MAKALAH

PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA

Anggota Kelompok :

1. Arditiyanto Sutrisno2. Aji3. Arif Izzudin4. Harmi Ocktavianti5. Leonandro Bosthon6. Khairul Huda7. Joni8. Suwanda9. Sadewo10. Umi

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA2014

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah

SWT. Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang yang telah memberikan

Rahmat serta Hidayah-Nya serta memberikan kekuatan kepada penulis untuk

menyelesaikan tugas makalah mata kuliah teknologi besi dan baja ini dengan

judul “ Proses Pembuatan Besi dan Baja”

Dalam penyusunan makalah ini, tentunya penulis banyak menemui

hambatan dan kesulitan. Terutama dari keterbatasan penulis dalam hal

pengetahuan yang penulis miliki. Serta tak lupa bantuan teman-teman penulis.

Penulis berharap Makalah Teknologi Besi Dan Baja ini dapat bermanfaat dan

berguna bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Makalah ini masih terdapat

kekurangan dan jauh dari kata sempurna. baik yang secara tersurat maupun

tersirat di dalam laporan ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan

kritik yang membangun untuk penyempurnaan makalah ini.

Cilegon, Desember 2014

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR............................................................................. i

DAFTAR ISI……………………………………………………………ii

BAB I PENDAHULUAN....................................................................... 1

1.1 Latar Belakang........................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah....................................................................1

1.3 Tujuan......................................................................................1

BAB II PEMBAHASAN......................................................................... 2

BAB III PENUTUP.................................................................................16

DAFTAR PUSTAKA..............................................................................17

BAB I

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

Besi dan baja merupakan salah satu bahan yang sangat banyak dipakai di

seluruh dunia untuk keperluan kehidupan manusia, khususnya di dunia industri.

Ditemukan pertama kali olehorang Mesir lebih dari 4000 tahun yang lalu untuk

perhiasan dan alat rumah tangga yangkemudian berkembang menjadi bahan

berharga dan dimanfaatkan orang setiap hari saat ini.Untuk menjadikan besi dan

baja, banyak proses yang dilakukan, sehingga membutuhkan ilmu pengetahuan

dan teknologi agar dapat dipakai dalam berbagai keperluan.

Pembuatan baja/konvertor merupakan salah satu proses pembuatan alat-

alat atau komponen mesin yang membutuhkan pengetahuan dalam

pengolahannya, karena itu penting untuk diketahui proses-proses dan

pencampuran bahan yang ada dalam pembuatan baja dengan konvertor sebab

sangat mempengaruhi kualitas hasil dari proses konvertor.

Makalah ini dibuat sebagai bahan pengetahuan untuk pembuatan baja

dengan konvertor melalui proses yang efektif dan efisien serta pencampuran

bahan mentah secara proporsional sehingga dapat memperoleh hasil yang

maksimal.

1.2       Rumusan Masalah

1. Bagaimana proses pembuatan besi?

2. Bagaimana proses pembuatan baja?

1.3       Tujuan

1. Mengetahui pengertian serta sejarah dari besi dan baja

2. Mengetahui bagaimana proses pembuatan besi

3. Mengetahui bagaimana proses pembuatan baja

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Sejarah Besi dan Baja

Sejarah Besi

Besi (Fe) merupakan salah satu logam yang mempunyai peranan yang

sangat besar dalam kehidupan manusia, terlebih-lebih di zaman modern seperti

sekarang. Kelimpahannya juga sangat besar, 50.000 ppm atau 5% dan merupakan

jenis logam terbanyak kedua di kulit bumi. Karena kelimpahannya yang sangat

besar itulah maka besi banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan

industri konstruksi. Besi berada dalam bentuk senyawanya, terutama sebagai bijih

besi, yang mengandung Fe2O3 (hematite), Fe2O3.H2O (limonit), Fe3O4 (magnetic),

FeCO3(siderite), dan FeS2 (pirit).  

 Besi yang tersedia untuk orang dahulu dalam jumlah kecil dari

meteor.  Produksi besi oleh manusia mungkin mulai beberapa waktu setelah tahun

2000 SM di selatan-barat atau selatan-Asia Tengah, mungkin di wilayah

Kaukasus. Jadi mulai Zaman Besi, ketika besi diganti perunggu dalam

mengimplementasikan dan senjata.  Dalam tabel periodik, besi mempunyai

simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Sejarah Baja

Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar

dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan unsur karbon dalam

baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon

dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser

pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi.

Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon

adalah (titanium), krom (chromium), nikel, vanadium, cobalt dan tungsten

(wolfram). Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya,

2

berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada

baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile

strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan

keuletannya (ductility).

Pemurnian Besi

Prinsip dasarnya yaitu menghilangkan kandungan oksigen dalam bijih

besi.Cara tradisional yaitu dengan blomery, pada proses ini bijih besi dibakar

dengan charcoal, dimana banyak mengandung carbon sehingga terjadi pengikatan

oksigen, pembakaran tersebut menghasilkan karbondiokasida dan karbon

monoksida yang terlepas ke udara, sehingga besi murni didapat dan dikeluarkan

dari dapur,kekurangnya tidak semua besi dapat melebur sehingga terbentuk spoge,

spoge berisi besi dan silica.

Proses lebih modern adalah dengan blast furnace, blast furnace diisi oleh

bijih besi, charcoal atau coke (coke adalah charcoal yang terbuat dari coal) dan

limestone (CaCO3). Angin secara kencang dan kontinu ditiupkan dari bawah

dapur. Hasil peluburan besi akan berada di bawah, cairan besi yang keluar

ditampung dan disebut dengan pig iron.

2.2 Proses Pembuatan Besi

Ada 2 tahap untuk pembuatan jenis- jenis besi, yaitu peleburan yang

bertujuan untuk mereduksi biji besi sehingga menjadi besi dan peleburan ulang

yang berguna dalam pembuatan jenis - jenis baja.Peleburan besi dilakukan dalam

suatu tanur tiup / dapur tinggi (blast furnace). Tanur tiup atau dapur tinggi adalah

suatu bangunan yang tingginya sekitar 30 meter dan punya diameter sekitar 8

meter yang terbuat dari baja tahan karat yang dilapisi dengan bata tahan panas.

Zat reduksi yang digunakan adalah karbon dengan prinsip reaksi: 2FeO3 + 3C 4Fe

+ 3CO2.

Pada umumnya dapur tinggi (blast furnace) digunakan untuk mengolah

bijih-bijih besi untuk dijadikan besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan oleh dapur

3

tinggi diolah kembali kedalam dapur, untuk dijadikan baja atau baja tuang; juga

besi tuang.

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.

1. Bijih Besi.

Bijih besi didapat dari tambang setelah melalui proses pendahuluan. Bijih

besi merupakan bahan pokok dari dapur tinggi.

2. Batu Kapur.

Batu kapur digunakan untluk mengikat bahan-bahan yang ikut campur dalam

cairan besi untuk menjadikan terak.

4

Gambar 2.1 Proses Blast Furnace

Proses pengikatan bahan yang ikut dalam cairan besi antara lain dapat dilihat pada

reaksi kimia sebagai berikut :

Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, terjadinya

oksidasi oleh 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.

Bahan bakar yang digunakan dalam proses dapur tinggi ialah kokas, arang

kayu, juga antrasit.

4. Udara panas.

Udara panas digunakan untuk mengadakan pembakaran dengan bahan bakar

menjadi CO2 dan gas CO guna menimbulkan panas,juga untuk mereduksi

bijih-bijih besi. Udara panas dihembuskan dengan maksud agar pembakaran

sempurna, hingga kebutuhan kokas berkurang. Pemanasan udara dilakukan

pada dapur pemanas cowper.

2.3  Pembuatan Baja Dari Besi Kasar

Besi kasar sebagai hasil dari dapur tinggi masih banyak mengandung unsurunsur

yang tidak cocok untuk bahan konstruksi, misalnya zat arang (karbon) yang

terlalu tinggi, fosfor, belerang, silisium dan sebagainya. Unsur-unsur ini harus

serendah mungkin dengan berbagai cara.

Untuk menurunkan kadar karbon dan unsur tambahan lainnya dari besi kasar

digunakan dengan cara sebagai berikut.

1). Proses Konvertor :

5

a. Proses Bessemer untuk besi kasar dengan kadar fosfor yang rendah.

b. Proses Thomas untuk besi kasar dengan kadar fosfor yang tinggi.

c. Proses Oksi, proses LD, Kaldo dan Oberhauser

2). Proses Martin (dapur Siemen Martin)

a. Proses Martin asam untuk besi kasar dengan kadar fosfor rendah.

b. Proses Martin basa untuk besi kasar dengan kadar fosfor tinggi.

