proses pembuatan baja billet

8/20/2019 Proses Pembuatan Baja Billet

1/29

BAB III

PROSES PRODUKSI BILLET BAJA

Billet merupakan baja batangan setengah jadi yang dibuat dari hasil pengecoran

biji besi ( pig iron) maupun besi bekas yang dilebur dengan temperatur tertentu

serta dituang dalam cetakan ukuran tertentu. Billet yang dibuat di Pabrik Billet

Baja PTKS mempunyai dua ukuran, yaitu 130x130 mm dengan panjang 12m dan

120x120mm dengan panjang 9m. Billet baja yang merupakan produk setengah

jadi ini kemudian di kirim ke Wire Rod Mill (WRM) untuk diolah lagi menjadi

gulungan-gulungan baja dengan ukuran yang disesuaikan dengan kebutuhan.

Hasil olahan billet baja yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari

contohnya seperti kawat, baja beton, per kasur, paku, kawat las, baut, mur dan

lain-lain.

3.1 Bahan Baku Pembuatan Billet

Pada pembuatan billet di Divisi Pabrik Billet Baja PT. Krakatau Steel

digunakan bahan baku maupun paduan-paduan tertentu demi memperoleh

hasil yang sesuai dengan yang diharapkan. Adapun beberapa bahan dan

paduan dasar yang digunakan dalam pembuatan billet di Divisi Pabrik Billet

Baja PT. Krakatau Steel adalah sebagai berikut:

1.

Besi Spons (Sponge Iron)


2/29

Besi spons merupakan salah satu bahan baku utama dalam pembuatan

billet dimana besi spons ini dihasilkan dari proses Dirrect Reduction Iron

(DRI).

Gambar 3.5 Besi spons

Besi spons di olah dari bahan baku biji besi dalam bentuk pellet menjadi

besi spons yang berbentuk pellet juga. Disini bijih besi ( pellet ) direaksikan

dengan gas alam dalam unit pembuatan biji spons. Pabrik DRP

menggunakan proses reduksi langsung atau tanpa dilebur, yaitu dengan

mereaksikan pellet dan gas pereduksi yang dihasilkan dari gas alam dan

steam dalam sebuah reformer. Pabrik ini dapat memproduksi 2,3 juta ton

besi spons tiap tahun dari dua unit pabrik.

2. Besi Tua (Scrap)

Besi tua merupakan bahan utama pembuatan billet baja sebagai sumber

unsur besi yang cukup besar dari limbah besi bekas rumah tangga maupun

industri. Besi tua ini diperoleh dari pemasok besi tua, dan dikelompokkan


3/29

antara besi tua yang kaya unsur besinya dan yang miskin unsur besinya

sebelum dicampur kedalam dapur EAF.

Gambar 3.6 Besi tua

Scrap itu sendiri dapat dibedakan menjadi empat jenis yaitu, Home Scrap,

Local Scrap, Import Scrap, dan Scrap Recovery. Yang mempunyai arti

sebagai berikut :

1. Home Scraping merupakan kumpulan besi-besi tua yang berasal dari

hasil pabrik sendiri seperti wire rod , CRM, HSM,dll.

2. Local Scrap merupakan besi-besi tua yang juga reject dari lokal tetapi

telah dimodifikasi berupa pengepressan atau pembentukan.

3.

Import Scrap merupakan bahan baja-baja utama yang dikirim langsung

dari luar negeri.

4. Scrap Recovery merupakan scrap bahan baku yang banyak dijumpai.

Dan Scrap Recovery ini juga banyak digunakan oleh pabrik-pabrik

baja yang ada di Indonesia karena Scrap jenis ini merupakan scrap


4/29

yang mempunyai harga paling murah dibandingkan dengan scrap-

scrap jenis yang lain.

3. Batu Kapur ( Lime Stone)

Batu kapur merupakan unsur yang sengaja ditambahkan pada proses

peleburan di dalam dapur. Tujuan penambahan unsur kapur disini adalah

sebagai pengatur basisitas baja cair (CaO/SiO2: 1,8–2,2) selain pembentuk

terak yang mengikat unsur-unsur pengotor yang tidak diharapkan seperti

posfor dan sulfur. Terak ini kemudian akan terangkat keatas dan keluar

terbuang melalui pintu kerja dari terak pada EAF.

