Proses Pengolahan Bijih Besi

Anggota kelompok

Agustini purwaningtyas3334131299Jessica natalia3334131427Maulia angraeni3334130308Aditha yolanda3334130321

PendahuluanSecara umum logam bisa dibedakan atas dua yaitu :Logam-logam besi (ferous)Logam-logam bukan besi (non feorus)

Logam-logam besi adalah logam atau paduan yang mengandung besi sebagai unsur utamanya, sedangkan logam-logam bukan besi adalah logam yang tidak atau sedikit sekali mengandung besi. Logam-logam besi terdiri atas : besi tuang (cast iron) baja karbon (carbon steel) baja paduan (alloy steel) baja spesial (specialty steel)

Pengolahan Bijih BesiBijih besi didapatkan dalam bentuk senyawa dan bercampur dengan kotoran-kotoran lainnya maka sebelum dilakukan peleburan biji besi tersebut terlebih dahulu harus dilakukan pemurnian untuk mendapatkan konsentrasi biji yang lebih tinggi (25 - 40%).Proses pemurnian ini dilakukan dengan metode :CrushingScreeningWashing (pencucian)

Untuk meningkatkan kemurnian menjadi lebih tinggi (60 - 65%) serta memudahkan dalam penanganan berikutnya, dilakukan proses agglomerasi dengan langkah-langkah sebagai berikut :

a. Bijih besi dihancurkan menjadi partikel-partikel halusb. Pemisahan partikel bijih besi dari kotoran dengan cara magnetic separation atau pemisahan magnetc. Serbuk bijih besi selanjutnya dibentuk menjadi pellet berupa bola-bola kecil berdiameter antara 12,5 - 20 mm. d. Pellet biji besi dipanaskan melalui proses sinter/pemanasan hingga temperatur 1300 oC agar pellet tersebut menjadi keras dan kuat sehingga tidak mudah rontok.

Proses Reduksi Tujuan proses reduksi adalah untuk menghilangkan ikatan oksigen dari biji besi. Proses reduksi ini memerlukan gas reduktor seperti hidrogen atau gas karbon monoksida (CO). Proses reduksi ini ada 2 macam yaitu:Proses reduksi langsungProses reduksi tidak langsung.

Proses Reduksi Langsung Proses ini biasanya digunakan untuk merubah pellet menjadi besi spons (sponge iron) atau sering disebut besi hasil reduksi langsung (direct reduced iron). Gas reduktor yang dipakai biasanya berupa gas hidrogen atau gas CO yang dapat dihasilkan melalui pemanasan gas alam cair (LNG) dengan uap air didalam suatu reaktor yaitu melalui reaksi kimia berikut :

CH4 + H2O CO + 3H2(Gas Hidrokarbon) (uap air panas) (gas reduktor)

Dengan menggunakan gas CO atau hidrogen dari persamaan diatas maka proses reduksi terhadap pellet biji besi dapat dicapai melalui reaksi kimia berikut ini : Fe2O3 + 3H22Fe + 3H2O(pellet)(gas hidrogen)(besi) (uap air spons )AtauFe2O3 + 3CO 2Fe+ 3CO2

Proses Reduksi Tidak Langsung

Proses ini dilakukan dengan menggunakan tungku pelebur yang disebut juga tanur tinggi (blast furnace) dengan porsi 80% diproduksi dunia.Besi kasar dihasilkan dalam tanur tinggi. Diameter tanur tinggi sekitar 8m dan tingginya mencapai 60 m.Bahan baku yang terdiri dari :1.Campuran bijih2. Kokas3. Batu kapur

Bahan baku tersebut disusun secara berlapis-lapis. Setelah bahan-bahan dimasukkan ke dalam blast furnace, lalu udara panas dialirkan dari dasar tungku dan menyebabkan kokas terbakar sehingga nantinya akan membentuk karbon monoksida (CO). Reaksi reduksi pun terjadi, yaitu sebagai berikut : Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

Reduksi Di dalam proses reduksi langsung ini, bijih besi direaksikan dengan gas alam sehingga terbentuklah butiran besi yang dinamakan besi spons. Besi spons kemudian diolah lebih lanjut di dalam sebuah tungku yang bernama dapur listrik (Electric Arc Furnace). Di sini besi spons akan dicampur dengan besi tua (scrap), dan paduan fero untuk diubah menjadi batangan baja, biasa disebut billet.

