11/12/2015Oleh:
Toto Iswanto M T(2315201007)
Maktum Muharja Al-fajri(2315201010)
Afan Hamzah(2315201011)
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
PROGRAM PASCASARJANAJURUSAN TEKNIK KIMIA
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
PENCEMARAN UDARA DARI PABRIK BESI DAN BAJA
Proses Pembuatan Baja
Ada dua rute proses pembuatan baja saat ini: electric arc furnace dan basic
oxygen converter. Bahan yang disupply pada kedua proses tersebut adalah besi
cair yang diproduksi di blast furnace. Sedangkan bahan baku untuk memproduksi
besi cair itu sendiri yaitu bijih besi, batubara kokas, dan fluks (bahan yang
membantu proses kimia) - terutama batu kapur.
Pertama batubara dicampur dan dipanaskan dalam oven kokas untuk
memproduksi kokas. Proses ini dikenal sebagai karbonisasi. Gas yang dihasilkan
selama karbonisasi diekstrak dan digunakan untuk bahan bakar di tempat lain di
pabrik baja tersebut. Produk lainnya seperti tar dan benzole juga diekstraksi untuk
pemurnian lebih lanjut atau langsung dijual. Setelah dikarbonisasikan, kokas
didorong keluar dari oven dan dibiarkan dingin.
Pertama Bijih berukuran halus dicampur dengan kokas dan batu kapur
kemudian dipanaskan di sinter plant. Sinter plant merupakan conveyor yang
bergerak terus menerus di mana secara bersamaan coke dibakar. Suhu tinggi yang
dihasilkan dari pembakaran coke, meleburkan partikel bijih dan batu kapur secara
bersama membentuk klinker yang disebut sinter. Penggunaan sinter dalam blast
furnace membantu dalam proses pembuatan besi yang lebih efisien. Bijih besi dan
pelet, coke, sinter, dan batu kapur ditambahkan ke atas blast furnace dengan
menggunakan conveyor. Udara panas (sekitar 900°C) dihembuskan ke bagian
bawah furnace melalui nozel yang disebut tuyeres. Oksigen di udara membakar
kokas membentuk gas karbon monoksida sehingga menghasilkan banyak panas.
Minyak atau batubara di-inject dengan udara secara berkala, memungkinkan
penurunan penggunaan kokas yang relatif mahal. Karbon monoksida mengalir
melalui blast furnace dan menghilangkan oksigen dari bijih besi, sehingga
menghasilkan besi. Panas di furnace mencairkan besi menjadi “besi panas” (di
dunia industri biasa dikenal dengan hot metal) yang keluar secara berkala dengan
membuka lubang di bagian bawah furnace dan memungkinkan panas tersebut
untuk mengalir keluar.
Gambar 1. Menunjukkan penuangan baja cair ke dalam penyerokan.
Batu kapur yang bercampur dengan impurities di kokas dan bijih membentuk
cairan terak, yang mengapung di atas besi dan juga dihilangkan (disadap) secara
berkala. Hot metal kemudian mengalir ke penyerokan yang berbentuk torpedo.
Untuk mengalirkan hot metal tersebut dibangun kontainer mirip gerbong kereta
untuk mengangkut besi yang masih dalam bentuk cair menuju steel furnace. Jika
furnace dibiarkan dingin, akan menyebabkan lapisan atas dari batu tahan api
tersebut ikut mendingin. Sehingga batu bata tahan api yang dipakai akan rusak,
dan pada kondisi tersebut proses dihentikan dan batu tahan api pada furnace harus
diganti dengan batu tahan api yang baru agar furnace dapat beroperasi lagi.
Besi yang dihasilkan oleh blast furnace memiliki kandungan karbon 4-4,5%
serta beberapa impurities lainnya. Hal ini membuat besi relatif rapuh (brittle). Pada
proses pembuatan baja, besi dimurnikan dengan cara mengurangi kadar karbon,
agar besi lebih kuat dan lebih mudah diubah ke produk lain.
Basic Oxygen Steelmaking (BOS)
Proses Basic Oxygen Steelmaking (BOS) adalah pembuatan baja
menggunakan oksigen dalam skala besar. Selain baja berkualitas khusus seperti
stainless steel, semua produk baja baik yang datar (flat) ataupun yang panjang
(long) dengan semua ukuran, dibuat dengan proses BOS.