3). Dapur Listrik untuk baja Campuran

a. Dapur listrik busur nyala api.

b. Dapur listrik induksi.

2.4  Proses Pembuatan Baja

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.

Cara Kerja Konvertor

Gambar 2.2  Cara Kerja Konverter

6

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.

Konvertor 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. 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.

2.4.1  Proses Bassemer (asam)

Proses bessemer adalah suatu proses pembuatan baja yang dilakukan di

dalam konvertor yang mempunyai lapisan batu tahan api dari kuarsa asam atau

oksidasi asam, sehingga proses ini disebut “Proses Asam”. Besi kasar yang diolah

dalam konvertpr ni adalah besi kasar kelabuyang kaya akan unsur silikondan

rendah fosfor (kandungan fosfor maksimal adalah 0,1%). Besi kasar yang

mengandung fosfor rendah diambil karena unsur fosfortidak dapat di reduksi dari

7

dalam besi kasar apabila tidak diikat dengan batu kapur.  Disamping itu, fosfor

dapat bereaksi dengan lapisan dapuryang terbuat dari kuarsa asam, reaksi dapat

membahayakan atau menghabiskan lapisan konvertor. Oleh karena itu, sangat

menguntungkan apabila besi kasar yang diolah dalam proses ini adalah besi kasar

kelabu yang mengandung silikon sekitar 1,5% - 2%.

Gambar 2.3  Konvertor Bessemer

Dalam proses ini bahan baku dimasukkan dan dikeluarkan sewaktu

konvertor dalam posisi horizontal ( kemiringannya sekitar 300). Sementara itu,

udara diembuskan dalam posisi vertikal atau disebut juga kedudukan proses.

Dalam konvertor, yang pertama terjadi adalah proses oksidasi unsur

silikon yang menghasilkan oksida silikon. Kemudian diikuti oleh proses oksidasi

unsur fosfor dan mangan yang menghasilkan oksida fosfor dan oksida mangan,

ditandai dengan adanya bunga api yang berwarna kehijau-hijauan.

Proses oksidasi yang terakhir adalah mengoksidasi karbon. Proses ini

berlangsung disertai dengan suara gemuruh dan nyala api berwarna putih dengan

panjang sekitar 2 meter, kemudian nyala api mengcil. Sebelum nyala api padam,

ditambahkan besi kasar yang banyak mengandung mangan, kemudian baja cair

dituangkan ke dalam panci-panci tuangan dan dipadatkan dalam bentuk batang-

batang baja.

8

2.4.2  Proses Thomas (basa)

Proses thomas adalah  suatu proses pembuatan baja yang dilakukan di

dalam konvertor yang bagian dalamnya dilapisi dengan batu tahan api dari bahan

karbonat kalsium dan magnesium karbonat (CaCO +MgCO) yang disebut

“dolomit”. Proses ini disebut juga proses basa karena lapisan konvertor terbuat

dari dolomit dan hanya mengolah besi kasar putih yang kaya dengan fosfor

(sekitar 1,7 – 2) dan mengandung unsur silikon rendah (sekitar 0,6 – 0,8). Proses

ini makin baik hasilnya apabila besi kasar yang diolah mengandung unsur silikon

yang sangat rendah.

Dalam proses ini udara diembuskan ke cairan besi kasar di dalam

konvertor melalui pipa saluran udara, sehingga terjadi proses oksaidasi di dalam

cairan terhadap unsur-unsur campuran. Pertama kali  unsur yang dioksidasi adalah

silikon (Si), kemudian mangan (Mn), dan fosfor (P). oksidasi unsur fosfor terjadi

cepat sekali, sekitar 3 – 5 menit dan proses oksidasi yang terakhir adalah unsur

karbon yang disertai suara gemuruh dan nyala api yang tinggi. Apabila nyala api

sudah mengecil dan kemudian dalam berarti proses oksidasi telah selesai.

Proses oksidasi yang terjadi pada unsur-unsur di dalam besi kasar

menghasilkan oksida yang akan dijadikan terak dengan jalan menambahkan batu

kapur ke dalam konvertor. Selanjutnya terak cair dikeluarkan dari dalam

konvertor, diikuti dengan penuangan baja cair ke dalam panci-panci tuangan

kemudian dipadatkan menjadi batangan baja.

