INSTRUMEN KIMIA 14

BASIC OXYGEN FURNACE

Basic oxygen furnace adalah metode dari pembuatan baja dimana besi kaya karbon dilelehkan bersama dan akan menjadi baja. Pada umumnya perusahaan pembuatan baja menggunakan metode ini. Dengan menggunakan metode ini sebagai suatu furnace modern, dapat merubah besi sejumlah 350 ton menjadi baja dalam waktu kurang daripada 40 menit. Dalam metode konversi ini, hembusan udara digantikan dengan hembusan oksigen murni. Penghembusan oksigen melalui bagian pelelehan kana menurunkan kandungan karbon dari campuran dan akan merubah struktur produk menjadi baja rendah karbon. Proses ini diketahui sebagai dasar proses berdasarkan pada pH dari refractories - calcium oxide dan magnesium oxide – bahwa baris ini pada lubang dengan temperature yang tinggi dari pelelahan logam yang diproses.
Proses yang berlangsung atau mekanisme kerja dari furnace ini adalah sebagai berikut :
1. Lelehan besi dari blast furnace diteteskan kedalam wadah refractory yang disebut
dengan ladle;
2. Logam dalam ladle dikirim secara langsung untuk pembuat baja berbasis oksige atau tahap sebelum treatment. Pre treatment dari blast furnace logam digunakan untuk menurunkan pengisian dari sulfur, silicon, dan phosphorus. Dalam desulfurisasi pre treatment, lance direndahkan kedalamm lelehan besi didalam ladle dan beberapa ratus kilogram dari serbuk magnesium ditambahkan. Sulfur tidak murni direduksi menjadi magnesium sulfide dalam reaksi eksotermal.
Kemudian sulfide dikumpulkan. Mirip dengan pretreatment adalah mungkin untuk desilikonisasi dan defosforisasi menggunakan skala mill (besi oksida) dan kapur sebagai reagen. Keputusan pretreatment tergantung pada kualitas dari blast furnace logam dan kebutuhan akan kualitas akhir dari baja BOS.
3. Mengisis furnace debfab bahan tambahan yang disebut dengan charging. Proses BOS adalah autogenous : kebituhan energy termal diproduksi sepanjang proses. Menjaga keseimbangan charge, rasio logam panas untuk dipotong, menjadi sangat penting. Lubang BOS adalalah 1:5 dengan potongan baja. Lelehan besi dari ladle ditambahkan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh keseimbangan charge. Tipe kimia dari logam panas dimuatkan kedalan lubang BOS adalah: 4% C, 0.2-0.8% Si, 0.08%-0.18% P, dan 0.01-0.04% S.
4. Lubang kemudian di set meningkat dan ditambahkan dengan pendinginan air masuk kedalamnya, kemudian dihembuskan 99% oksigen murni kedalam baja dan besi, penyalaan karbon terlarut didalam baja dan dibakar untuk membentuk karbon monoksida dan karbondioksida, menyebabkan peningkatan temperature sekitar 17000C. lelehan ini dipotong, lebih rendah daripada kadar karbon dari lelehan besi d an membantu menghilangkan unsure kimia yang tidak diinginkan. Inilah kegunaan dari oksigen dengan mengabaikan udara akan membantu meningkatkan Bessemer process, untuk nitrogen (dan gas lainnya) dalam udara tidak bereaksi dengan charge sebagaimana yang bias dilakukan oleh oksigen. Oksigen dengan kemurnian tinggi dihembuskan kedalam furnace dan lubang BOS melalui orientasi vertical dari lance berpendingin air dengan kecepatan lebih cepat dari Mach 1.
5. Fluxes (pembakar kapur lime atau dolomite) dimasukkan kedalam lubang untuk membentuk bijih besi dimana akan mengabsorpsi kotoran yang terjadi pada proses pembuatan baja. Selama penghembusan logam dalam lubang pembentukan emulsi dengan bijih besi, akan memfasilitasi proses yang lebih baik. Begitu mendekati akhir dari lingkaran hembusan, dimana akan memakan waktu sekitar 20 menit, temperature diukur dan sampel diambil. Sampel kemudian diuji dan
analisis computer dari baja diberikan dengan waktu enam menit. Tipikal kimia dari hembusan logam adalah 0.3-0.6% C, 0.05-0.1% Mn, 0.01-0.03% Si, 0.01- 0.03% S dan P.
6. Lubang BOS dimiringkan kembali dan baja diteteskan kedalam ladle yang besar. Proses ini disebut dengan tapping baja. Baja kemudian diperhalus dalam ladle furnace dengan penambahan campuran materials unruk memberikan sifat khusus seperti yang diinginkan oleh konsumen. Kadangkala gas argon dan nitrogen ditiupkan kedalam ladle untuk memastika campuran logam benar. Sekarang baja mengandung 0.1-1% carbon. Semakin banyak karbon dalam baja maka akan semakin keras, akan tetapi menjadi lebih grapuh dan kurang fleksibel.
7. Setelah baja dipindahkan dari lubang BOS, bijih besi diisi dengan kotoran/bahan yang tidak murni, tetesan dihentikan dan kemudian didinginkan. Mekanisme kerja diatas dapat digambarkan sebagai berikut:
Penggunaan umum.
Kegunaan umum dari furnace vakum adalah untuk perlakuan panas dari campuran baja. Banyak perlakuan panas secara umum yang diaplikasikan melibatkan pengerasan dan kelunturan atau pengempaan bagian baja untuk membuat menjadi kuat dan keras atau alot. Pengerasan melibatkan pemanasan baja untuk pengukuran awal temperature, yang kemudian pendingina terjadi secara cepat. Furnace vakum sangat ideal untuk aplikasi brazing. Brazing adalah proses perlakuan panas digunakan untuk dua atau lebih basis komponen logam dengan pelelehan lapisan tipis dari logam pengisi dalam daerah/wilayah diantara basis logam tersebut.