Proses reduksi langsung ini salah satunya dipakai oleh P.T. Karakatau Steel. Fungsi dari gas alam itu sendiri sebenarnya adakalah sebagai gas reduktor, dimana gas alam mengandung CO dan H2, yang dapat bereaksi dengan bijih menghasilkan besi murni (Fe).

Keuntungan dari proses reduksi langsung ketimbang blast furnace adalah :a. Besi spons memiliki kandungan besi lebih tinggi ketimbang pig iron, hasil blast furnace.b. Zat reduktor menggunakan gas (CO atau H2) yang terkandung dalam gas alam, sehingga tidak diperlukan kokas yang harganya cukup mahal.

Gambar sketsa sebuah tungku listrik dari jenis electric arc furnace (EAF).

Pengolahan Besi KasarBesi kasar (pig iron) yang dihasilkan melalui blast furnace atau reduksi langsung perlu pengolahan yang lebih lanjut. Pengolahan tersebut ditujukan untuk mengurangi kadar karbon yang terkandung dalam besi dengan mengontrol oksidasi. Di dalam istilah asing kita menyebut proses ini dengan Steelmaking Processes.

Ada dua prinsip dalam steelmaking processes, yaitu:Basic-Oxygen FurnaceElectric-arc Furnace

Inti dari steelmaking processes ini adalah pemurnian besi kasar diiringi dengan perpaduan besi dengan berbagai unsur lainnya demi mendapatkan suatu sifat yang diinginkan. Logam cair yang telah dipanaskan dengan suhu yang cukup tinggi +/- 1600 C dapat menyerap gas yang berasal dari uap-uap hasil proses produksi sebelumnya. Laju oksida logam ini berbanding lurus dengan suhu pemanasannya. Oleh karena itu pengaturan suhu harus dilakukan secara hati-hati.

PROSES PENGECORANProses pengecoran logam adalah membentuk suatu benda logam dengan cara menuangkan logam cari ke dalam suatu cetakan. Cetakan tersebut dapat dibuat dari pasir, keramik, atau logam.

Dalam memilih suatu teknik pengecoran kita harus melihat produk seperti apa yang ingin kita hasilkan, bagaimana beban kerjanya, apakah produk tersebut merupakan mass product, dan pertimbangan harga jualnya. Semua itu demi menjamin keefektifan dari pengecoran yang kita buat.

Cetakan pasir memiliki kelebihan dari proses pembuatan cetakan yang relatif lebih mudah dan murah, namun menimbulkan beberapa resiko seperti masuknya butiran-butiran pasir ke dalam campuran baja cair yang tentunya akan menyebabkan kerugian dalam hal properties produknya. Kerugian lainnya dari pengecoran dengan cetakan pasir (sand casting) adalah cetakannya yang bersifat sekali pakai, jadi setelah selesai digunakan untuk mengecor maka cetakan tersebut harus dihancurkan, tak dapat digunakan kembali. Walaupun begitu proses ini masih tergolong murah mengingat harga pasir silika, sebagai bahan cetakan, tidak terlalu tinggi. Pengecoran dengan cetakan

Gambar. sand casting

Identifikasi Bahaya pada Pekerja

FisikaKimiaBiologiMekanik dan ErgonomiPsikososialElektrikKebisinganGetaranRadiasi pengionRadiasi bukan pengionPanas dan dinginListrikUdara bertekananCairanDebuAsapSeratKabutGasUapSeranggaTungauLumutRagiJamurBakteriVirusSikap tubuhPergerakanGerakan berulangPencahayaan dan penglihatanKebimbanganTekanan kerjaKebosananBekerja pada hari liburKerusakan pada kabelKonsletnya aliran listrik

Upaya Pencegahan Bahaya pada PekerjaPekerja harus mengetahui bahaya-bahaya yang muncul pada proses berlangsung.Menggunakan alat seftyRuangan harus bebas dari kain agar tidak terjadi kebakaranPenyediaan alat pemadam kebakaranKabel yang ada disekitar diisolasi dengan karet ban.