Gambar 3.7 Batu kapur

Batu kapur merupakan komposisi yang ditambahkan pada saat proses

peleburan dengan komposisi yang disesuaikan dengan grade baja yang

akan dibuat. Batu kapur di bawa oleh pesawat pengangkut (crane) menuju

tungku peleburan, pada proses ini kapur sangat berpengaruh untuk


5/29

mengatur basisitas dan mengurangi pengotor yang akan mempengaruhi

kualitas baja yang dihasilkan.

4. Unsur-unsur paduan

Unsur-unsur paduan biasanya ditambahkan pada proses sekunder yaitu

pada LF. Unsur paduan tersebut diantaranya adalah alumunium yang

berfungsi sebagai pengikat oksigen supaya pada saat proses pengadukan

logam cair, oksigen yang ada di dalam logam cair bisa bereaksi dengan

alumina sehingga tidak ada oksigen yang terperangkap dalam logam cair

karena dapat menimbulkan cacat. Unsur-unsur lainnya yang ditambahkan

diantaranya ferro alloys (SiMn, FeMn, FeSi, FeV, FeCr, dan FeMg), CaO,

CaC2 dan Al (Sebagai síntesis terak pada proses LF).

3.2 Proses Pembuatan Billet Baja

Secara umum proses produksi pada pabrik billet baja tebagi menjadi tiga

tahapan, yaitu proses peleburan ( Melting ), proses Ladle Furnace (LF), proses

Pencetakan/ pengecoran (Casting ).

A. Peleburan ( Melting )

Adapun aktivitas yang ada pada proses peleburan adalah sebagai berikut:

1.

Pemasukan bahan baku (Charging )

Charging adalah suatu proses pemasukan bahan baku yang telah

disiapakan (dalam bucket ) ke dalam dapur listrik. Bahan baku utama

terdiri dari : Scrap (besi tua), Besi spons (DRI) yaitu Fe Alloy terdiri

dari : FeSi, FeMn, FeV dan paduan lainnya serta kapur bakar (CaO) dan


6/29

Dolomit Bakar (MgO) yang merupakan bahan Flux yang berfungsi

untuk pembentukan slag / terak, mengikat unsur – unsur yang tidak

berguna, misalnya phospor (P) dan sulfur (S), juga untuk menaikkan

basisity (daya tahan refractory terhadap keadaan asam di dapur)

dihitung dari kandungan CaO/SiO2 dengan hasil diantara 2 - 3. Karena

dengan semakin banyak pospor yang ikut terkandung dalam slag , maka

pengotor pada baja cair akan semakin sedikit, dan kualitas baja yang

baik akan didapatkan.

Dalam pemasukan bahan baku ada dua macam sistem pemasukan

bahan baku ke dalam dapur busur listrik, yaitu : Charge Conventional

Feeding System dan Charge Continous Feeding System.

- Charge Conventional Feeding System

Charge Conventional Feeding System adalah charge yang dilakukan

beberapa kali, dan proses pemasukan dengan menggunakan Bucket,

kebanyakan yang dimasukkan adalah Scrap dan Sponge dengan

campuran CaO hal ini tergantung dari jumlah chargenya. Misalnya

jumlah ton chargenya adalah 72,6 ton maka untuk charge pertama

dilakukan dengan Conventional Feeding System dengan komposisi :

scrap import 18,5 ton, scrap lokal 3,45 ton, scull 7,45 ton, CBI 3,2

ton, besi spons 20 ton dan kapur bakar 0,5 ton (tidak dihitung). Jadi

total charge pertama adalah 52,6 ton, sehingga kekurangannya

adalah 20 ton. 20 ton inilah yang nantinya akan ditambahkan ke

dalam dapur melalui Continous Feeding Charge atau pada charge

kedua, hal ini dapat dilihat dari heat report .


7/29

-

Charge Continous Feeding System

Charge Continous Feeding System adalah pengumpanan bahan baku

secara terus-menerus dengan menggunakan alat belt conveyor , yang

diumpankan adalah berupa besi spons dan kapur bakar. Besi spons

yang diumpankan ke dapur melalui conveyor mempunyai kecepatan

antara 10 – 50 ton per jam, sedangkan kecepatan pengumpanan batu

kapur ke dalam dapur adalah 2 ton per jam.