2.4.3  Proses Siemens Martin

Proses tungku terbuka disebut juga proses Siemens Martin, yang

disesuakan dengan nama ahli penemu proses tersebut. Proses ini digunakan untuk

menghasilkan baja yang mengandung karbon sedang dan rendah dengan cara

proses asam atau basa, sesuai dengan sifat lapisan dapurnya.

Proses ini berlangsung di dalam dapur tungku terbuka atau dapur Siemen

Martin yang mempunyai kapasitas 150 – 300 ton, bahan bakarnya gas yang

dihasilkan dengan pembakaran kokas di atas tungku atau bahan bakar minyak.

Dapur ini menggunakan prinsip regenerator (hubungan balik) dan tungku

9

pemanas dapat mencapai temperatur sekitar 900 – 1.200, tungku pemanas ini bisa

mencapai temperatur tinggi apabila diperlukan, dan pada waktu yang sama

menghemat bahan bakar. Dalam proses ini dapur diisi dengan besi kasar dan baja

bekas, kemudian dicairkan sehingga  beberapa unsur campuran terbentuk menjadi

terak di atas pemukaan cairan besi, tambahkan bijih besi atau serbuk besi yang

berguna  untuk mereduksi karbon, maka lubang pengeluaran dapur dibuka dan

dicairan dituangkan kedalam panci-panci tuangan.

Gambar 2.4  Tungku Terbuka Siemens Martin

Baja cair meninggalkan dapur sebelum terak cair dan beberapa terak dapat

dicegah meninggalkan dapur sampai seluruh baja cair dikeluarkan, kemungkinan

terak itu tertuang ke dalam panci yang mengapung di atas baja cair sehingga perlu

dikeluarkan dan dituangkan ke dalam panci yang berukuran kecil.

Baja cair yang telah penuh di dalam panci dituangkan ke dalam

cetakanmelalui bagian bawah cetakan, sehingga terak tetap di dalam panci dan

terakhir dikeluarkan. Selain itu, dapat pula  dipisahkan dengan cara menuangnya

ke dalam cetakan yang lebih kecil.

Setiap melakukan proses pemurnian besi  kasar dan bahan tambahan

lainnya berlangsung selama 12 jam, kemudian diambil sejumlah baja cair sebagai

contoh untuk dianalisis komposisinya. Sementara itu, terak yang dihasilkan dari

proses basa digunakan sebagai pupuk bahan.

2.4.4  Proses Basic Oxygen Furnace

Proses ini menempati 70% proses produksi baja di Amerika Serikat. Merupakan

modifikasi dari proses Bessemer. Proses Bessemer menggunakan uap air panas

10

ditiupkan pada besi kasar cair untuk membakar zat kotoran yang tersisa. Proses

BOF memakai oksigen murni sebagai ganti uap air. Bejana BOF biasanya

berdiameter dalam 5m mampu memproses 35 – 200 ton dalam satu pemanasan.

Peleburan Baja Dengan BOF ini juga termasuk proses yang paling baru dalam

industri pembuatan baja. Konstruksi tungku BOF relative sederhana, bagian

luarnya dibuat dari pelat baja sedangkan dinding bagian dalamnya dibuat dari bata

tahan api (firebrick).

Proses tanur oksigen basa ( Basix Oxygen Furnace, BOF) menggunakan besi

kasar cair (65 – 85%) yang dihasilkan oleh tanur tinggi sebagai bahan dasar utama

dicampur dengan besi bekas (skrap baja) sebanyak (15 – 35%), batu kapur dan gas

oksigen (kemurnian 99,5%). Panas ditimbulkan oleh reaksi dengan oksigen.

Gagasan ini dicetuskan oleh Bessemer sekitar tahun 1800.

