BESI & BESI COR

Besi

Fe atau Ferrum yang berarti elemen suci telah ditemukan sekitar 4000 SM (zaman besi), tanpa diketahui penemunya

Besi tidak terdapat dalam keadaan murni karena Fe valensi nol tidak stabil sehingga mudah bereaksi dengan unsur lain.

Kelimpahan besi di kulit bumi menempati urutan keempat dengan persentase sekitar 5%.

Definisi

Besi, merupakan elemen kimia dengan rumus Fe, yang secara teknik merupakan material dengan kandungan Fe 99,8% sampai 99,9% (electrolitic iron)

Prinsip pembuatannya , besi mengambil unsur oksigen dari bijih besi Fe2O3, Fe3O4, dll dengan penambahan reduktor sehingga dihasilkan logam Fe (proses reduksi)

Magnetite Fe3O4 (56 % Fe)

Definisi

Besi termasuk material yang mudah diolah

Besi murni tidak begitu kuat, tetapi bila dicampur dengan logam lain dan karbon didapat baja yang sangat keras. Biji besi mengandung hematite (Fe2O3) yang dikotori oleh pasir (SiO2) sekitar 10 %, serta sedikit senyawa sulfur, posfor, aluminium dan mangan

Hematite Fe2O3 ( 40-65 %Fe )

Limonite 2Fe2O3.3H2O (20-

55% Fe )

Fungsi & Kegunaan

Logam besi: digunakan untuk membuat konstruksi jembatan, badan kendaraan, rel kereta api, dan konstruksi bangunan lainnya.

Stainless steel : digunakan untuk membuat peralatan industri, peralatan rumah tangga , dan komponen kendaraan bermotor.

Fungsi & Kegunaan

Baja nikel, baja mangan, baja kromium: untuk membuat senjata dan kawat.

Besi (III) klorida atau feri klorida digunakan dalam pengolahan limbah dan pengecatan.

Besi (II) sulfat : digunakan dalam perawatan tekstil dan pengerasaan alumunium, pembuatan tinta.

Fungsi & Kegunaan

Besi (II) oksida (FeO) : sebagai pewarna tegel atau ubin.

Senyawa besi juga terdapat pada sayur-sayuran, dan dalam tubuh kita. Contohnya: Hemoglobin, terdapat dalam darah. Myoglobin, terdapat di dalam sel-sel otot, mengandung Fe bentuk Ferro.

Fe(OH)3 : digunakan untuk bahan cat Besi (III) klorida atau feri klorida digunakan

sebagai katalis dan koagulan

Pengolahan Besi

Proses pengolahan bijih besi untuk menghasilkan logam besi dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace).

Pengolahan Besi

Proses Pengolahan Besi dari bijihnya dapat berlangsung dengan urutan berikut:

a.Bahan – bahan dimasukkan ke dalam tanur melalui bagian puncak tanur. Bahan – bahan ini berupa:

1.)Bahan utama yaitu bijih besi yang berupa hematit (Fe2O3 ) yang bercampur dengan pasir (SiO2) dan oksida – oksida asam yang lain (P2O5 dan Al2O3). Batuan – batuan ini yang akan direduksi.

2.)Bahan – bahan pereduksi yang berupa kokas (karbon).

3.)Bahan tambahan yang berupa batu kapur (CaCO3) yang berfungsi untuk mengikat zat – zat pengotor.

Pengolahan Besi b.Udara panas dimasukkan di bagian bawah

tanur sehingga menyebabkan kokas terbakar. H = - 394 kJ . C(s) + O2(g) CO2(g)

c.Gas CO2 yang terbentu kekmudian naik melalui lapisan kokas yang panas dan bereaksi dengannya lagi membentuk gas CO. H = +173 kJ. CO2(g) + C(s) 2 CO(g)

d.Gas CO yang terbentuk dan kokas yang ada siap mereduksi bijih besi (Fe2O3). Reuksi ini dapat berlangsung dalam beberapa tahap, yaitu:

1.)Pada bagian atas tanur, Fe2O3 direduksi menjadi Fe3O4 pada suhu 500o C. 3 Fe2O3(s) + CO(g) 2 Fe3O4(s) + CO2(g)

Pengolahan Besi 2.)Pada bagian yang lebih rendah, Fe3O4 yang

terbentuk akan direduksi menjadi FeO pada suhu 850o C. Fe3O4(s) + CO(g) 3 FeO(s) + CO2(g)

3.)Pada bagian yang lebih bawah lagi, FeO yang terbentuk akan direduksi menjadi logam besi pada suhu 1.000o C. FeO(s) + CO(g) Fe(l) + CO2(g)

e.Besi cair yang terbentuk akan mengalir ke bawah dan mengalir di dasar tanur.

f.Sementara itu, di bagian tengah tanur yang bersuhu tinggi menyebabkan batu kapur terurai menurut reaksi: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

Pengolahan Besi g.Kemudian di dasar tanur CaO akan bereaksi

dengan pengotor dan membentuk terak (slag) yang berupa cairan kental. Reaksinya sebagai berikut: CaO(s) + SiO2(s) CaSiO3(l) 3 CaO(s) + P2O5(g) Ca3(PO4)2(l) CaO(s) + Al2O3(g) Ca(AlO2)2(l)

h.Selanjutnya, besi cair turun ke dasar tanur sedangkan terak (slag) yang memiliki massa jenis lebih rendah dari besi cair akan mengapung di permukaan.