2. Peleburan ( Melting )

Proses peleburan adalah proses mencairkan logam dari bahan baku

padat menjadi cair dengan menggunakan elektroda 3 phasa yang

dimasukkan ke dalam dapur. Proses peleburan ini dibagi menjadi tiga

bagian, yaitu:

-

Penetrasi (Penembusan)

Penetrasi merupakan proses awal dimana elektroda melakukan

penembusan ke dalam bahan baku sedalam ± 1meter. Penetrasi

dilakukan dengan menggunakan 3 buah elektroda dan arus listrik

sebesar 19 MW. Saat penetrasi, elektroda digerakkan secara manual,

hal ini bertujuan agar elektroda tidak patah saat menembus bahan

baku.

Penggunaan TAP sangat penting untuk melakukan penetrasi

elektroda ke dalam logam. Pada awal penetrasi menggunakan TAP

13 atau daya listrik yang digunakan sebesar 14,8 MW berlangsung

selama ± 2 menit. TAP yang terakhir digunakan adalah TAP 15 yang


8/29

menggunakan daya sebesar 19 MW. Setelah elektroda menembus ke

dalam logam / bahan baku, maka penggunaan elektroda makin

diperbesar untuk melebur logam padat. Jika ingin menaikkan TAP

harus diperhatikan terlebih dahulu, jangan sampai ada bahan

nonconduktor menempel pada elektroda, karena dapat menyebabkan

elektroda patah.

- Melting (Peleburan)

Peleburan merupakan proses lanjutan dari penetrasi hingga

mencairkan logam. Pada proses ini penggunaan TAP 18 dengan

pemakaian daya listrik sebesar 24,4 MW. Pemakaian TAP sebesar

ini digunakan untuk menembus logam hingga dasar.Setelah tembus,

maka proses peleburannya dimulai dari bawah kemudian ke atas. Hal

ini dilakukan karena bahan baku padat akan turun dan ikut terlebur.

Berikut ini adalah tabel penggunaan TAP yang dipakai pada proses

penetrasi dan peleburan logam.

TAP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

MW 3,2 3,8 4,1 5 6 6,3 7,1 7,9 10,5 11,2 13 15 17,7 19 21,1 23,5 24,5

Tabel IV.1. Penggunaan TAP

Di dalam peleburan bahan baku, proses peleburan dapat dibantu

dengan menggunakan injeksi oksigen, penggunaan injeksi oksigen

dengan cara menyemprotkan oksigen ke dalam dapur dengan

tekanan 19kgf/cm² dan lamanya tergantung dari banyaknya bahan

baku yang belum mencair. Injeksi oksigen dimulai setelah penetrasi.

Penetrasi dan peleburan terjadi di dalam charge I dan charge II,


9/29

untuk charge II dilakukan setelah bahan baku pada charge I mencair

± 75%. Temperatur yang digunakan untuk melebur berkisar antara

1530 – 1550°C.

3. Refining (Pemurnian)

Proses refining adalahproses pemurnian baja cair di dalam dapur untuk

menghilangkan unsur – unsur tidak berguna seperti phospor (P) dan

sulfur (S), dan juga terkadang menghilangkan Carbon ( C ) jika baja

cair yang diinginkan terlalu banyak kandungan karbon. Kalau tidak

dihilangkan dapat mengakibatkan billet yang dihasilkan akan patah –

patah.

Kandungan phospor dan sulfur yang diperbolehkan dalam baja cair

sekitar 0,04 % - 0,05%. Refining mulai dilakukan pada temperatur

1600°C dan daya listrik yang digunakan 38 – 40 MW. Perlakuan dalam

proses refining adalah :

a.

Injeksi grafit

Injeksi grafit dilakukan dengan mesin injeksi grafit, dimana injeksi

grafit digunakan untuk menaikkan kadar karbon dan juga untuk

menurunkan kadar oksigen serta mengikat unsur P dan Sulfur.

b.

Injeksi oksigen

Injeksi oksigen bertujuan untuk menurunkan kadar karbon dan untuk

mempercepat proses peleburan serta mempertahankan temperatur.

Mesin injeksi oksigen dihubungkan dengan pipa – pipa yang

ukurannya 1 – 2 inchi.