Gambar 2.5  Tungku Basic Oxygen Furnace

Besi bekas sebanyak ± 30% dimasukkan kedalam bejana yang dilapisi

batu tahan api basa. Logam panas dituangkan kedalam bejana tersebut. Suatu pipa

aliran oksigen yang didinginkan dengan air dimasukkan  kedalam bejana 1 sampai

3 m diatas permukaan logam cair. Gas oksigen akan mengikat karbon dari besi

kasar berangsur – angsur turun sampai mencapai tingkat baja yang dibuat. Proses

oksidasi berlangsung terjadi panas yang tinggi sehingga dapat menaikkan

temperatur logam cair sampai diatas 1650 C. Pada saat oksidasi berlangsung ke

11

dalam tungku ditambahkan batu kapur. Batu kapur tersebut kemudian mencair

dan bercampur dengan bahan – bahan impuritas (termasuk bahan – bahan yang 

teroksidasi) membentuk terak yang terapung diatas baja cair. Bila proses oksidasi

selesai maka aliran oksigen dihentikan dan pipa pengalir oksigen diangkat /

dikeluarkan dari tungku. Tungku BOF kemudian dimiringkan dan benda uji dari

baja cair diambil untuk dilakukan analisa komposisi kimia. Bila komposisi kimia

telah tercapai maka dilakukan penuangan (tapping). Penuangan tersebut dilakukan

ketika temperature baja cair sekitar 1650 C. Penuangan dilakukan dengan

memiringkan perlahan – lahan sehingga cairan baja akan tertuang masuk kedalam

ladel. Di dalam ladel biasanya dilakukan skimming untuk membersihkan terak

dari permukaan baja cair dan proses perlakuan logam cair (metal treatment).

Metal treatment tersebut terdiri dari proses pengurangan impuritas dan

penambahan elemen – elemen pemadu atau lainnya dengan maksud untuk

memperbaiki kualitas baja cair sebelum dituang ke dalam cetakan. Jenis Baja

yang dihasilkan oleh proses ini adalah Baja karbon & Baja paduan 0,1 % < c < 2,0

%

Kelebihan proses BOF dibandingkan proses pembuatan baja lainnya :

a. Dari segi waktu peleburannya yang relatif singkat yaitu hanya berkisar sekitar

60 menit untuk setiap proses peleburan.

b. Tidak  perlu  tuyer dibagian bawah.

c. Phosphor  dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon.

d. Biaya operasi murah.

2.4.5  Proses Dapur Kopel

Mengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.

Proses pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair. Bahan bakar(arang kayu

dan kokas) dinyalakan selama ± 15 jam. Kokas dan udara dihembuskan dengan

kecepatan rendah hingga kokas mencapai 700 – 800 mm dari dasar tungku. Besi

kasar dan baja bekas kira-kira 10 – 15 % ton/jam dimasukkan 15 menit baja cair

dikeluarkan dari lubang pengeluaran.

2.3.6  Proses Dapur Cawan

12

Proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan

besi kasar dalam cawan, kemudian dapur ditutup rapat. Kemudian dimasukkan

gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan

mencair.Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa dengan

menambahkan unsur-unsur paduan yang diperlukan

2.4.7  Proses Dapur Listrik

Baja yang berkualitas tinggi dihasilkan apabila dilakukan pengontrolan

temperatur peleburan dan memperkecil unsur-unsur campuran di dalam baja yang

dilakukan selama proses pemurnian. Proses pengolahan seperti ini dilakukan

dengan menggunakan dapur listrik. Pada awal pemurnian baja menggunakan

dapur tungku terbuka atau konvertor, selanjutnya dilakukan di dalam dapur listrik

sehingga diperoleh baja yang berkualitas tinggi. Dapur listrik terdiri dari dua

jenis, yaitu dapur listrik busur nyala dan dapur induksi frekuensi tinggi.

1)  Dapur listrik busur nyala

Dapur ini mempunyai kapasitas 25 – 100 ton dan dilengkapi dengan tiga

buah elektroda karbon yang dipasang pada bagian atas atau atap dapur, disetel

secara otomatis untuk menghasilkan busur nyala yang secara langsung

memanaskan dan mencairkan logam.

Dapur ini dapat mengolah  logam dengan proses asam atau basa dengan

lapisan batu tahan apinya dan bahan yang dimasukkan ke dalam dapur (besi

kasar), termasuk logam keras (baja atau besi) yang terlebih dahulu diketahui

komposisinya. Apabila dilakukan proses basa maka terjadi oksidasi terak dari batu

kapur atau bubuk kapur untuk mereduksi unsur-unsur campuran. Selanjutnya

diperoleh pemisahan terak (mengandung batu kapur) dari baja cair. Juga dapat

ditambahkan dengan logam campur sebelum cairan dikeluarkan dari dalam dapur

untuk mencegah oksidasi.