Vessel BOS pertama-tama dimiringkan untuk memungkinkan material masuk
ke dalam vessel tersebut. Skrap baja kemudian dimasukkan ke vessel, diikuti oleh
hot metal dari blast furnace. Sebuah tongkat besi pendingin diturunkan ke dalam
vessel dengan meniupkan oksigen yang sangat murni pada tekanan tinggi. Oksigen,
melalui proses yang dikenal sebagai oksidasi, mengikat karbon, dan elemen lain
yang tidak diinginkan, memisahkan pengotor tersebut dari logam, sehingga hanya
menyisakan baja murni. Batu kapur dimasukkan ke dalam vessel, dan nantinya
bergabung dengan "impurities" membentuk terak. Gas utama yang terbentuk
sebagai produk sampingan dari proses oksidasi adalah karbon monoksida (CO), gas
ini biasanya dikumpulkan untuk digunakan sebagai bahan bakar di plant yang lain.
Neraca antara jumlah hot metal dan skrap yang dimasukkan ke dalam
converter dipertahankan sebagai upaya untuk pengendalian suhu dan memastikan
bahwa baja sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Setelah itu sampel diambil
untuk memeriksa bahwa kandungan kimia dari baja tersebut benar, vessel tersebut
kembali dimiringkan untuk memungkinkan baja cair mengalir keluar. Hal ini dikenal
sebagai pengaliran baja (Tapping). Baja kemudian dialirkan ke penyerok, pada
tahap ini sering terbentuk baja sekunder. Selama proses tapping, sejumlah kecil
dari logam lainnya dan batu kapur sering ditambahkan untuk mengontrol keadaan
oksidasi dan juga untuk memenuhi spesifikasi baja sesuai dengan permintaan
pelanggan.
Terakhir vessel tersebut dibalik dan terak keluar ke dalam wadah. Pada
proses pembuatan baja, terak kadang-kadang didaur ulang untuk membuat bahan
bangunan dari jalan. Vessel BOS modern berkapasitas hingga 350 ton baja pada
satu waktu, dan keseluruhan proses memakan waktu sekitar 40 menit.
Electric Arc Furnace (EAF)
Electric arc furnace (EAF) adalah salah satu dari dua cara pembuatan baja
secara modem selain dari proses Basic Oxygen Steelmaking (BOS). EAF digunakan
untuk menghasilkan baja berkualitas khusus (baja paduan dengan logam lain) dan
baja berkualitas biasa (non-alloy) - produk lama yang lebih ringan seperti yang
digunakan untuk memperkuat beton.
Berbeda dengan rute pada proses basic oxygen, EAF tidak menggunakan hot
metal. Biasanya menggunakan material yang lebih “dingin” yaitu steel scrap
(barang daur ulang yang terbuat dari baja yang telah mencapai akhir masa
pakainya). Bahan baku material lain yang bisa dipakai adalah produk yang
dihasilkan dari bijih besi. Sebagai contoh direct reduced iron (DRI) dan iron carbide,
sama bagusnya dengan pig iron, yang mana besi dari blast furnace dituangkan dan
dibiarkan dingin, daripada dimasukkan langsung ke vessel basic oxygen.
Skrap baja (atau bahan besi lainnya) pertama kali dimasukkan ke dalam EAF
dari overhead crane. Sebuah penutup kemudian diposisikan di atas furnace. tutup
ini mengandung elektroda yang diturunkan ke dalam furnace. Arus listrik
dilewatkan ke elektroda untuk membentuk arc. Panas yang dihasilkan oleh arc ini
mencairkan scrap. Listrik yang dibutuhkan untuk proses ini sebanding dengan watt
listrik satu Kota dengan populasi 100.000.
Selama proses peleburan, logam lain (ferro-alloy) ditambahkan ke baja untuk
memberikan komposisi kimia yang diinginkan. Seperti pada proses basic oxygen,
oksigen ditiupkan ke furnace untuk memurnikan baja dan kapur dan fluorspar
ditambahkan untuk mengikat impurities sehingga membentuk terak.
Setelah sampel diambil untuk memeriksa komposisi kimia dari baja, furnace
dimiringkan untuk memungkinkan slag, yang mengambang di permukaan cair baja,
dituangkan. Furnace tersebut kemudian dimiringkan ke arah lain dan baja cair
dituangkan ke penyerok, di mana hasilnya dapat digunakan untuk pembuatan baja
sekunder atau diangkut ke gelindingan (caster).
Electric arc furnace modern biasanya dapat memproduksi 150 ton di setiap
produksinya, dimana memakan waktu sekitar 90 menit.