10/29

Untuk ukuran 1 inchi dimasukkan ke dalam slag door setelah charge

pertama selesai dilakukan. Pemasukan tersebut digunakan untuk

mempercepat proses terleburnya scrap. Tekanan yang dipakai untuk

penginjeksian oksigen adalah 19 kgf/cm². Sedangkan untuk pipa ½

inchi biasanya untuk membersihkan baja cair yang berada di kanal

dan juga untuk membersihkan tapping spot (aliran logam cair).

Dengan adanya cairan baja cair yanh membeku di tempat–tempat

tersebut akan menghambat jalannya baja cair sewaktu diadakan

tapping .

Proses refining biasanya dilakukan sebelum waktunya dan saat

waktunya. Sebelum waktunya misalnya dengan injeksi grafit pada

charge pertama. Saat waktunya dilakukan pada Continous Feeding

berakhir, kira – kira pada suhu 1550 – 1620°C. Pada saat refining di

dapur busur listrik akan menghasilkan slag , yaitu kotoran dari bahan

baku tambahan dan bawaan dari logam yang bersenyawa dengan

oksigen.

Dari slag dapat dianalisa mengenai logam cair tersebut. Cara untuk

mendeteksi slag yang mengandung oksigen yang tinggi adalah :

a) Slag encer

b) Dalam keadaan dingin dan padat pada porosity

c) Warnanya hitam

d) Aliran slag yang keluar dari slag door deras dan tajam


11/29

Sedangakan untuk slag yang mengandung oksigen rendah dan kadar

karbonnya lebih tinggi adalah :

a)

Slag agak kental

b) Aliran yang mengalir pada slag door lambat

c) Slag nya berbuih, jika dingin banyak porositasnya

Apabila slag tersebut bersifat asam maka slag yang keluar dari slag

door menyerupai plastik–plastik yang terbakar. Dalam proses refining

yaitu pada saat temperatur antara 1620 – 1650°C saat sebelum

pouring atau tapping . Blocking dilakukan dengan tujuan untuk

mengatur komposisi baja yang ditentukan seperti unsur C, Si, Mn, Al,

FeAl dan menghentikan oksigen. Slag yang dihasilkan dari dapur di-

recycle lagi dan dipisahkan, jika masih mengandung Fe > 60%

dikembalikan lagi ke dapur.

4.

Penuangan ( Pouring )

Pouring adalah proses penuangan baja cair ke dalam ladle, sebelum kita

melakukan proses ini terlebih dahulu dipersiapkan :

a.

Ladle

Ladle tersebut diisi dengan unsur – unsur tertentu tergantung jenis

baja yang sesuai dengan grade yang diinginkan. Pemasukan unsur –

unsur tersebut dapat juga dilakukan pada saat melting yang

digunakan untuk memperbaiki mutu baja yang akan dibuat. Unsur-

unsur yang akan dimasukkan ke dalam dapur adalah berkisar 20%


12/29

dari jumlah unsur yang dibutuhkan untuk pembuatan baja dengan

temperatur ladle ± 900°C sebelum menerima baja cair. Ladle

dipanaskan terlebih dahulu agar tidak terjadi drop temperatur dan

thermal shock .

b. Temperatur

Sebelum dilakukan tapping ,baja cair diatur temperaturnya yang

bertujuan untuk menghindari adanya penurunan temperatur (drop

temperatur) yang dapat mengakibatkan kesulitan dalam proses

pencetakan billet di Continous Casting . Temperatur baja cair

tersebut harus memenuhi syarat sesuai dengan jenis ( grade) baja

yang ditentukan. Temperatur tapping sendiri berkisar antara 1610°C

sampai 1620°C.

c.

Pengambilan sampel baja cair

Sebelum pouring , komposisi baja cair harus sudah diketahui dengan

tujuan menjadi referensi dalam proses alloying pada Ladle Furnace.

Oleh karena itu sebelum pouring dilakukan pengambilan sampel

baja cair yang kemudian dikirim ke laboratorium dengan

menggunakan kapsul untuk mengetahui komposisi baja cair. Hasil

dari uji laboratorium kemudian akan dikirimkan melalui komputer

yang saling terhubung.

d. Tapping spout (lubang penuangan)

Lubang tapping harus dibuka dan dibersihkan supaya baja cair dapat

mengalir dengan lancar.


