Artikel

Mengenal tentang Blast Furnace, dan Blast Furnace Complex

blast furnace
Blast Furnace adalah konstruksi tungku yang dirancang untuk mengubah oksida besi (bijih besi) menjadi besi cair murni (memproduksi besi cair) melalui penerapan panas dan adanya fluks dan kokas. 

Pengantar

Tungku itu sendiri adalah bangunan tinggi, sering dibuat dari baja. Di bagian bawah terdapat pemanas udara dan pompa, yang mengirimkan udara panas ke dalam tungku untuk memfasilitasi berbagai reaksi kimia yang diperlukan untuk mengubah oksida yang tidak murni menjadi besi.

Tujuan dari Blast Furnace adalah untuk mereduksi secara kimia dan secara fisik mengubah oksida besi menjadi besi cair yang disebut "hot metal". Blast Furnace adalah konstruksi baja berbentuk silinder yang sangat besar dilapisi dengan batu bata tahan api (refraktori), di mana bijih besi, kokas dan batu kapur dimasukkan (charging) dari atas, dan udara panas dimasukkan tertiup kedalamnya melalui saluran yang disebut dengan Tuyerre. 

Bahan bakunya membutuhkan 6 hingga 8 jam untuk turun ke dasar tungku yang selanjutnya akan menjadi produk akhir berupa terak cair (slag) dan besi cair (hot metal). Produk cair ini dikeluarkan dari Blast Furnace secara berkala. Udara panas yang dihembuskan kedalam Blast Furnace naik ke puncak dalam waktu 6 hingga 8 detik setelah melalui berbagai breaksi kimia dengan bahan baku. 

Setelah Blast Furnace mulai dinyalakan (dioperasikan), maka akan terus beroperasi selama lima hingga sepuluh tahun tanpa dimatikan dengan hanya pemberhentian tertentu yang sangat singkat untuk melakukan pemeliharaan yang telah direncanakan dengan baik.

Proses pd Blast Furnace

Dalam Blast Furnace, bahan bakar (kokas), bijih, dan fluks (batu kapur) secara terus menerus disuplai melalui bagian atas tanur, sementara hembusan udara panas (terkadang dengan pengayaan oksigen) dihembuskan ke bagian bawah tanur melalui rangkaian pipa yang disebut Tuyeres, sehingga reaksi kimia terjadi di seluruh tungku saat material jatuh ke bawah. 

Produk akhir biasanya logam cair dan fase terak yang dikeluarkan dari bawah, dan gas buang (gas buang) keluar dari bagian atas tungku. Aliran ke bawah dari bijih bersama dengan fluks yang bersentuhan dengan aliran panas, gas pembakaran kaya karbon monoksida adalah proses pertukaran dan reaksi kimia yang berlawanan arah (counter current).

Blast Furnace menggunakan panas untuk mengubah oksida besi menjadi besi cair, yang kemudian dapat digunakan untuk berbagai aplikasi industri. Tanur sembur adalah tumpukan baja tahan karat berlapis batu bata, yang dipanaskan menggunakan udara yang dipanaskan sebelumnya. Batu kapur, kokas, dan bijih besi ditempatkan di tanur sembur dan dipanaskan. Kokas, batu kapur dan besi bereaksi dengan adanya panas, menghasilkan terak dan besi cair. Cairan ini kemudian dikeringkan dan digunakan di tempat lain.

Bijih besi, pelet dan sinter berkurang yang berarti oksigen di dalamnya oksida besi dihilangkan melalui serangkaian reaksi kimia. Reaksi-reaksi ini terjadi sebagai berikut:

1) 3 Fe2O3 + CO = CO2 + 2 Fe3O4 
2) Fe3O4 + CO = CO2 + 3 FeO 
3) FeO + CO = CO2 + Fe atau FeO + C = CO + Fe 

Pada saat yang sama oksida besi mengalami reaksi pemurnian ini juga mulai melunak lalu meleleh dan akhirnya menetes seperti besi cair melaluinya kokas ke bagian bawah tungku. Kokas turun ke dasar tungku ke tingkat di mana udara dipanaskan terlebih dahulu atau semburan panas memasuki Blast Furnace. Kokas dinyalakan oleh timbulnya panas ini dan segera bereaksi menghasilkan panas sebagai berikut:

C + O2 = CO2 + Panas
dan
CaCO3 = CaO + CO2

Produk Blast Furnace

Produk utama dari Blast Furnace adalah Besi Cair; yang pada umumnya memiliki komposisi kimia sebagai berikut :

Iron (Fe) = 93.5 - 95.0%
Silicon (Si) = 0.30 - 0.90%
Sulfur (S) = 0.025 - 0.050%
Manganese (Mn) = 0.55 - 0.75%
Phosphorus (P) = 0.03 - 0.09%
Titanium (Ti) = 0.02 - 0.06%
Carbon (C) = 4.1 - 4.4%

Produk besi cair tersebut merupakan semifinish product yang harus diolah kembali; pada umumnya diolah menjadi pig iron (besi babi) berupa besi batangan atau dibawa ke jalur pembuatan baja melalui proses peleburan baja menggunakan BOF (Basic Oxygen Furnace).

Kendaraan yang membawa besi cair dari Blast Furnace ketempat peleburan baja menggunakan kendaraan yang sangat terkenal dalam istilah Blast Furnace yaitu Torpedo; yaitu berupa kendaraan rel (seperti kereta api) berbentuk silinder baja yang bagian dalamnya dilapisi dengan material refraktori.

Blast Furnace Complex

Blast Furnace secara umum tidak dioperasikan stand alone tetapi didukung oleh proses operasi yang lainnya; yaitu anatara lain Sintering Plant, Coke Oven Plant, Peletizing Plant, dan proses pengolahan serta penyiapan bahan baku dan bahan tambah (flux). 

Sintering Plant adalah instalasi yang melaksanakan proses sinter bijih besi, Coke Oven Plant adalah instalasi yang mengolah batu bara menjadi kokas; serta Peletizing Plant adalah melakukan pembuatan pelet bijih besi. Unit instalasi ini berkumpul menjadi kesatuan (terintegrasi) dengan instalasi Blast Furnace; dan kemudian disebut dengan istilah Blast Furnace Complex.

 

Referensi :

  1. John A. Ricketts, Ispat Inland, Inc.; How a Blast Furnace Works
  2. Sumber Lainnya

 


 

Baca Juga

Cleaning Service PT. Krakatau Jasa Industri telah memahami,...

Secara umum suatu industri atau perusahaan yang melakukan proses...

Krakataujasaindustri•••Sobat KJI,  Mengawali hari Senin ini, Mari...

Kawat Las atau Elektroda Las yang digunakan untuk proses dan...