Baja kualitas khusus - Berbagai macam baja berkualitas khusus dibuat di
electric arc furnace dengan menambahkan logam lain untuk membentuk Steel
alloy. Baja yang paling umum dikenal adalah stainless steel, yang ditambahkan
kromium dan nikel untuk membentuk baja yang tahan korosi. Baja khusus
diformulasikan untuk membuatnya bisa direkayasa. Baja merupakan metal yang
ringan tapi kuat yang digunakan untuk berbagai komponen pesawat dan senjata.
Pembuatan baja sekunder
Setelah dituangkan dari furnace, dilakukan pengolahan tahap lanjut pada
baja yang disebut dengan pembuatan baja sekunder (Secondary Steelmaking). Hal
ini berlaku untuk kedua proses basic oxygen dan electric arc furnace.
Baja cair dituangkan dari furnace ke penyerok. Sebuah petutup ditempatkan
di atas penyerok untuk mempertahankan panas. Kemudian tersedia berbagai
proses yang berbeda, seperti pengadukan dengan argon, penambahan paduan
(Alloy), atau powder injection. Tujuan dari semua proses tersebut adalah untuk
mencari komposisi kimia yang tepat dari baja dan/atau untuk meningkatkan
homogenisasi suhu (memastikan bahwa suhu baja sama di seluruh permukaan) dan
untuk menghilangkan impurities. Ladle arc heating adalah sebuah proses yang
digunakan untuk memastikan bahwa baja cair berada pada suhu yang tepat untuk
pengecoran (casting).
Continous Casting
Beberapa waktu yang lalu, baja cair biasanya dituangkan ke dalam cetakan
besar dimana baja cair tersebut dibiarkan untuk mendingin dan memadat
membentuk ingot. Ingot tersebut kemudian ditaruh dalam oven disebut soaking pit.
Dimana ingot akan dipanaskan dengan lembut pada suhu yang tepat dan seragam.
Ingot merah panas ini akan digulung di primary mills, di stage pertama dari
perubahan menjadi produk besi yang siap digunakan, menjadi salah satu dari tiga
bentuk dari produk setengah jadi : slab (panjang, tebal, potongan datar baja,
dengan penampang persegi panjang), bloom (sepotong panjang baja dengan
persegi penampang), atau billet (seperti mekar, tapi dengan penampang yang lebih
kecil)
Pada plant modern, proses ini sebagian besar digantikan oleh continuous
casting process (concenter), meskipun rute ingot dipertahankan untuk aplikasi
tertentu dimana hal tersebut adalah cara paling tepat untuk memproduksi baja
yang dibutuhkan. Catat bahwa masih banyak pabrik pembuatan baja di eropa timur
yang sangat mengandalkan Ingot yang diproses dengan cara lama.
Di mesin continuous casting, baja cair dituangkan di reservoir di bagian atas
mesin. Ini melewati pada tingkat yang terkendali menjadi air didinginkan cetakan di
mana kulit terluar dari baja menjadi dipadatkan. Baja ditarik ke dalam serangkaian
gulungan dan semprotan air, dipastikan bahwa baja digulung dan dipadatkan
sepenuhnya pada waktu yang sama. Pada bagian akhir dari mesin, baja diluruskan
dan dipotong dengan panjang yang diperlukan. Slab sepenuhnya terbentuk,
blooms, dan billet muncul dari akhir proses continous ini.
Jadi concaster menggabungkan suatu proses menjadi tunggal yang
sebelumnya mengambil dua proses yang terpisah. Proses ini sangat hemat energi
dan menghasilkan kualitas produk yang lebih baik.
Slab, blooms, atau billet kemudian diangkut ke rolling mill panas untuk
bergulir ke produk baja yang dapat digunakan oleh industri manufaktur.