13/29

Hal lain yang perlu diperhatikan dalam proses pouring yaitu :

e.

Posisi elektroda harus naik (half dept ), power trafo harus dimatikan

f. Tebal slag yang melapisi baja cair sesudah tertampung di dalam

ladle sekitar 4 – 6 inchi, tujuannya untuk menjaga temperatur baja

konstan.

g. Pengisian ladle tidak boleh terlalu penuh, sehingga baja cair dan slag

tumpah (dapat merusak ladle)

h.

Setelah dilakukan pouring , usahakan slag dan sisa baja cair harus

dibuang supaya bagian dasar dapur busur listrik bersih dan untuk

menghindarakan terjadinya kerusakan.

i.

Penuangan dilakukan secara perlahan – lahan hingga kemiringan

42°. Penuangan jangan terlalu lambat / pelan, tujuannya untuk

menghindari baja cair bereaksi dengan udara. Rata – rata temperatur

penuangannya ± 1620°C.

Proses peleburan terjadi di dalam dapur busur listrik atau EAF. Electric

Arc Furnace (EAF) merupakan peralatan utama untuk meleburkan sponge

dan besi-besi bekas atau besi tua sebagai bahan baku baja, temperatur yang

digunakan mencapai 1620

o

C sampai 1700

o

C. Dengan temperatur yang

tinggi tersebut, maka diperlukan suatu peralatan yang dapat bekerja dan

bertahan pada temperatur tersebut, agar peralatan yang digunakan tidak

ikut melebur.

Adapun peralatan yang digunakan pada proses peleburan adalah sebagai

berikut:


14/29

1. Dapur EAF

Dapur EAF merupakan tempat peleburan bahan baku baja (besi sponge,

besi tua atau besi bekas , dan batu bakar sebagai bahan aditif. Berbentuk

silinder yang melengkung bagian bawahnya, terbuat dari plat baja yang

dilapisi bata tahan api dan panel untuk mengatur pendinginan air.

Gambar. EAF

2. Elektroda Grafit

Elektroda merupakan pembangkit panas utama busur listrik yang

menghasilkan panas dari loncatan bunga api listrik, dimana

dihubungkan dengan sebuah transformator berkapasitas 30 MVA untuk

dapur satu dan dua serta 60 MVA untuk dapur tiga dan empat, elektroda

tersebut terbuat dari grafit dan konsep kerja dari elektroda ini adalah


15/29

seperti pada pengelasan listrik yang biasa digunakan dalam bengkel

otomotif. Elektoda grafit tersebut ditunjukan pada Gambar 3.1

Gambar 3.1 Elektroda grafit

3. Ladle

Ladl e merupakan untuk tempat menampung baja cair dari dapur EAF.

Pada bagian dasar ladle juga dilengkapi dengan dua buah lubang.

Lubang pertama sebagai tempat mengalirnya gas argon atau nitrogen

untuk proses pengadukan (purging cone) dan lubang kedua untuk

mengalirnya baja cair pada saat pengecoran di CCM.


16/29

Gambar. Ladle pouring

4.

Bucket

Bucket digunakan sebagai tempat penampungan sementara dan untuk

mengangkut bahan baku seperti besi tua atau besi sponge yang berasal

dari gudang. Bucket membawa bahan baku tersebut sampai dapur EAF

untuk proses peleburan.


17/29

Gambar 3.3 Bucket

5.

Belt Conveyor

Belt Conveyor merupakan suatu alat angkut yang tersusun dari sabuk

karet yang digerakkan oleh motor induksi. Belt conveyor digunakan

untuk keperluan pengisian bahan baku secara terus menerus ke dalam

Electric Arc Furnace (EAF) hingga kapasitas bahan baku pada EAF

terpenuhi.