13

Gambar 2.6  Dapur Listrik Busur Nyala

Gambar 2.7  Dapur Induksi

2)Dapur induksi frekuensi tinggi

Dapur ini terdiri dari kumparan yang dililiti kawat mengelilingi cawan

batu tahan api, ketika tenaga yang dialirkan dari listrik, akan menghasilkan arus

listrik yang bersirkulasi di dalam logam yang menyebabkan terjadinya pencairan.

Apabila bahan logam telah cair maka arus listrik membuat gerak mengaduk

(berputar). Kapasitas dari dapur jenis ini adalah 350 kg – 6 ton pada umumnya

dapur ini digunakan untuk meproduksi baja paduan yang khusus.

2.4.8  Dapur Cupola ( Cupola Furnace)

14

Dapur Cupola (Cupola Funace) digunakan pada peleburan besi tuang, dan

konstruksinya diperlihatkan seperti gambar dibawah ini. Ini menyerupai sebuah

dapur sumber kecil tapi tidak bisa bekerja terus menerus. Pada umumnya

digunakan untuk menghasilkan peleburan sehari-hari berdasarkan pada kapasitas

dari pabrik (foundry). Kupola-kupola biasanya dioperasikan sepasang, jadi

pemeliharaannya bisa diatur untuk yang satu sedangkan yang lainnya tetap

beroperasi, demikian seterusnya secara bergantian.

Proses Kerja :

• Saat akan digunakan dapur upola di lakukan pemanasan terlebih dahulu agar

dapur kering dan tidak mengandung uap air.Selain itu agar pembakaran arang

kayu dan kokas berjalan sempurna.

• Dilakukan penambahan kokas dan udara dari blower.

• Setelah kokas terbakar habis kemudian dimasukan kepingan baja dan besi kasa.

• Beberapamenit baja/besi cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran cairan baja

yang ditampung panci penampung.

• Untuk pembentukan terak dalam dapur ditambahkan CaCO3 pada pemasukan

pertama terjadi penguraian seperti berikut CaCO3  à CaO + CO2 dan gas CO2

yang dihasilkan akan bereaksi dengan kokas sbb : CO2 + C à -41.09 kkal, gas

CO2 yang dihasilkan dikeluarkan melalui cerobong sebagai gas asap dengan

temperatur sekitar 300C dan dapat dimanfaatkan untuk tenaga mesin yang lain.

•Setelah terjadi reaksi silica dengan batu kapur kemudian dimasukan besi kasar

dan kokas baru.Apabila kokas baru tersebut sudah mulai terbakar,dimasukan

udara melalui blower yang menimbulkan reaksi antara zat arang dengan oxygen

sbb:

            C + O2 à CO2 +94,22 kcal/mol

• Setelah proses dalam dapur ,maka terak diatas cairan dari dalam dapur dan

kemudian dikeluarkan baja cair yang ditampung panci panci untuk dibawa ke

tempat penuangan besi atau baja.

15

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Pada proses pembuatan besi dan baja memiliki proses yang sama, yaitu

melaui tahap reduksi. Pada tahap reduksi bijih besi, terdapat 2 cara yaitu dengan

menggunakan Blast Furnace atau Electric Arc Furnace. Setelah di reduksi, bijih

besi akan memasuki tahap Basic Oxigen Furnace (BOF). Pada proses ini lah

perbedaan pembuatan besi dan baja karena dalam proses BOF terdapat pengaturan

komposisi material salah satu nya adalah material karbon (C). komposi carbón

pada baja adalah <2% sedangkan besi >2%.

DAFTAR PUSTAKA

https://elvira88.wordpress.com/1-biofilm-untuk-stabilisasi-bangunan-agar-tahan-

gempa/proses-pembuatan-baja/

http://mitragunasejahtera.blogspot.com/2012/04/cara-pembuatan-besi.html

http://satriopage.blogspot.com/2012/12/makalah-blast-furnace-dapur-tinggi.html

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/bahan-baku-dan-produk-

industri/dapur-tinggi-blast-furnace/

http://yondaimemuhaiminato.blogspot.com/2012/04/material-besi-dan-baja.html

http://yudhianggani.blogspot.com/2013/11/makalah-dapur-pembuatan-baja.html