Hot Rolling
Produk setengah jadi yaitu Slab, blooms, atau billet diangkut dari
steelmaking plant ke rolling mills. Di banyak steelmaking plant dan rolling
dijalankan di tempat yang sama. Tetapi, banyak stand-alone rolling mills (beberapa
berdiri sebagai plant sendiri sedangkan yang lain bagian dari steelmaking plant
tetapi tempatnya jauh dari steelmaking plant)
Produk baja dapat dikelompokkan menjadi 2 type dasar berdasarkan
bentuknya: Flat product dan long product. Slab digunakan untuk menggulung flat
product, sedangkan blooms dan billets sebagian besar digunakan menggulung long
product. Billet lebih kecil dari bloom. Dan oleh karena itu digunakan untuk tipe yang
lebih kecil dari long product. Di kasus tertentu slab digunakan untuk menggulung
long product yang besar. (seperti beam)
Produk setengah jadi pertama dipanaskan di re-haet furnace sampai merah
menyala (12000). Pada semua tipe mill produk setengah jadi pertama menuju
roughing stand. Stand adalah kumpulan gulungan baja (drum) yang mana tekanan
dapat diterapkan untuk menekan baja panas yang lewat dan disusun sehingga
membentuk baja dengan bentuk yang dibutuhkan. Roughing stand adalah bagian
pertama rolling mill. Produk setengah jadi sering melewati itu secara backward
maupun forward. Setiap lewat mengubah bentuk dan dimensi dari baja mendekati
produk yang diinginkan.
Plate Mills
Slabs digunakan untuk membuat plate. Setelah meninggalkan plate mill's
roughing stand, slabs melewati finishing stand. Ini adalah reversing mill: seperti
roughing stand, baja lewat secara backward dan forward. Baja juga berbelok 900
dan digulung menyamping pada suatu stage selama proses. Plate adalah baja yang
besar datar dengan ketebalan 10 mm atau 20 mm (meskipun dapat sampai 50
mm) dan mempunyai lebar sampai 5 m. itu digunakan untuk contoh untuk
membuat lambung dan dok kapal atau membuat tanki besar dan boiler industry.
Plate ini juga bias digulung dan di sambung untuk membentuk steel tube yang
besar untuk pipa minyak dan gas.
Strip Mills
Slabs juga digunakan membuat steel strip, secara normal disebut hot rolled
coil. Setelah meninggalkan roughing stand, slab lewat secara kontinyu melewati
serangkaian finishing stand yang secara proggresif menekan baja untuk membuat
lebih tipis. Dengan baja yang menjadi tipis, baja menjadi lebih panjang dan mulai
bergerak lebih cepat. Dan karena satu batang dari baja akan mempunyai ketebalan
yang berbeda-beda sepanjang ukuran panjangnya di setiap bagian baja yang
melewati stand yang berbeda-beda, bagian yang berbeda dari batang yang sama
diangkut pada kecepatan yang berbeda. Ini memerlukan control yang sangat akurat
terhadap kecepatan pada setiap roll stand. Pada plant modern semua proses sudah
terkomputerisasi. Pada saat mencapai bagian akhir mill, baja diangkut pada
kecepatan 40 miles/jam. Akhirnya baja strip panjang digulung dan didinginkan. Hot
rolled strip adalah produk datar yang telah digulung untuk kemudahan menyimpan.
Itu lebih tipis daripada plate, biasanya lebih tipis beberapa millimeter, tetapi dapat
setipis 1mm. lebarnya dapat bervariasi dari 150 mm sampai 2m. rolled coil sering
melewati proses stage lebih jauh seperti cold rolling dan juga untuk membuat
tubes(lebih keil dari plate)
Long product Mills
Bloom dan billet digunakan untuk membuat long product. Setelah melewati
roughing stand, baja batangan melewati succession of stand dimana tidak hanya
mengurangi ukuran dari baja tapi juga mengubah bentuknya. Pada universal mill,
semua menghadapi baja batangan yang digulung pada waktu yang sama. Pada
mills yang lain, hanya dua sisi dari baja yang digulung pada satu waktu, baja
batangan diserahkan supaya dua sisi yang lain dapat digulung. Disebut long
product karena keluar dari mill berbentuk baja batangan yang panjang. Tetapi
Produk ini diproduksi pada berbagai macam bentuk dan ukuran. Dapat mempunyai
bentuk cross-section seperti H atau I (disebut joist, beams dan column), U (channel)
adtu T. tipe-tipe ini digunakan untuk konstruksi. Batang ini dapat mempunyai
bentuk cross-section kubus, kotak, bulat, hexagonal. Batang-batang ini dapat juga
digunakan untuk konstruksi tetapi, banyak dari tipe ini juga digunakan untuk
engineering. Long product yang lain termasuk rel kereta dan tiang pancang.
Cooling
Pada proses penggulungan, mendinginkan baja dalah factor terpenting.
Kecepatan dimana produk tergulung didinginkan akan mempengaruhi mechanical
property dari baja. Kecepatan pendinginan dikontrol dengan normal dengan men-
spray-kan air pada baja yang lewat atu keluar mill, meskipun baja tergulung kadang
didinginkan dengan udara yang dialirkan dari fan raksasa.
