Proses Pembuatan Baja dan Jenis-jenis Baja

Metode untuk pembuatan baja telah berkembang secara signifikan sejak produksi industri dimulai pada akhir abad ke-19. Metode modern masih berdasarkan seperti Proses Bessemer, yaitu, bagaimana yang paling efisien menggunakan oksigen untuk menurunkan kandungan karbon dalam besi. Sekarang, produksi baja berasal dari kedua daur ulang serta bahan baku, bijih besi, batu bara dan batu kapur. Dua proses; pembuatan baja dasar oksigen (BOS) dan tungku busur listrik (EAF) untuk hampir semua produksi baja.!

Menurut Asosiasi Baja Dunia, pada tahun 2011 produksi baja mentah dunia mencapai rekor tertinggi baru di 1527000000 metrik ton. Dari jumlah ini, sekitar dua pertiga diproduksi menggunakan tanaman BOS, sedangkan fasilitas EAF menyumbang sepertiga sisanya.

Negara-negara yang memproduksi baja terbesar pada tahun 2011 adalah China, Jepang, AS, dan India. China saat ini memasok sekitar 45% dari baja dunia. Produsen baja terbesar di dunia ArcelorMittal termasuk, Baosteel, POSCO dan Nippon Steel.

Proses Pembuatan Baja

Proses Produksi Modern:
Produksi baja dapat dibagi menjadi enam langkah:
1. Iron making: Pada langkah pertama, mentah input bijih besi, kokas dan kapur yang meleleh dalam blast furnace. Menghasilkan besi cair – juga disebut sebagai ‘logam panas’ – masih mengandung 4-4,5% karbon dan kotoran lainnya yang membuatnya rapuh.

2. Pembuatan baja primer: Metode pembuatan baja primer berbeda antara BOS dan metode EAF. Metode BOS menambahkan baja scrap daur ulang dengan besi cair dalam konverter. Pada suhu tinggi, oksigen ditiupkan melalui logam, yang mengurangi kadar karbon menjadi antara 0-1,5%. Metode EAF, alternatif, pakan daur ulang skrap baja melalui penggunaan daya tinggi busur listrik (suhu sampai 1650 ° C) untuk melelehkan logam dan mengubahnya menjadi baja berkualitas tinggi.

3. Pembuatan baja sekunder: Pembuatan baja sekunder melibatkan mengobati baja cair yang dihasilkan dari kedua BOS dan rute EAF untuk menyesuaikan komposisi baja. Hal ini dilakukan dengan menambahkan atau menghapus unsur-unsur tertentu dan / atau memanipulasi suhu dan produksi environment.Depending pada jenis baja yang dibutuhkan, proses pembuatan baja sekunder berikut dapat digunakan: pengadukan, tungku sendok, injeksi sendok, degassing dan CAS-OB (Komposisi Penyesuaian dengan Sealed argon menggelegak dengan Oksigen Hembusan).

4. Continuous Casting: Pada langkah ini, baja cair dilemparkan ke dalam cetakan didinginkan menyebabkan shell baja tipis untuk memperkuat. Shell untai ditarik menggunakan gulungan dipandu dan sepenuhnya didinginkan dan dipadatkan. Untai dipotong menjadi panjang yang diinginkan tergantung pada aplikasi; lembaran untuk produk datar (piring dan jalur), mekar untuk bagian (balok), billet untuk produk lama (kabel) atau strip tipis.

5. Pembentukan primer : Baja yang dilemparkan kemudian dibentuk menjadi berbagai bentuk, sering dengan rolling panas, sebuah proses yang menghilangkan cacat cor dan mencapai bentuk dan kualitas permukaan yang diperlukan. Produk canai panas dibagi menjadi produk datar, produk lama, tabung mulus, dan produk-produk khusus.

6. Manufaktur, Fabrikasi, dan Finishing: Akhirnya, teknik membentuk sekunder memberikan baja bentuk dan sifat akhir. Teknik-teknik ini meliputi: membentuk (misalnya dingin bergulir), mesin (misalnya pengeboran), bergabung (misalnya pengelasan), coating (misalnya galvanizing), perlakuan panas (misalnya tempering), dan pengobatan permukaan (misalnya karburasi)

Teknologi pengolahan besi gubal (pig iron) menjadi baja secara murah dan cepat diperkenalkan oleh Henry Bessemer (1856), tetapi sekarang sudah tidak digunakan lagi. William Siemens tahun 1860 mengembangkan tungku terbuka (open herth furnace), dan sekarang tungku yang banyak digunakan
adalah tungku oksigen.

Berbagai jenis zat ditambahkan pada pengolahan baja yang berguna sebagai “scavangers” (pengikat pengotor), terutama untuk mengikat oksigen dan nitrogen. Scavangers yang terpenting adalah aluminium, ferosilikon, feromangan, dan ferotitan. Zat tersebut bereaksi dengan nitrogen atau oksigen yang terlarut membentuk oksida yang kemudian terpisah ke dalam terak.

Jenis-jenis Baja

Baja dapat digolongkan ke dalam tiga golongan, yaitu:
a. Baja karbon, terdiri atas besi dan karbon.
b. Baja tahan karat (stainless stell), mempunyai kadar karbon yang rendah dan mengandung sekitar 14% kromium.
c. Baja aliase, yaitu baja spesial yang mengandung unsur tertentu sesuai dangan sifat yang diinginkan.

Pencegahan Perkaratan Baja

Untuk mencegah perkaratan pada baja dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu:
a. Menambahkan logam lain.
b. Menggunakan lapisan pelindung.
c. Menggunakan logam yang dapat dikorbankan.
d. Melindungi secara katodik