pengecoran logam bessemer

PROSES BESSEMER

DISUSUN OLEH:

ALBERTUS NOVMOLAS BAREND(01)                DANIEL ADJIKUSUMA(10)                                   FX  ALDI PRATAMA (16)                                                     FX ALFIAN YOGA P(18)                             IMELDA PRATIWI(22)                            NICHOLAUS ADITYA(  )                          PARULIAN INDARTO(29)

SMK LEONARDO KLATEN              

Pendahuluan

Proses Bessemer adalah proses untuk produksi massa baja dari cair pig iron. Proses ini dinamai penemunya, Henry Bessemer, yang mengeluarkan paten pada tahun 1855. Proses itu independen ditemukan pada 1851 oleh William Kelly. Proses ini juga telah digunakan di luar Eropa selama ratusan tahun, tetapi tidak pada skala industri. Prinsip utama adalah menghilangkan kotoran dari besi dengan oksidasi dengan udara yang ditiup melalui besi cair. Oksidasi juga meningkatkan suhu massa besi dan menyimpannya  

HENRY BESSEMER(1813–1898)

Dia berperan besar dalam usaha mempercepat proses pembuatan baja pada pertengahan abad 19 dengan konverternya yang terkenal. Udara ditiupkan ke seluruh lelehan besi glubal (bijih besi yang telah dipanaskan dalam tanur dengan batu bara atau kayu). Besi murni yang masih meleleh, dituang dari konverter dan ditambahkan sejumlah tertentu karbon dan logam, seperti nikel, mangan, atau kromium. Zat tambahan ini mengubah lelehan besi menjadi baja, yaitu alloi yang sangat terkenal karena kekuatannya.

.

Converter Bessemer

Proses ini dilakukan dalam kontainer baja bulat telur besar dilapisi dengan tanah liat atau dolomit disebut konverter Bessemer. Kapasitas sebuah konverter 8-30 ton besi cair dengan muatan yang biasa berada di sekitar 15 ton. Dibagian atas konverter merupakan pembukaan, biasanya miring ke sisi relatif terhadap tubuh kapal, dimana besi diperkenalkan dan produk jadi dihapus. Bagian bawah ini berlubang dengan sejumlah saluran yang disebut tuyères melalui udara dipaksa menjadi konverter. Konverter ini diputar pada trunnions sehingga dapat diputar untuk menerima tuduhan, berbalik tegak selama konversi dan kemudian diputar lagi untuk menuangkan baja cair di akhir.

Oksidasi

Proses oksidasi menghilangkan pengotor seperti silikon, mangan dan karbon sebagai oksida yang akan membentuk gas ataupun terak padat. Lapisan tahan panas konverter juga memainkan peran dalam lapisan tanah liat yang konversinya menggunakan dalam asam Bessemer, dimana ada rendah fosfor dalam bahan baku. Dolomit digunakan ketika kandungan fosfor tinggi di dasar Bessemer (kapur atau magnesit pelapis juga kadang-kadang digunakan sebagai pengganti dolomit). Dalam rangka memberikan baja sifat yang diinginkan, zat lainnya dapat ditambahkan ke baja cair saat konversi selesai adalah spiegeleisen (karbon-mangan paduan besi).

Mengelola proses

Ketika baja yang diperlukan sudah terbentuk, itu dicurahkan ke dalam ladle dan kemudian ditransfer ke dalam cetakan dan terak ringan yang tertinggal. Proses konversi yang disebut "pukulan" dilakukan dalam waktu sekitar dua puluh menit. Selama periode ini kemajuan oksidasi kotoran dapat dilihat atau dinilai oleh penampilan dari api yang keluar dari mulut konverter. Penggunaan metode modern fotolistrik pencatatan karakteristik nyala api telah sangat membantu blower dalam pengendalian kualitas akhir produk. Setelah pukulan, logam cair recarburized ke titik yang dikehendaki dan bahan paduan lainnya ditambahkan, tergantung pada produk yang diinginkan.