Proses Lanjut
Produk tergulung yang panas dapat menjalani proses yang lebih jauh
sebelum akhirnya menjadi produk akhir.
Prose tersebut adalah:
Cold rolling and drawing
Fabricating – bagian baja dipotong, disambung dan siap membentuk
kerangka baja bangunan. Rod dan bar dipotong dengan ukuran sama dan
dibentuk untuk baja penguat untuk bangunan beton.
Coating
Cutting and slitting – Tempat memotong baja menjadi bentuk yang komplek
Profiling – baja lembaran ditekan menjadi bentuk yang tepat untuk
penghalang kecelakaan ataucladding dari bangunan (disebut profiling)
Cold rolling and Drawing
Setelah hot rolling, banyak baja diproses lebih jauh pada kondisi dingin.
Bagian proses ini tidak mengubah bentuk produk baja. Tapi mengurangi ketebalan
dan meningkatkan karakteristik performa baja. Hot Rolled coil biasanya di cold
rolling (cold reduced). Pertama strip dikupas (de-coiled) dan kemudian dilewakan
pada serangkaian mill stand yang memberi tekanan pada strip dan mengurangi
ketebalnnya secara progresif sampai 0.15 mm. kemudian strip digulung kembali
(recoiled). Proses ini juga digunakan untuk meningkatkan kualitas permukaan dari
baja. Cold rolling juga mempunyai efek mengeraskan baja. Selain itu ada proses
cold drawing. Batang baja ditarik pada serangkaian dies bertekanan yang
mengurangi garis lingkar dari batang untuk memproduksi kabel. Proses ini
meningkatkan tensile strength dari baja. Kabel ini dapat dipintal menjadi tali yang
besar yang cukup kuat untuk menopang jembatan terbesar didunia.
Coating
Sebagian besar baja ketika kontak dengan udara akan sedikit demi sedikit
berkarat (tidak berlaku untuk stainless steel). Baja harus dilapisi, biasanya dicat
secara berkala oleh pemakainya. Sekarang pembuat baja dapat meningkatkan
ketahanan baja terhadap korosi dengan proses coating, beberapa tata cara coating
sebagi berikut:
Zinc coating (galvanizing), Zinc dapat dilekatkan secara elecrolytical (lapisan
coating tipis) atau dengan merendap baja pada Zinc cair. Kebanyakan
lembaran baja yang digunakan untuk boddi mobil sudah di-coating
menggunakan zinc. Ini menyebabkan baja yang digunakan lebih tipis,
sehingga mobil lebih ringan dan menghemat energy. (tanpa coating, baja
yang tipis ini akan berkarat dan memperpendek umur mobil). Kabel juga
biasanya di-coating untuk memperpanjang umur produk.
Organic Coating (plastic dan cat) dapat diaplikasikan untuk memperpanjang
umur baja, dan pada saat yang sama memberi tampilan yang menarik.
Tembok dari banyak bagunan industry maupun komersial dibuat dari
lembaran baja pre-painted. Biasanya, kombinasi Antara galvanizing dan
organic coating digunakan.
Tinplate adalah baja lembarab tipis dengan dilapisi dengan timah. Ini
digunakan untuk memproduksi kaleng minuman dan makanan.
Metal yang lain digunakan adalah krom, timah, dan alumunium. Lembaran
baja yang di-coating dengan electro-cromium digunakan untuk bagian atas
kaleng minuman. Lembaran baja yang di-coating oleh alumunium digunakan
untuk mencegah korosi dan hambatan panas pada knalpot mobil.
PENCEGAHAN DAN KONTRO TERHADAP POLUSI
Pembuatan baja merupakan proses yang tergolong canggih dan kompleks,
dengan banyak operasi produksi sekunder, masing-masing memiliki masalah polusi
udara yang unik untuk berbagai tingkatan. Gambar 3, 4, dan 5 memberikan
beberapa contoh umum masalah polusi udara.
Ada sejumlah besar output yang dihasilkan sebagai hasil dari pembuatan
kokas, besi, dan baja, pembentukan logam menjadi bentuk dasar, dan pembersihan
dan skala dari permukaan logam. Sebagai contoh:
Operasi Sintering dapat menghasilkan debu dengan level signifikan, mulai
dari sekitar 20 kilogram per metrik ton (kg/t) baja.
Operasi Pelletizing dapat menghasilkan debu dengan level sekitar 15 kg/t
baja.