18/29

Gambar 3.4 Belt conveyor

B. Ladle Furnace (LF)

Proses di Ladle Furnace merupakan pemanasan lanjutan ( secondary

heating ) setelah melalui proses peleburan dari dapur EAF ( primary

heating ). Keberadaan proses ini menjadi sangat penting dalam menentukan

komposisi billet agar sesuai terhadap grade. Tujuan dari proses ini adalah:

-

Mempertahankan suhu baja cair

- Mengatur komposisi baja cair

- Menjaga kebersihan baja

Untuk mencapai tujuan di atas, maka dilakukan proses-proses sebagai

berikut:

1. Reheating

Proses pemanasan kembali untuk menjaga agar suhu tetap stabil pada


19/29

suhu 1620 oC, proses ini dilakukan dengan menggunakan tiga buah

elekroda dengan kapasitas trafo 15 MVA.

2. Alloying

Proses ini dilakukan dengan cara menambahkan material ferro alloys

sesuai dengan komposisi yang diinginkan. Penambahan ferro alloys itu

dilakukan dengan cara membuka kotak penampung (bunker ) yang

berisi masing-masing material ferro alloys yang dibutuhkan, adapun

jumlahnya adalah 8 bucket. Jenis-jenis material ferro alloys yang

ditambahkan diantaranya SiMn, FeMn, FeSi, FeV, FeCr, dan FeMg.

3. Sintesis Terak (Slag Threatment )

Dalam proses ini dilakukan penambahan CaO, CaC 2 dan percampuran

Al agar baja bersifat basa. Hal ini dilakukan agar baja cair tidak

merusak bata tahan api.

4. Homogenisasi

Homogenisasi merupakan pengadukan pada baja cair yang dilakukan

dengan cara menyemprotkan gas Argon ( Ar ) atau Nitrogen ( N ) yang

berasal dari purging cone di bawah ladle. Penggunaan gas mulia ini

dilakukan karena gas terebut bersifat sukar bereaksi dengan senyawa

kimia lainnya.


20/29

Proses ini

menentukan

pada ladle di

operator. Pad

harus ditamb

pengontrol ter

Keistimewaa

timbul yang

yang dikatak

persamaan ki

Gambar 3.11 Ladle furnace

erupakan salah satu proses yang cukup

ualitas baja yang dihasilkan. Baja cair yang

atur komposisinya melalui ruang pengontr

proses ini operator dapat melihat paduan

ahkan melalui komputer yang telah terse

sebut.

dari Ladle Furnace adalah, dapat men

ita inginkan sesuai dengan kadar Carbon

n bagus adalah slag yang mempunya ka

ia sebagai berikut :

+ < 3%

penting untuk

telah dituangkan

l oleh beberapa

komposisi yang

dia pada ruang

atur slag yang

ya, Untuk slag

dungan dengan


21/29

Timbulnya slag digunakan untuk :

- Sebagai Isolasi Temperatur agar tidak terpengaruh dengan temperature

luar.

- Sebagai penyerap pengotor / inkulsi-inklusi oksida.

- Mencegah reoksidasi pada baja cair.

Peralatan yang digunakan pada proses Ladle Furnace adalah

1. Ladle

Pada Ladle Furnace, ladle disini lebih mirip seperti gelas yang

merupakan suatu tempat untuk menampung baja cair yang dihasilkan

oleh dapur busur listrik (EAF). Bentuk LF adalah silinder yang terbuat

dari plat baja yang bagian dalamnya dilapisi oleh batu tahan api. Pada

bagian dasar ladle dilengkapi dengan sebuah mulut pipa yang berfungsi

sebagai jalan keluarnya baja cair saat dilakukan proses pengecoran di

dalam CCM. Selain itu, pada bagian bawah ladle juga terdapat lubang

yang digunakan untuk mengalirkan gas Argon atau Nitrogen saat proses

pengadukan dalam mempercepat pencampuran komposisi baja cair .

Kapasitas ladle adalah 65 ton baja cair.

2.

Elektroda grafit

Dalam proses LF ini juga digunakan elektroda grafit sebagai

pembangkit panasnya. Bentuk dan fungsinya tidak banyak berbeda

dengan elektroda yang digunakan pada proses peleburan, hanya saja

spesifikasinya yang sedikit berbeda.


22/29

3.

Turret

Turret merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menyangga dan

menjepit ladle. Alat ini memiliki dua pemegang ladle yang posisinya

berlawanan dan bisa berputar 180o.

C. Pencetakan/ pengecoran (Casting )

Proses pengecoran merupakan proses terakhir yang menentukan produksi

billet , pada proses inilah logam cair akan dibentuk billet baja dengan

proses yang disebut pencetakan secara berkelanjutan.