Proses Pembuatan Baja Melalui Proses Bessemer dan Perapian Terbuka, Tahapan, Kimia - Baja merupakan paduan (alloi) yang digolongkan sebagai baja karbon (kandungan karbon di atas 1,5 %) yang mengandung logam lain, seperti Cr, Co, Mn, dan Mo. Sifat-sifat mekanik baja ditentukan oleh komposisi kimianya. Pengolahan besi dari bijihnya merupakan proses reduksi. Akan tetapi, pengubahan besi menjadi baja merupakan proses oksidasi untuk mengeluarkan pengotor.

Oksidasi besi dilakukan dengan berbagai cara, tetapi dua cara umum yang biasa digunakan pada pembuatan baja adalah proses perapian terbuka (open hearth) dan proses Bessemer (basic oxygen).

Proses Pembuatan Baja Dari Besi Kasar

1) Proses Bessemer

Pada proses ini, besi cair hasil dari tanur sembur dimasukkan ke dalam reaktor silinder. Udara panas disemburkan dari lubang-lubang pipa untuk mengoksidasi karbon dan zat pengotor yang masih tersisa.

Persamaannya :

∆

C(s) + O2(g)

→

CO2(g)

∆

Si(l) + O2(g)

→

SiO2(l)

∆

2Fe(l) + O2(g)

→

2FeO(l)

Untuk mereduksi kembali FeO yang turut teroksidasi, ditambahkan logam mangan. Reaksi yang terjadi:

∆

Mn(l) + FeO(l)

→

(Fe–MnO)(l)

feromangan

Baja jenis feromangan mutunya kurang baik dan harganya relatif murah. Baja feromangan biasanya dipakai untuk membuat kerangka beton bangunan, pipa ledeng, dan kawat pagar.

2) Proses Perapian Terbuka

Pada proses perapian terbuka digunakan reaktor serupa mangkuk yang memuat sekitar 100–200 ton besi cair. Untuk menjaga besi tetap cair maka atap wadah dibentuk cembung agar dapat memantulkan kalor ke arah permukaan besi cair.  

Semburan udara panas mengandung oksigen dilewatkan melalui permukaan besi dan bereaksi dengan pengotor. Si dan Mn dioksidasi pertama kali menjadi terak, diikuti oleh oksidasi karbon menjadi CO yang menimbulkan agitasi dan busa di atas mangkuk.

Oksidasi termal karbon meningkatkan suhu dalam mangkuk yang menyebabkan fluks batu kapur terkalsinasi menghasilkan kapur tohor yang mengambang di atas lelehan. Kapur ini bergabung dengan fosfat, sulfat, silikat, dan pengotor lain. Kalsinasi adalah proses pemanasan di bawah titik leleh zat untuk menghilangkan pengotor.

3. Tahap Penghalusan Baja Karbon

Tahap penghalusan melibatkan oksidasi karbon dan pengotor secara terus-menerus. Pengotor seperti Mn, P, dan Si bereaksi dengan oksigen membentuk oksida, dan direaksikan kembali dengan suatu fluks. Jenis fluks bergantung pada pengotor. Jika pengotor adalah mangan (basa) maka fluks yang bersifat asam ditambahkan (silika).

∆

MnO(s) + SiO2(s)

→

MnSiO3(l)

Jika pengotor silikon atau fosfor (asam) maka fluks yang bersifat basa ditambahkan (CaO atau MgO):

∆

SiO2(s) + MgO(s)

→

MgSiO3(l)

∆

P4O10(s) + 6CaO(s)

→

2Ca3(PO4)2(l)

Sebelum dikeluarkan dari tanur, logam lain, seperti Co, Cr, Ni, V, atau W dapat ditambahkan pada baja agar menghasilkan paduan yang memiliki sifat-sifat tertentu.

PENUTUP

Tugas ini dibuat berdasarkan atas pertanggung jawaban tugas yang diberikan Guru Pembimbing Pelajaran Dasar Teknik Mesin II agar siswa mampu mengetahui bagaimana proses pembuatan baja dari besi kasar proses Bessemer.

Kami selaku penulis memohon maaf jika ada kata yang salah dan kalimat yang kurang berkenan dihati  pembaca sekalian