Emisi udara dari manufaktur pig iron pada tungku sembur (blast furnace)
termasuk PM, kisaran mulai dari sedikitnya 10 kg/t baja diproduksi untuk 40
kg/t; sulfur oksida SOX sebagian besar dari operasi sintering atau pelletizing
(1,5 kg / t baja); nitrogen oksida NOx terutama dari sintering dan pemanasan
(1,2 kg / t baja); hidrokarbon; karbon monoksida; dalam beberapa kasus
dioxin (sebagian besar dari operasi sintering); dan fluoride hidrogen.
Emisi udara dari manufaktur baja menggunakan BOF mungkin termasuk PM
(mulai dari kurang dari 15 kg/t untuk 30 kg/t baja).
Untuk sistem tertutup, emisi berasal dari desulfurisasi antara blast furnace
dan BOF; emisi partikulat sekitar 10 kg/t baja,
Data bahan kimia beracun diberitaka dari TRI memberikan informasi rinci
tentang mayoritas fasilitas di industri besi dan baja di Amerika Serikat. Hal ini juga
memungkinkan untuk perbandingan antar tahun dan sektor industri. Namun, bahan
kimia dilaporkan terbatas pada 316 bahan kimia yang dilaporkan. TRI penting untuk
melihat tidak hanya dari pemahaman besar dan jenis polutan, tetapi dari sudut
pandang operasi pabriknya yang seharusnya memperhatikan performa lingkungan
terhadap rata-rata industri yang ada.
Gambar 3. Menunjukkan pengeluaran emisi udara dari operasi blast furnace.
Sebagian besar emisi hidrokarbon dari alat pembuatan besi dan baja tidak
terekap oleh TRI. Oleh Karena itu, kantor EPA bagian Kualitas dan Standar
Perencanaan Udara telah menghimpun factor-faktor emisi polutan udara untuk
menentukan emisi udara total yang dari prioritas polutan yang dihasilkan (misalnya,
jumlah hidrokarbon, SOx, NOX, CO, partikulat, dll) dari berbagai sumber usaha
manufaktur besi dan baja.
Gambar 4. Contoh emisi udara dari loading pig iron dalam operasi sintering.
Gambar 5. Emisi udara dari air lumpur yang dihasilkan dari ledakan tungku
pembungan gas.
Aerometric Information Retrieval System (AIRS) berisi berbagai informasi
yang berhubungan dengan sumber stasioner polusi udara, termasuk emisi dari
sejumlah polutan udara yang mungkin menjadi perhatian dalam beberapa industri
tertentu. Dengan pengecualian untuk VOC, ada sedikit tumpang tindih dengan
bahan kimia yang dilaporkan TRI di atas. Sebagai perbandingan untuk sektor
industri lainnya, industri baja di AS menghasilkan karbon monoksida sekitar 1,5 juta
ton/tahu, dua kali lipat lebih besar dari industri pulp dan kertas.
Industri besi dan baja juga merupakan salah satu dari lima penghasil NO2,
PM10, dan SO2. Karbon monoksida dikeluarkan selama proses pembuatan besi
(dalam pembakaran kokas, CO yang diproduksi mengurangi bijih besi oksida), dan
selama pembuatan baja (baik dalam tungku oksigen dasar atau tanur listrik).
Nitrogen dioksida yang dihasilkan selama pembuatan baja. Partikulat dapat
dipancarkan dari (terutama dalam operasi pendinginan) proses pembuatan kokas,
besi, tungku oksigen (seperti oksida besi yang dipancarkan sebagai debu
submicron), atau dari tanur listrik (seperti debu yang mengandung logam partikulat
zat besi, seng , dan bahan lain yang terkait dengan scrap). Sedangkan untuk Sulfur
dioksida dapat dikeluarkan selama proses pembuatan besi atau sintering.
Berkaitan dengan pembuatan kokas, proses ini dipandang oleh para pakar
industri sebagai salah satu industri baja yang memiliki dampak lingkungan terbesar,
dimana emisi udara selalu menjadi masalah utama. Dalam menanggapi
memperluas kendala regulasi di AS, termasuk Clean adanya kebijakan Air Act
National Emission Standards untuk coke oven, pembuat baja AS akhirnya beralih ke
teknologi baru untuk mengurangi polusi, dan ketergantungan terhadap coke.
