BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pembuatan Baja Dengan Konvertor Konvertor adalah bejana yang berbentuk bulat lonjong terbuat dari pelat baja. Bagian dalam dilapisi dengan batu tahan api yang berfungsi untuk menyimpan panas yang hilang sekaligus menjaga supaya pelat baja tidak lekas aus. Bejana tersebut dapat diputar pada kedua porosnya. pada bagian bawah konvertor terdapat saluran-saluran yang berdiameter antara 15 - 20 mmsebanyak 120 - 150 buah. Melewati poros yang satu dialirkan udara yang bertekanan 1.5 - 2 atmosfer. Sedangkan pada poros yang lain dihubungkan dengan roda gigi untuk mengatur kedudukan konvertor. 2.2 Cara Kerja Konvertor Proses pembuatan baja dapat diartikan sebagai proses yang bertujuan mengurangi kadar unsur C, Si, Mn, P dan S dari besi mentah dengan proses oksidasi peleburan. Konventer untuk proses “oksidasi berkapasitas antara 50-400 ton”. Besi kasar dari tanur yang dituangkan ke dalam konventer disemburkan oksigen dari atas melalui pipa sembur yang bertekanan kira-kira 12 atm. Reaksi yang terjadi: O2 + C --> CO2 Penyemburan Oksigen berlangsung antara 10-20 menit. Penambahan waktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnya C, P, Mn dan Si. Konvertor dibuat dari plat baja dengan sambungan las atau paku keling. Bagian dalamnya dibuat dari batu tahan api. Konvertor disangga dengan alat penyangga yang dilengkapi dengan trunnion untuk mengatur posisi horizontal atau vertikal Konvertor. Pada bagian bawah konvertor terdapat lubang-lubang angin (tuyer)sebagai saluran udara penghembus (air blast). Batu tahan api yang digunakan untuk lapisan bagian dalam Konvertor dapat bersifat asam atau basa tergantung dari sifat baja yang diinginkan. Secara umum proses kerja konverter adalah: a. Dipanaskan dengan kokas sampai suhu 15000C. b. Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja (+1/8 dari volume konverter). c. Konverter ditegakkan kembali. d. Dihembuskan udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dengan kompresor. e. Setelah 20 – 25 menit konverter dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya. 2.3 Proses Bessemer (1855) Proses Bessemer diinginkan baja bersifat asam sehingga batu tahan apinya harus bersifat asam (Misal : kwarsa atau aksid asam SiO2). Besi mentah cair yang digunakan dalam proses Bessemer harus mempunyai kadar unsur Si <= 2%; Mn <= 1,5%; kadar unsur P dan S sekecil mungkin. Ketika udara panas dihembuskan lewat besi mentah cair, unsur-unsur Fe, Si dan Mn terbakar menjadi oksidasinya. Sebagian oksida besi yang terbentuk pada reaksi di atas akan berubah menjadi terak dan sebagian lagi akan bereaksi dengan Si dan Mn. Reaksi-reaksi di atas diikuti dengan kenaikan temperatur dari 1250 ke 1650 . Dari reaksi di atas akan terbentuk terak asam kira-kira 40 - 50% Si O2. Periode ini disebut periode pembentukan terak (“The slag forming period”). Periode ini disebut juga periode “Silicon blow”. Periode ini berlangsung sekitar 4 - 5 menit yang ditandai adanya bunga api dan ledakan keluar dari mulut Konvertor. Pada periode ke dua yang disebut “The brilliant flame blow” atau “Carbon blow” dimulai setelah Si dan Mn hampir semuanya terbakar dan keluar dari besi mentah cair. Pada periode ke dua ini unsur C akan terbakar oleh panas FeO dengan reaksi yang diikuti dengan penurunan temperatur + 50 - 80% dan berlangsung + 8 - 12 menit. CO akan keluar dari mulut Konvertor dimana CO ini akan teroksider oleh udara luar dengan ditandai dengan timbulnya nyala api bersinar panjang di atas Konvertor. Periode ketiga disebut “Reddisk Smoke period” yang merupakan periode brilliant flame terakhir. Periode ini ditandai adanya Reddish smoke (nyala api ke merah-merahan) keluar mulut Konvertor . Hal ini menunjukkan bahwa unsur campuran yang terdapat dalam besi mentah telah keluar dan tinggal oksida besi FeO. Periode ini berlangsung + 1 - 2 menit. Kemudian Konvertor diputar sehingga posisinya menuju posisi horizontal, lalu ditambahkan oksider (ferromanganesh, ferrosilicon atau Al) untuk mengikatO2 dan memadunya dengan baja yang dihasilkan. Baja Bessemer yang dihasilkan dengan proses di atas mengandung sangat sedikit unsur C. Untuk baja Bessemer, kadar unsur C dapat dinaikkan dengan cara : a. mengurangi udara penghembus terutama pada periode ke dua. b. menambah C pada periode ke tiga hampir berakhir yaitu dengan menambahkan besi mentah. Berat logam pada proses Bessemer ini akan berkurang + 8 – 12%. Hasil dari konvertor