Gambar 3.12 Proses CCM

Proses CCM dilakukan setelah proses LF selesai, dimana kondisi baja cair

sudah homogen, ladle tersebut dipindahkan dengan ladle crane menuju

turret dan ditutup agar suhu baja cair tidak berubah , kemudian ladle turret

diputar menuju CCM. Berada tepat di atas tundish, mulut pipa di bagian


23/29

bawah ladle dibuka melalui kaseet , baja cair akan mengalir ke bawah

kedalam tundish. Bila tingkat baja cair di dalam tundish telah mencapai

standar, maka pipa tundish dibuka kemudian baja cair akan mengalir

terbagi menjadi 4 bagian dan dialirkan ke dalam 4 buah cetakan. Baja cair

yang keluar dari tundish memiliki suhu sekitar 1000 oC.

Di dalam cetakan, baja cair mengalami pencetakan atau pembentukan

menjadi billet yang disertai dengan pendinginan awal. Billet yang

terbentuk akan ditarik keluar menggunakan dummy bar yang akan

mengarahkan billet yang sudah terbentuk masuk ke jalur pengarah

pemebentukan billet baja. Suhu baja cair pada saat keluar dari cetakan

sekitar 900 oC.

Jalur pengarah (Strand guide) akan melengkungkan billet sesuai standar

dan terjadi penurunan suhu menjadi 700 oC, setelah itu billet akan masuk

ke unit pelurus baja berupa motor DC yang berfungsi menarik billet dari

strand guide. Lalu masuk ke unit pelurus berupa motor DC yang berfungsi

untuk meluruskan billet. Billet yang keluar dari unit pelurus akan berjalan

terus melalui alat pemotong, billet akan otomatis terpotong setelah panjang

billet sesuai dengan yang diharapkan. Oxygen cutting ini dikendalikan oleh

operator didalam ruang operator. Untuk pemotongan tersebut maka

temperatur billet harus berkisar antara 500-600 oC. Jika suhu lebih dari

600 oC maka baja cair yang masih terdapat di tengah-tengah billet yang

belum memadat akan tersebar keluar.


24/29

Setelah melalui oxy-cutting, billet akan bergerak menuju ke tempat

pendinginan dengan bantuan rol penjepit. Di tempat pendinginan ini baja

mengalami pendinginan normal dengan udara bebas kemudian billet akan

ditempatkan/dipindahkan ke tempat penyimpanan sementara (billet yard )

dengan pesawat angkut magnetik . Sebelum akhirnya didistribusikan pada

pabrik pengerolan.

Gambar 3.15 Billet baja

Adapun peralatan yang digunakan pada proses pengecoran ini adalah

sebagai berikut ini:

1.

Ladle

Ladle yang digunakan pada proses CCM merupakan ladle yang berasal

dari proses LF sebagai tempat baja cair . Disini pipa pada ladle akan

dibuka begitu posisi ladle tepat diatas tundish. Selanjutnya untuk

menjaga temperatur baja cair maka pada Ladle diberi tutup dan untuk


25/29

memindahkannya dari LF dengan menggunakan ladle crane dan

ditempatkan di turret.

2. Turret

Turret merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menyangga ladle

dan untuk menjaga posisi ladle agar tetap berada diatas tundish.

Kapasitas alat ini dapat menyangga 2 buah ladle.

3. Tundish

Tundish merupakan wadah penampungan sementara baja cair sebelum

masuk ke cetakan. Fungsi dari tundish adalah memberikan kesempatan

pada terak dalam baja cair agar terangkat dan mendistribusikan baja cair

menjadi beberapa jalur melalui mulut pipa yang berada dibawahnya.

Tundish mempunyai kapasitas 10 ton dan terbuat dari baja yang bagian

dalamnya dilapisi bata tahan panas. Pada bagian bawahnya terdapat 4

buah mulut pipadengan diameter lubang 13.5 mm.

4. Mould

Mould yaitu cetakan yang berbentuk balok (sesuai ukuran penampang

billet ) yang dibungkus oleh chasing berbentuk silinder. Mould terbuat

dari tembaga yang bagian dalamnya dilapisi nickel chrome ( NiCr )

sabagai lapisan anti friction. Pada umumnya, mould berbentuk konus

antara 0,4- 0,9% terhadap penampang atas. Hal ini disesuaikan dengan

sifat baja cair yang makin rendah temperaturnya makin berkurang

volumenya.