Pencegahan polusi dalam pembuatan kokas telah difokuskan pada dua bidang:
Mengurangi emisi oven kokas dan mengembangkan teknik pembuatan besi dengan
mengurangi pemakaian kokas. Meskipun proses ini belum banyak dilaksanakan
pada skala komersial, tapi proses tersebut dapat memberikan manfaat penting,
terutama untuk bidang industri terpadu dengan potensi penurunan tingkat emisi
udara dan pembuangan air limbah. Beberapa teknologi yang sudah atau sedang
dalam pengembangan untuk mengurangi emisi dari oven kokas. Biasanya,
teknologi ini mengurangi jumlah kokas yang dibutuhkan dengan mengubah metode
yang kokas ditambahkan ke blast furnace atau dengan menggantikan sebagian
kokas dengan bahan bakar lain.
Penurunan jumlah kokas yang dipakai berpengaruh secara proporsional
dalam mengurangi emisi kokas. Sehingga telah dikembangkan teknologi untuk
mengurangi pemakaian kokas yang memiliki potensi besar untuk mengurangi polusi
yang dihasilkan selama proses pembuatan baja. Namun terdapat kelemahan
dengan teknologi ini, yaitu:
Investasi modal yang dibutuhkan untuk retrofits sangat signifikan, dan
Beberapa negara yang perekonomiannya tergantung pada industri baja perlu
menjalani rasionalisasi industri yang signifikan dan restrukturisasi untuk
membenarkan investasi dalam teknologi ini. Misalnya, Rusia dan Ukraina,
yang memiliki kemampuan produksi baja dan ekspor yang tinggi sangat
bergantung pada tenaga kerja yang intensif. Penghapusan industri kokas di
negara-negara tersebut kemungkinan akan mengakibatkan implikasi sosial
yang signifikan, seperti pengangguran massal di daerah tertentu dari negara-
negara tersebut. Selain itu, ada implikasi dari efek domino pada industri lain,
seperti pertambangan batu bara.
Mengurangi pemakaian emisi oven kokas dengan teknologi lainnya -
Penggunaan teknologi pengganti injeksi batubara bubuk pada bagian kokas di blast
furnace. Penggunaan injeksi batubara bubuk dapat menggantikan sekitar 25 sampai
40% dari kokas di blast furnace, secara substansial mengurangi emisi yang terkait
dengan operasi cokemaking. Penurunan ini tergantung pada tingkat injeksi bahan
bakar yang akan dipakai pada blast furnace. Proses ini menghasilkan pengurangan
substansial dalam pembuangan polutan udara dari proses coking.
Proses pembersihan precombustion perlu dilakukan untuk digunakan pada
proses strip amonia dan hidrogen sulfida dari emisi oven kokas. Pilihan lain adalah
penggunaan bahan bakar alternatif. Produsen baja dapat memakai gas alam,
minyak, dan tar, tapi bahan bakar ini hanya dapat menggantikan kokas dalam
jumlah terbatas.
Pad Tabel 1 memberikan beberapa contoh praktek pencegahan polusi yang
bertujuan untuk mengurangi emisi udara.
Tabel 1. Contoh Praktek P2 di Besi dan Baja Industri.
PROSES POLUSI DISARANKAN PENCEGAHAN PRAKTEK
Pig Iron
Manufacturi
ng
1. Meningkatkan efisiensi tanur dengan menggunakan batubara
dan bahan bakar lainnya (seperti minyak atau gas) untuk
proses pemanasan, bukan menggunakan coke, sehingga
meminimalkan emisi udara.
2. Recover energi panas dalam gas dari tungku sebelum
menggunakannya sebagai bahan bakar.
3. Meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi emisi
dengan meningkatkan distribusi muatan tanur.
4. Recover energi dari pendingin sinter dan gas buang.
5. Gunakan SOX kering penghapusan sistem seperti penyerapan
karbon untuk tanaman sinter atau penyemprotan kapur di gas
buang.
6. Recycle besi-kaya seperti denda bijih besi, debu pengendalian
polusi, dan skala pabrik sinter.
7. Gunakan pembakar rendah NOx untuk mengurangi emisi NOx
dari pembakaran bahan bakar dalam operasi tambahan.
8. Meningkatkan produktivitas dengan skrining biaya dan
menggunakan praktik tap hole yang lebih baik.
9. Mengurangi emisi debu di tungku dengan menutup iron runner
ketika menekan blast furnace dan dengan menggunakan
selimut nitrogen selama penyadapan.
10.Gunakan transportasi pneumatik, conveyor tertutup berjalan,
atau self-closing conveyor belt, serta penghambat angin dan
langkah-langkah supresi debu lainnya, untuk mengurangi
pembentukan hamburan debu.