Bessemer disebut baja Bessemer yang banyak digunakan untuk bahan konstruksi. Proses Bessemer juga disebut proses asam karena muatannya bersifat asam dan batu tahan apinya juga bersifat asam. Apabila digunakan muatan yang bersifat basa lapisan batu itu akan rusak akibat reaksi penggaraman. 2.4 Proses Thomas (1878) Konvertor Thomas juga disebut konvertor basa dan prosesnya adalah proses basa, sebab batu tahan apinya bersifat basa serta digunakan untuk mengolah besi kasar yang bersifat basa. Muatan konvertor Thomas adalah besi kasar putih yang banyak mengandung fosfor. Proses pembakaran sama dengan proses pada konvertor Bessemer, hanya saja pada proses Thomas fosfor terbakar setelah zat arangnya terbakar. Pengaliran udara tidak terus-menerus dilakukan karena besinya sendiri akan terbakar. Pencegahan pembakaran itu dilakukan dengan menganggap selesai prosesnya walaupun kandungan fosfor masih tetap tinggi. Guna mengikat fosfor yang terbentuk pada proses ini maka diberi bahan tambahan batu kapur agar menjadi terak. Terak yang bersifat basa ini dapat dimanfaatkan menjadi pupuk buatan yang dikenal dengan nama pupuk fosfat. Hasil proses yang keluar dari konvertor Thomas disebut baja Thomas yang biasa digunakan sebagai bahan konstruksi dan pelat ketel. Proses Thomas disebut juga “Basic Bessemer Process” yaitu proses Bessemer dalam keadaan basa. Proses ini memakai Converter yang di bagian dalamnya dilapisi bahan tahan api (refractory) bersifat basa seperti dolomite (Mg CO3 CaCO3). Pertama-tama converter diisi dengan batu kapur, kemudian besi mentah (pig iron) cair yang mengandung unsur phosfor (P) : 1,6 - 2% ; dan sedikit Si dan S (0,6% Si, 0,07 % S). Pada periode I (Slag forming period = Silicon blow) yaitu pada saat penghembusan, unsur Fe, Si, Mn akan teroksider dan terbentuklah terak basa (basic slag). Dengan adanya batu kapur, akan terjadi kenaikan temperatur, tetapi unsur phosfor (P) yang terkandung dalam besi mentah belum dapat dipisahkan dari Fe. Pada periode ke II (The brilliant flame blow = Carbon blow) yang ditandai dengan adanya penurunan temperatur, dimana Carbon (C) akan terbakar, berarti kadar C menurun. Jika kadar C tinggal 0,1 - 0,2%, maka temperatur akan turun menjadi 1400 - 1420oC. Setelah temperatur turun menjadi 1400oC, mulailah periode ke III (Reddish Smoke Periode) yaitu terjadinya oksidasi dari Fe secara intensif dan terbentuklah terak. Peristiwa ini berlangsung + 3 - 5 menit, dan selanjutnya terbentuklah terak Phospor [CaO)4.P2O5] yang diikuti kenaikan temperatur yang mendadak menjadi 1600oC. Setelah periode ke III ini berakhir, hembusan udara panas dihentikan dan converter dimiringkan untuk mengeluarkan terak yang mengapung di atas besi cair. Kemudian diberi doxiders/deoxidising agents misalnya Ferro Monggan, Ferro Silicon atau Aluminium untuk menghilangkan Oksigen (O2) serta memberikan kadar Mn dan Si supaya diperoleh sifat-sifat tertentu dari baja yang dihasilkan. Terak yang dihasilkan mengandung + 22 % P2O5 merupakan hasil ikatan yang diperoleh dan dapat digunakan sebagai pupuk tanaman. Baja yang dihasilkan digunakan sebagai bahan dalam proses pengecoran seperti pembuatan baja tuang atau baja profil (steel section) seperti baja siku, baja profil I, C. BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Konvertor adalah bejana yang berbentuk bulat lonjong terbuat dari pelat baja. Bagian dalam dilapisi dengan batu tahan api yang berfungsi untuk menyimpan panas yang hilang sekaligus menjaga supaya pelat baja tidak lekas aus. Proses Bessemer diinginkan baja bersifat asam sehingga batu tahan apinya harus bersifat asam (Misal : kwarsa atau aksid asam SiO2). Besi mentah cair yang digunakan dalam proses Bessemer harus mempunyai kadar unsur Si <= 2%; Mn <= 1,5%; kadar unsur P dan S sekecil mungkin. Ketika udara panas dihembuskan lewat besi mentah cair, unsur-unsur Fe, Si dan Mn terbakar menjadi oksidasinya. Proses Thomas disebut juga “Basic Bessemer Process” yaitu proses Bessemer dalam keadaan basa. Proses ini memakai Converter yang di bagian dalamnya dilapisi bahan tahan api (refractory) bersifat basa seperti dolomite (Mg CO3 CaCO3). Pada dasarnya berbagai metode dalam proses pembuatan baja ini ialah proses pemurnian unsur besi dari berbagai unsur yang merugikan sebagaimana telah dikemukakan terdahulu, oleh karena itu dalam proses pembuatan baja dengan menggunakan sistem converter ini ialah salah satu

proses pemurnian atau pemisahan besi dengan menggunakan bejana sebagai alat pemanasan (peleburan) besi kasar tersebut. 3.2 Saran Untuk menghasilkan hasil yang maksimal pada proses pembuatan baja dengan konvertor dapat menggunakan proses yang tepat dan pencampuran bahan baku yang sesuai baik menggunakan konvertor bessember, dan Thomas.

