Tugas Proses Pembentukan Besi Baja – M.Ekaditya Albar (0806331683)

Page | 1

Smelting Reduction

Smelting reduction adalah metode alternatif dalam proses pembentukan besi yang

menggunakan coal untuk mereduksi bijih besi dalam bentuk lump ore, pellet dan hot metal.

Proses ini merupakan proses alternatif dari proses blast furnace. Proses smelting reduction juga

menghasilkan hot metal panas tanpa ketergantungan terhadap coke. Proses ini seperti proses

blast furnace yang melibatkan reaksi reduksi kimia dari bijih besi menjadi besi. Perbedaan

mendasar antara smelting reduction dan blast furnace adalah penggunaan coal (batubara)

sebagai pengganti dari coke pada proses reduksi dan penggunaan bijih besi dalam bentuk lump

ore atau pellet yang dapat langsung dimasukkan dalam proses. Smelting reduction

memproduksi hot metal dari bijih dengan dua tahap. Tahap pertama adalah mereduksi

sebagian bijih besi. Setelah itu, proses final reduction dan melting dilaksanakan pada tahap

kedua.

Saat ini proses smelting reduction yang beroperasi secara komersial adalah proses

COREX (Coal Reduction Process). Proses COREX merupakan proses produksi pig iron yang

ditemukan pada tahun 1999 di Asia Tenggara dan Afrika Selatan. Proses COREX saat ini

dikembangkan oleh Voest-Alpine industries (VAI) di Austria yang berbasis pada lump ore dan

pellet. Perbandingan antara proses blast furnace dengan proses smelting reduction dapat dilihat

pada gambar di bawah ini:

Tugas Proses Pembentukan Besi Baja – M.Ekaditya Albar (0806331683)

Page | 2

Pada proses COREX terdapat dua tahapan proses. Proses pertama yaitu proses direct

reduced iron (DRI) dari shaft furnace seperti yang digunakan pada proses Midrex dan HYL. Pada

proses kedua, hasil dari proses pertama langsung diumpankan ke final smelter-gasifier. Gas

pereduksi pada shaft furnace diproduksi oleh pembakaran sebagian (partial combustion) dari

coal dan oksigen pada fluidized bed di smelter-gasifier. Proses pertama berlangsung di

reduction shaft dengan volum 600 m3 dan proses kedua berlanmgsung di melter-gasifier

dengan volum 2200 m3.

Bagian pertama yang akan dibahas adalah bagian reduction shaft. Pada bagian ini

dimasukkan seluruh bahan baku berupa bijih besi, dalam bentuk lump ore atau pellet, serta

unsur – unsur tambahan seperti limestone dan dolomit secara terus menerus melalui sistem

lock hopper yang terletak pada bagian atas shaft. Selain itu dimasukkan pula coal dengan

diameter antara 6 mm - 50 mm ke dalam shaft. Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya

penumpukan beban pada bagian dalam shaft akibat lump ore atau pellet yang saling menempel

satu sama lain serta untuk mengatur permeabilitas dari bed. Kemudian gas reduktor dialirkan

Tugas Proses Pembentukan Besi Baja – M.Ekaditya Albar (0806331683)

Page | 3

dari melter-gasifier menuju shaft (dari bawah ke atas) pada temperatur 850˚C dan tekanan di

atas 3 bar. Gas reduktor tersebut kemudian mengalir menuju bagian atas shaft hingga keluar

dari shaft pada temperatur 250˚C. Proses reduksi menghasilkan material besi yang disebut DRI

(Direct Reduced Iron), yang dimasukkan ke dalam melter-gasifier untuk dilakukan reduksi dan

pelelehan akhir. Proses selanjutnya, seperti: prosedur dan temperatur tapping, pengaturan sifat

basa dari slag (menggunakan limestone) dan kualitas hot metal, dilakukan sama seperti pada

Blast Furnace.

Bagian kedua dari COREX plant adalah melter-gasifier. Oksigen bertekanan tinggi

ditiupkan ke dalam melter-gasifier dan bereaksi dengan batubara menghasilkan gas reduktor.

Setelah didinginkan hingga 850oC dan dihilangkan debunya, gas reduktor lalu dimasukkan ke

dalam reduction shaft untuk mereduksi campuran lump ore atau pellet.

Pada proses COREX, seluruh proses metalurgi dibagi menjadi dua reaktor proses

(reduction shaft dan melter-gasifier). Tidak digunakannya proses coking dan sintering dalam

proses COREX menjadikan proses ini bisa menghemat biaya hingga 20% dari produksi hot

metal. Jika berbicara tentang masalah lingkungan, emisi yang dihasilkan oleh COREX plant

hanya mengandung sedikit sekali emisi gas NOx, SO2, debu, fenol, sulfide dan ammonium. Nilai

emisi yang dihasilkan berada jauh di bawah batas maksimum yang diperbolehkan oleh standar

internasional. Selain itu, limbah air emisi dari proses ini jauh lebih rendah dari proses blast

furnace. Keuntungan utama penggunaan proses COREX dibandingkan proses blast furnace:

Biaya untuk investasi dan operating cost yang lebih murah karena prosesnya tidak

menggunakan coke yang tergolong mahal.

Tidak menghasilkan banyak limbah atau emisi yang merusak lingkungan, seperti CO2

pada blast furnace.

Memiliki fleksibilitas operasional yang tinggi, contohnya pada output produksinya.

Banyaknya penggunaan top gas dari COREX yang telah dibersihkan dan didinginkan

untuk beberapa aplikasi dalam industri, seperti pada pembangkit listrik, proses DRI

(Direct-Reduced Iron), dan untuk tujuan pemanasan pada pengerjaan besi dan baja.

Tugas Proses Pembentukan Besi Baja – M.Ekaditya Albar (0806331683)

Page | 4

Proses COREX ini juga sebenarnya merupakan proses yang dapat menjawab masalah

tentang penggunaan scrap dan keterbatasan cokes. Beberapa proses smelting reduction lain

yang sedang dikembangkan lebih lanjut adalah:

AISI

Ausmelt

CCF

DIOS

Finex

Hismelt

Romelt

Tecnore

Proses COREX dapat dikembangkan di Indonesia karena pada proses ini dapat

menggunakan batubara (coal) sebagai pengganti dari coke yang mahal. Fungsi dari batubara

sama seperti fungsi dari coke, yaitu sebagai reduktor dari bijih besi. Coal tadi akan bereaksi

dengan gas oksigen membentuk gas CO yang akan mereduksi bijih besi. Sebagaimana yang

telah kita ketahui bersama, Indonesia merupakan salah satu negara penghasil batubara di

dunia, baik dari tambang terbuka maupun tertutup. Produksi batubara Indonesia dari tahun ke

tahun terus meningkat. Dalam 13 tahun terakhir, perkembangan produksi batubara Indonesia

sebesar 15.68 % per tahun. Berikut grafik trend produksi dan penjualan batubara Indonesia:

Tugas Proses Pembentukan Besi Baja – M.Ekaditya Albar (0806331683)

Page | 5

Referensi:

http://www.solarnavigator.net/history/wealden_iron_industry.htm

http://www.sail.co.in/learning_cemter.php?tag=learning_center_smelting

http://metalpass.com/metaldoc/paper.aspx?docID=43

http://www.industry.siemens.com/industrysolutions/metals-

mining/en/metals/ironmaking/corex/Pages/home.aspx

http://www.kabarbisnis.com/energi/pertambangan/286650-

2010__produksi_batubara_Indonesia_capai_280_juta_ton.html

http://energidanlingkungan.blogspot.com/2010/09/batubara-indonesia.html