunakan dapur-dapur baja dan kupola.Pig iron dapat dibedakan dalam dua macam, yakni :a. Besi kasar putihBerwarna putih (mengandung 2,3 ~ 3,5% C), bersifat getas dan keras, kandungan Mangan (Mn) masihcukup tinggi serta sulit ditempa.b. Besi kasar kelabuBerwarna kelabu (mengandung lebih dari 3,5% C), kandungan Si masih cukup tinggi, kekuatan tariklebih rendah dari besi kasar putih, mudah dituang meskipun masih cukup getas. Besi kasar kelabudigolongkan menjadi : besi kasar kelabu muda yang mengandung 0,5 ~ 1% Si dengan butir-butir halusserta banyak dipakai sebagai bahan pembuat silinder mesin dan jenis yang kedua yakni besi kasarkelabu tua yang mengandung hingga 3% Si dengan butir-butir kasar serta tahan getaran.

    Produk Sampingan

  • - Terak merupakan produk sampingan dari besi kasar, umumnya terak mengandung komposisisebagai berikut :- Silika = 33% ~ 42%- Alumina = 10% ~ 16%- Kapur = 36% ~ 45%- Magnesia = 3%~ 12%- Belerang = 1% ~ 3%- Ferro Oksida = 0,3% ~ 2%- Mangan Oksida = 0,2% ~ 1,5%Terak dapat dikategorikan menjadi terak yang bersifat Asam dan terak yang bersifat Basa. Hal inisangat tergantung pada komposisi Kapur (CaO) dan Magnesia (MgO) terhadap Silika dan Alumina.Terak juga dapat digunakan sebagai bahan pengganti kerikil (pada pengecoran Beton), pembuatanaspal dan pupuk Phospat (jika kandungan Phospat cukup tinggi-red).

    Penggunaan Prokduk Dalam Dunia TeknikProses Pengolahan Baja : pembuatan besi kasar menjadi baja diperlukan proses lebih lanjut, prosesini disesuaikan menurut sifat-sifat dan campuran-campuran yang terkandung didalam besi kasartersebut. Pengolahan besi kasar menjadi baja dapat dilakukan pada:1. Konverter Bessemer2. Konverter Thomas3. Dapur Siemen Martin4. Dapur Aduk5. Dapur Listrik

    Macam-macam Baja dan KegunaanDitinjau dari jumlah kandungan karbon, baja terdiri atas:1. Baja karbon rendah (Mild Steel) Dengan kandungan karbon antara 0,04% s/d 0,30%,artinya : setiap 100 Kg baja mengandung unsur karbon antara 0,04 Kg s/d 0,30 Kg.Banyak dijumpai dalam bentuk pelat baja

    2. Baja karbon sedang artinya dengan kandungan karbon 0,30% s/d 0,6% karbon.Kegunaan :- mur baut, poros engkol, batang torak (baja karbon dengan 0,4% C)- roda gigi, palu/martil, alat-alat penjepit/klem ( baja karbon dengan 0,5%C)- untuk membuat pegas (baja karbon dengan 0,6% C)3. Baja karbon tinggi (Hoght Carbon Steel) HCS artinya dengan kandungan karbon 0,7% s/d 1,3%C. Banyak digunakan untuk alat-alat yang mengalami temperatur tinggi, misalnya karena gesekanContoh : pahat potong, pegas, gergaji, martl, bantalan, peluru.

    BAB IIIPENUTUP

    3.1 Kesimpulan Iron ores atau bijih besi adalah bahan baku pembuatan besi yang dapat berupa senyawaoksida, karbonat, dan sulfida serta tercampur sengan unsur lain misalnya silikon. Bijih besi diolahdalam tanur atau dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar. Besi kasar adalah bahan baku untukpembuatan besi cor (cast iron), besi tempa (wrought iron), dan (baja (steel). Ketigaa macam bahan itubanyak dipakai dalam bidang teknik.Blast Furnace/ Dapur tinggi pada diletakkan di dekat daerah penyimpanan atau pengadaan bahanyang akan diolah, seperti bijih besi, bahan bakar, dan batu kapur. Tujuannya untuk mempermudah danmempercepat proses pengisian bahan mentah ke dalam dapur tinggi sehingga dapat memperlancarproduksi besi kasar. Dapur tinggi terdiri dari kerangka baja yang terdiri tegal lurus dan mendekati

  • bentuk silinder. Dapur itu mempunyai tinggi sekitar 30 meter dan diameter sekitar 6 meter. Padabagian dalam dapur disediakan batu tahan api dan dilengkapi dengan alat pemasukan bahan bahanpada bagian atas, sedangkan pada bagian bawah terdapat tempat pengumpulan besi dan terak cair.Pemanfaatan hasil produk dalam dunia teknik antara lain :plat baja, ,mur baut, poros engkol, batangtorak, roda gigi, palu/martil, alat-alat penjepit/klem, untuk membuat pegas, pahat potong, pegas,gergaji, martl, bantalan, peluru

    Makalah Blast Furnace (Dapur Tinggi)