Copy and WIN : http://bit.ly/copynwin

a. Lowalloy steel (baja paduan rendah), jika elemen paduannya ≤ 2,5 %b. Medium alloy steel (baja paduan sedang), jika elemen paduannya 2,5 – 10 % C.c. High alloy steel (baja paduan tinggi), jika elemen paduannya > 10 %.

Baja paduan adalah campuran yang sengaja dibuat antara baja karbon dengan unsur-unsur lain yang akan mempengaruhi sifat-sifat baja, misalnya sifat kekerasan, liat, kecepatan membeku, titik cair, dansebagainya yang bertujuan memperbaiki kualitas dan kemampuannya. Penambahan unsur-unsur lain dalam baja karbon dapat dilakukan satu atau lebih unsur, tergantung dari karakteristik atau sifat khsusus yang dikehendaki.Unsur-unsur paduan untuk baja ini dibagi dalam dua golongan yaitu :1. Unsur yang membuat baja menjadi kuat dan ulet, dengan menguraikannya ke dalam ferrite (misalnya Ni, Mn, sedikit Cr dan Mo). Unsur ini terutama digunakan untuk pembuatan baja konstruksi.2. Unsur yang bereaksi dengan karbon dalam baja dan membentuk karbida yang lebih keras dari sementit (misalnya unsure Cr, W, Mo, dan V). unsur ini terutama digunakan untuk baja perkakas.Pengaruh unsur paduan untuk memperbaiki sifat-sifat baja antara lain :

a. Silisium (14Si) dapat menambah sifat elastis dan mengurangi perkembangan gas di dalam cairan baja. Baja dengan paduan silisium biasanya digunakan untuk membuat pegas.b. Mangan (25Mn) merupakan unsur yang harus selalu ada di dalam baja dengan jumlah yang kecil dan sebagai pencegah oksidasi. Dengan demikian setiap proses kimia dan proses metalurgi dapatberlangsung dengan baik. Penambahan unsur mangan (Mn) di dalam baja paduan menambah kekuatan dan ketahanan panas baja paduan itu serta penampilan yang lebih bersih dan mengkilat.c. Nikel (28Ni) dapat mempertinggi kekuatan regangannya sehingga baja paduan ini menjadi liat dan tahan tarikan. Penambahan unsur nikel di dalam baja karbon berpengaruh pula terhadap ketahanankorosi. Oleh karena itu baja paduan ini biasa digunakan untuk bahan membuat sudu-sudu turbin, roda gigi, bagian-bagian mobil dan sebagainya.d. Chromium (24Cr) dapat memberikan kekuatan dan kekerasan baja lebih meningkat, tahan korosi dan tahan aus. Dengan sifat-sifat itu membuat baja paduan ini baik untuk bahan poros, dan roda gigi.Penambahan unsur chromium biasanya diikuti dengan penambahan nikel.e. Molybdenum (42Mo) dengan penambahan molybdenum akan memperbaiki baja karbon menjadi tahan terhadap suhu tinggi, liat, dan kuat. Baja paduan ini biasanya digunakan sebagai bahan untuk membuat alat-alat potong misalnya pahat.f. Wolfram (74W) dengan penambahan unsur ini memberikan pengaruh yang sama seperti pada penambahan molybdenum dan biasanya juga dicampur dengan unsur nikel (28Ni) dan chromium (24Cr). Baja paduan ini memiliki sifat tahan terhadap suhu tinggi. Oleh sebab itu, banyak digunakan untuk membuat pahat potong yang lebih dikenal dengan nama baja potong cepat (HSS/High Speed Steel).g. Vanadium (23V) dengan penambahan unsur ini akan memperbaiki struktur Kristal baja menjadi halus dan tahan aus, terlebih bila dicampur dengan chromium. Baja paduan ini digunakan untuk membuat roda gigi, dan sebagainya.h. Cobalt (27Co) dengan penambahan unsur ini akan memperbaiki sifat kekerasan baja meningkat dan tahan aus serta tetap keras pada suhu yang tinggi. Baja paduan ini banyak digunakan untuk konstruksipesawat terbang atau konstruksi yang tahan panas dan tahan aus.i. Tembaga (29Cu) baja paduan yang memiliki ketahanan korosi yang besar diperoleh dengan penambahan tembaga berkisar 0,5 –

1,5% tembaga pada 99,95 – 99,85% Fe. Baja paduan ini disebut Armco yang digunakan untuk membuat konstruksi jembatan, menara-menara, dan lain-lain.