II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Terak Baja
2.1.1. Pengertian dan Pembentukan Terak Baja
Terak baja merupakan hasil samping dari proses pemurnian besi cair dalam industri baja. Menurut Tisdale dan Nelson 1975, terdapat tiga jenis terak
baja yang berpotensi dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian, yaitu blast- furnace slag, basic slag, dan electric-furnace slag. Perbedaan ketiga jenis terak
baja ini didasarkan pada proses yang digunakan dalam pemurnian bijih besi. Blast-furnace slag BF-slag terbentuk pada tahap awal proses pemurnian bijih
besi. Basic slag atau basic oxygen slag BOF-slag terbentuk dari industri baja yang menggunakan proses Basic Oxygen Furnaces BOF, sedangkan electric-
furnace slag EF-slag merupakan terak baja yang terbentuk pada industri yang
menggunakan proses Electric Arc Furnace EAF Proctor et al., 2000. Diagram alur proses pemurnian bijih besi dalam industri baja disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alur Proses Pemurnian Bijih Besi dalam Industri Baja American Iron and Steel Institute dalam http:www. Steel.org
a. Proses Basic Oxygen Furnaces BOF
Pada industri baja, biasanya instalasi proses basic oxygen furnace selalu berintegrasi dengan instalasi blast furnace. Besi cair yang berasal dari blast
furnace dimasukkan ke dalam basic oxygen furnace untuk diproses lebih lanjut
dikombinasikan dengan potongan baja scrap. Besi cair yang ditambahkan
berkisar antara 80-90, sedangkan potongan baja sekitar 10-20. Penambahan potongan baja berperan penting untuk menjaga keseimbangan suhu dalam
pemanas pada kisaran 1600 C-1650
C. Skema proses basic oxygen furnace
disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Skema Proses Basic Oxygen Furnace American Iron and Steel Institute dalam http:www. Steel.org
Pada tahap awal, potongan baja dimasukkan ke dalam tungku pemanas. Selanjutnya besi cair disiramkan di atas potongan baja, kemudian dialirkan
oksigen dengan kemurnian diatas 90. Pada proses pengaliran oksigen selama 20-25 menit, terjadi reaksi oksidasi yang sangat intensif sehingga bahan pengotor
pada baja dapat dikurangi. Karbon teroksidasi membentuk karbon monoksida, mengakibatkan peningkatan suhu mencapai 1600
C-1700 C. Pada suhu ini
potongan baja mencair dan kadar karbon pada baja menurun. Untuk menurunkan
kadar bahan yang tidak diinginkan pada baja ditambahkan fluxing agent, yaitu
CaO atau MgCaCO
3 2
. Selama pengaliran oksigen, bahan yang tidak diinginkan teroksidasi, kemudian berikatan dengan bahan kapur membentuk BOF-slag yang
mengapung diatas besi cair Yildirim dan Prezzi, 2011. b.
Proses Electric Arc Furnace EAF Pada proses electric arc furnace sumber panas diperoleh dari percikan api
yang berasal dari listrik bertegangan tinggi. Tungku electric arc dilengkapi dengan elektroda grafit dan ketel besar dengan lubang pengeluaran di bagian atas
ketel. Pada bagian atas ketel juga dilengkapi dengan poros yang digunakan untuk memutar ketel pada saat menuangkan besi cair. Proses electric arc furnace tidak
tergantung dengan proses blast furnace, karena bahan yang digunakan adalah potongan baja yang berasal dari baja-baja bekas. Skema proses electric arc
furnace disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Skema Proses Electric Arc Furnace American Iron and Steel Institute dalam http:www. Steel.org
Proses electric arc furnace dimulai dengan memasukkan potongan baja ke dalam tungku pemanas elektrik. Kemudian elektroda grafit diturunkan hingga
masuk ke dalam tungku. Ketika dialirkan aliran listrik, pertemuan antara elektroda
dan potongan baja akan menghasilkan panas. Ketika potongan baja meleleh, elektroda ditekan lebih dalam.
Ketika semua potongan baja telah meleleh, kemudian dilanjutkan proses pemurnian. Selama proses pemurnian dialirkan oksigen kemurnian tinggi.
Beberapa besi Fe dan berbagai material yang tidak diinginkan termasuk Al, Si, Mn, P, dan C teroksidasi. Komponen yang teroksidasi ini berkombinasi dengan
CaO maupun MgO membentuk terak Yildirim dan Prezzi, 2011.
2.1.2. Pemanfaatan Terak Baja
Kategori