26/29

5.

Head Dummy Bar

Head dummy bar merupakan alat menarik baja yang pertama kali

pencetakan di mould. Head Dummy Bar dipasang dalam cetakan pada

bagian bawah mould untuk menahan logam cair yang masuk ke mould

hingga membeku kemudian menariknya keluar melewati strand guide.

6.

Strand Guide

Strand guide gunanya untuk tempat berjalannya dummy bar dan billet

yang keluar dari mould . Bentuk strand guide adalah radius (4 meter)

yang dilengkapi dengan pipa-pipa air pendingin yang dibagi menjadi

dua zona yang masing-masing terdiri dari:

- Zona I disebut primary cooling .

- Zona IIa dan IIb disebut secondary cooling.

7. Cooling Chamber

Pada saat baja keluar dari mould dan bergerak di strand guide, maka

baja akan mengalami pendinginan kontinu dalam cooling chamber .

Pendinginan ini berupa semprotan air dari nozzle-nozzle yang berada

disepanjang strand guide yang berada dalam cooling chamber .

Diharapkan setelah keluar dari cooling chamber , baja sudah beku

seluruhnya dan siap untuk diluruskan.

8. Straigthener dan Withdrawl Roll


27/29

Withdrawl / penarik berfungsi untuk menarik dummy bar guna

dimasukkan ke dalam mould pada saat operasi pertama,dan menarik

billet yang keluar dari mould melalui strand guide. Straightener /

pelurus berfungsi untuk meluruskan billet dan menjaga ferrostatic

selama proses solidifikasi tepatnya setelah melewati strand guide.

9. Oxygen cutting

Berfungsi sebagai alat pemotong baja billet agar sesuai dengan ukuran

panjang yang diinginkan. Alat ini menggunakan kombinasi gas alam

dan oksigen dengan komposisi tertentu.

10. Roller Table dan Cooling Bed

Roller table berfungsi untuk membawa billet yang keluar dari mesin

potong (oxygen cutting ). Pada area roller table ini billet juga

mengalami pendinginan dengan semprotan air. Setelah itu billet

digerakkan menuju cooling bed dan didinginkan di udara bebas. Setelah

dari cooling bed , billet dipindah dengan menggunakan crane menuju

area inspeksi.

Selain peralatan yang disebutkan di atas, diperlukan juga perlatan

pendukung yang menunjang proses pembuatan billet baja di Pabrik Billet

Baja PTKS. Peralatan pendukung lainnya yang digunakan dalam produksi

billet baja antara lain adalah:

1. Pesawat angkut (Crane)


28/29

Pesawat angkut digunakan pada pabrik billet baja untuk mengangkat

ladle, bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan billet baja dan

pengangkatan billet pada area proses akhir pembuatan billet baja.

2. Alat Berat

Disini ada beberapa bentuk sesuai dengan fungsinya masing-masing,

diantaranya :

- Alat yang digunakan pada proses skimming yang berfungsi untuk

membersihkan slag yang terdapat di atas baja cair setelah proses

pouring .

-

Alat yang digunakan untuk membongkar refractory yang ada pada

ladle.

- Alat yang digunakan untuk memindahkan ladle.

- Alat yang digunakan untuk mengangkut slag .

3. Bata Tahan Api (refractory)

Alat ini merupakan bata tahan panas, tahan terhadap beban berat, dan

tahan terhadap reaksi kimia yang digunakan untuk melapisi ladle dan

dapur. Bata tersebut dibuat dari bahan magnesia carbon.

4.

Kapsul

Dalam proses pembuatan baja, harus diketahui kandungan kimia yang

ada pada baja cair agar dapat dibuat baja yang sesuai grade. Oleh

karena itu dibutuhkan sampel baja cair untuk diuji di laboratorium.

Kapsul digunakan untuk pengiriman sampel dari dapur peleburan dan


29/29

Ladle Furnace menuju ke laboratorium. Dengan menggunakan kapsul

pengiriman sampel bisa dilakukan dengan cepat.

proses pembuatan baja billet

Documents