Steel
manufaktu
ring
11.Gunakan pengumpul debu dan penghapusan sistem kering
untuk menghindari generasi air limbah. Mendaur ulang debu
yang dikumpulkan.
12.Gunakan Gas BOF sebagai bahan bakar.
13.Gunakan enclosure untuk BOF.
14.Gunakan proses yang berkesinambungan untuk casting baja
untuk mengurangi konsumsi energi.
REFERENSI
1. Bounicore, Anthony J., and Wayne T. Davis, eds. 1992. Air Pollution
Engineering Manual. New York: Van Nostrand Reinhold.
2. European Fertilizer Manufacturers' Association, 1995a. "Production of NPK
Fertilizers by the Nitrophosphate Route." Booklet 7 of 8. Brussels, and 1995b.
"Production of NPK Fertilizers by the Mixed Acid Route." Booklet 8 of 8.
Brussels.
3. Sauchelli, Vincent. 1960. Chemistry and Technology of Fertilizers. New York:
Reinhold Publishing.
4. Sittig, Marshall. 1979. Fertilizer Industry; Processes, Pollution Control and
Energy Conservation. Park Ridge, N.J.: Noyes Data Corporation.
5. UNIDO (United Nations Industrial Development Organization). 1978. Process
Technologies for Nitrogen Fertilizers. New York and 1978. Process
Technologies for Phosphate Fertilizers. New York.
6. European Union. 1996. "Best Available Technology Notes on Various
Pesticides Manufacturing Processes." Brussels.
1. Sittig, Marshall. Pesticide Manufacturing and Toxic Materials Control
Encyclopedia. Park Ridge, N.J.: Noyes Data Corporation.
2. UNIDO (United Nations Industrial Development Organization). 1992.
International Safety Guidelines for Pesticides Formulation in Developing
Countries. Vienna.
3. USEPA (U.S. Environmental Protection Agency). 1988. Pesticide Waste Control
Technology. Park Ridge, N.J.: Noyes Data Corporation.
4. WHO (World Health Organization). 1996. International Programme on
Chemical Safety (IPCS): The WHO Recommended Classification of Pesticides
by Hazard and Guidelines to Classification 1996-1997. Geneva.
5. World Bank. 1993. "Agricultural Pest Management." Guidelines and Best
Practice, GB 4.03. World Bank Operational Manual. April, Washington.
15.1996. "Pollution Prevention and Abatement: Pesticides Manufacturing." Draft
Technical Background Document. Environment Department, Washington,
D.C.
16.ACS (American Chemical Society). 1983. Advances in Pesticide Formulation
Technology. ACS Symposium Series 254. Washington, D.C,
6. Seaman, D. 1990. "Trends in the Formulation of Pesticides: An Overview."
Pesticide Science 29:437-49.
7. Bounicore, Anthony J., and Wayne T. Davis, eds. 1992. Air Pollution
Engineering Manual. New York: Van Nostrand Reinhold.
17.European Community. 1993. "Technical Note on the Best Available
Technologies to Reduce Emissions into Air from Coke Plants," Paper
presented to BAT Exchange of Information Committee, Brussels, 1993. "Study
on the Technical and Economic Aspects of Measures to Reduce the Pollution
from the Industrial Emissions of Cokeries," Paper presented to BAT Exchange
of Information Committee, Brussels.
18.USEPA (United States Environmental Protection Agency). 1982. Development
Document for Effluent Limitations Guidelines and Standards for the Iron and
Steel Manufacturing Point Source Subcategory, EPA440/ 1-82/024.
Washington, D.C.
19.United States. 1992. Federal Register, vol. 57, no. 160, August 18.
Washington, D.C.: Government Printing Office.
20.World Bank. 1995. "Industrial Pollution Prevention and Abatement: Coke
Manufacturing." Draft Technical Background Document. Washington, D.C.\
21.WHO (World Health Organization). 1989. Management and Control of the
Environment. WHO/PEP/89.1. Geneva.
22.Kirk, Raymond E., and Donald F. Othmer. 1980. KirkOthmer Encyclopedia of
Chemical Technology. 3d ed. New York: John Wiley and Sons.
23.Austen, George T,, R. N. Shreve, and Joseph A. Brink. 1984. Shreve'sChemical
Process Industries, New York: McGraw-Hill.
24.Cleaner Technologies Substitute Assessments: A Methodology and Resource
Guide, USEPA, EPA Document Number EPA 744-R-95-002, December 1996.