Besi Cor / Besi Tuang

Besi tuang biasanya banyak dipergunakan untuk pembuatan rumah pompa, rumah mesin, suku cadang mesin, ornamen dan peralatan rumah tangga

Definisi

Sebaimana namanya besi ini dibuat dengan cara dituang atau dicor, bahan ini diperoleh dari besi gubal, besi gubal ini dilebur untuk memperoleh tingkat kandungan karbon yang diinginkan kemudian dituang atau dicor atau dicetak untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan

Besi cor kelabu merupakan salah satu jenis besi cor yang tergolong penggunaannya paling banyak

Definisi

Komposisi besi tuang adalah unsur-unsur kimia yang digunakan dalam proses pengolahan dan pengecoran :1. Karbon2. Silikon3. Mangan4. Sulfur5. Fosfor

Definisi

Ada beberapa jenis Besi Tuang (Cast Iron) / Besi Cor yaitu :1. Besi Tuang Putih (White Cast Iron).2. Besi Tuang Mampu Tempa (Malleable Cast Iron)3. Besi Tuang Kelabu (Grey Cast Iron).4. Besi Tuang Nodular (Nodular Cast Iron)

Fungsi & Kegunaan Aplikasi pada besi tuang :a. pipa yang menahan tekanan luar

sangat tinggib. tutup lubang saluran drainase dan

alat saniter yang lainc. bagian struktur rangka yang

menahan gaya desakd. bagian mesin, blok mesin, dan

sebagainyae. pintu gerbang, tiang lampu dan

sebagainya,f. sendi, roll, jembatan g. Bagian kendaraan bermotor: blok

mesin, tutup silinder, rumah engkol, selubung silinder, roda daya, tromol rem, dst

Pengolahan Besi Cor

Besi tuang di hasilkan dengan cara mencairkan besi kasar di dalam dapur (Furnace) yang sesuai, terlebih dulu di tambahkan besi bekas atau baja bekas sebelum proses pencairan berlangsung atau sebelum proses penuangan selesai

Pengolahan Besi Cor

Peleburan besi tuang biasanya di lakukan dalam kupola

proses peleburannya kontinyu , begitu logam mencair dialir ke luar tungku, di tampung di alat perapian depan lalu di angkut menggunakan ladel untuk di tuang pada cetakan

Proses pengolahan meliputi, peleburan, pembuatan model dan membuat cetakan

Pengolahan Besi Cor

Dilihat dari penuangan logam ke cetakan , jenis cetakan yaitu :

Cetakan diam “stationary

mould”

Cetakan bergerak “non-stationary mould” Centrifugal

casting

Investment Casting

Investment Casting (Presisi)

Cetakan Pasir Loam (tanah liat) moulding

Dry sand moulding

Green sand moulding

Hot box proses, CO2 proses dan Shell moulding

Pengolahan Besi Cor

Klasifikasi Cetakan ditinjau dari bahan pembuat nya, terdiri dari:

a). Cetakan pasir basah (green sand moulding)

b). Cetakan kulit kering (skin dried mouldingc). Cetakan pasir kering (dry sand mouldingd). Cetakan lempung (loam moulding)e). Cetakan furan (furan moulding)f). Cetakan CO2g). Cetakan logamh). Cetakan khusus

Pengolahan Besi Cor

Lanjutan Proses Pengecoran (Penuangan)

1. Pembongkaran Benda Coran

Setelah, logam cair di dalam cetakan membeku,maka benda cor nya di keluarkan Benda cor yang dikeluarkan, masih sangat

kotor, untuk itu perlu di bersihkan

Pengolahan Besi Cor

2. Pembersihan Benda Coran

Catatan: - Untuk memudahkan pengeluaran model, maka

model harus berbentuk tirus - Untuk bentuk-bentuk yang sulit, cetakan dapat

dibuat lebih dari 2 (dua) bagian.

Pengolahan Besi Cor

Perlakuan Panas Coran

Pengolahan Besi Cor

Bila logam cair membeku, maka akan terjadi solidifikasi jika tidak dikendalikan dengan baik, maka akan terjadi rongga-rongga penyusutan yang besar.

Solidifikasi harus dikendalikan sedemikian rupa

Pada gambar ilustrasi diatas, terlihat gradien suhu dan garis-garis isotermal serta arah aliran panas di dalam suatu benda coran

Pengolahan Besi Cor

Untuk mengatasi hal tersebut, dilakukan: - menyiapkan logam cair “stand-by” di

daerah saluran penambah - memasang “chill” di daerah panas

terperangkap, jadi panas cepat keluar - menempat kan bahan kimia

“eksotermik” di daerah benda coran - menempatkan pompa vacuum dibagian

bawah cetakan, sehingga logam cair mengalir lebih cepat untuk mengisi seluruh rongga-rongga cetakan

http://www.industrialmetalcastings.com/