Ladle Furnance: Proses Peningkatan Kualitas Logam

Pada industri metalurgi, ladle furnace (LF) merupakan salah satu komponen kunci dalam proses peningkatan kualitas logam. Berperan sebagai bagian dari rantai produksi baja, ladle furnace memainkan peran vital dalam mengurangi kandungan unsur-unsur yang dapat menyebabkan kontaminasi dalam logam cair sebelum dituangkan ke dalam cetakan. Proses ini memungkinkan perbaikan sifat fisik dan kimia logam, menghasilkan produk akhir yang lebih unggul dalam performa dan kualitas. Ladle Furnance sindiri masuk kedalam ranah Pesawat Tenaga dan Produksi yang telah diatur dalam Permenaker 36 tahun 2016. Artikel kali ini kan membahas definisi LF, cara kerja dari LF, penggunaan serta kelebihan dan kekurangan daripada LF. Bagaimana penjelasannya, simak terus berkut artikel kali ini.

Apa Yang Dimaskud Dengan Ladle Furnace?

Ladle Furnace merupakan sebuah komponen penting dalam proses pengolahan logam, terutama baja. Tungku ini merupakan bagian dari sistem proses sekunder dalam industri baja, yang bertujuan untuk memurnikan logam cair sebelum dituangkan ke dalam cetakan untuk pembentukan akhirnya. Fungsi utama dari ladle furnace adalah melakukan serangkaian perbaikan terhadap komposisi kimia dan kualitas logam cair sebelum tahap pengecoran. Arc Furnance dan Ladle Furnance mempunyai fungsi yang berbeda dalam proses pembuatan baja. Arc furnance berfungsi sebagai tempat peleburan baja, sedangkan ladle furnance fungsinya adalah alloying atau pengaturan komposisi. Perbedaan tersebut tentu saja akan berpengaruh kepada elektroda yang digunakan. 

Bagaimana Cara Kerja Dari Laldle Furnance?

Persiapan ladle 

Proses ini dumiali dengan persiapan ladle yang akan digunakan untuk menampung logam car. Ladle harus dibersihkan secara menyeleruh sebelum penggunaan untuk menghindari kontaminasi pada logam yang akan di proses.

Pemanasan Ladle Furnance

Proses pemanasan dilakukan untuk menjaga temperature drop misalnya karena penambahan paduan (alloy) atau untuk mengatur temperature sebelum casting dimulai. Proses ini dapat dilakukan dengan menggunakan energi listrik yang disalurkan elektroda.

Pengukuran temperature di dalam ladle 

Pengukuran dilakuakan untuk mengetahui temperature yang akan dihasilkan di dalam furnace dan juga memastikan proses yang terjadi akan berjalan sesuai dengan semestinya dan juga memastikan campuran atau proses kimia juga bisa seuai dengan suhu dalam furnance.

Injeksi Bahan Tambahan

Jika diperlukan, bahan tambahan seperti paduan atau bahan pengubah lainnya bisa dimasukkan ke dalam ladle untuk memodifikasi komposisi kimia dari logam cair sesuai dengan kebutuhan.

Proses Homogenization

Proses ini dilakukan dengan menginjeksikan gas Argon atau Nitrogen untuk mengaduk cairan dari bawah ladle (bubbling) sehingga komposisi menjadi homogen.

De-Oxidation

Proses ini dilakukan untuk mengurangi gas Oksigen dengan menambahkan Al sesuai dengan target. Penambahan unsur deoksidator ini bertujuan untuk mengikat oksigen yang terlarut dalam baja menjadi alumina yang akan terikat di dalam slag sebagai syarat pngaturan pemurnian baja.

De-Sulfurisasi

Merupakan proses pengurangan unsur sulfur (S) dengan menggunakan top slag yaitu menambahkan CaO dan CaF2 atau bisa juga dikatakan pengurangan  kadar sulfur di dalam baja dengan cara metode slag treatment. Slag sendiri adalah sekumpulan senyawa oksida maupun sulfide dari hasil pemurnian maupun erosi material refaktori.  Fungsi dari [ada slag pada Ladle Furnance adalah: 

  • Menutupi baja cair untuk mempertahankan temperatur
  • Sebagai flux untuk menyerap inklusi dari baja cair 
  • Mencegah reoksidasi dari baja 
  • Mengikat sulfur 
  • Menyetabilkan arc untuk melindungi refaktori 
  • Menyesuaikan dengan keadaan refaktori untuk mengurangi erosi lining

Proses Pemaduan (Alloying)

Penambahan unsur paduan (alloy) disesuaikan dengan jenis baja yang akan dibuat sesuai dengan jenis baja yang diinginkan

Penyelesaian Proses dan Tunggu Pengecoran

Penyelesaian Proses dan Tunggu Pengecoran: Setelah modifikasi komposisi selesai dan logam telah mencapai kondisi yang diinginkan, ladle siap untuk dituangkan ke cetakan atau digunakan dalam tahap produksi selanjutnya.

Pengujian komposisi kimia pada sample 

Pengujian komposisi kimia ini dilakukan untuk menghasilkan dan memastikan bahwa proses kimia yang terjadi di dalam furnance sesuai dengan yang dharapkan 

Apa Kelebihan dan Kekurangan dari Ladle Furnance?

Berikut ini adalah kelebihan dari Ladle Furnace:

  • Peningkatan Kualitas Baja: LF memungkinkan pemurnian dan penyesuaian komposisi baja, membantu meningkatkan kualitas akhir baja dengan menghilangkan zat-zat yang tidak diinginkan.
  • Kontrol Suhu yang Presisi: LF memungkinkan kontrol suhu logam cair dengan sangat tepat, yang diperlukan untuk tahap-tahap produksi berikutnya.
  • Fleksibilitas dalam Penyesuaian Komposisi: Dapat menyesuaikan komposisi kimia logam cair dengan menambahkan bahan tambahan sesuai dengan kebutuhan produksi.
  • Pemurnian Gas: Beberapa LF dilengkapi dengan sistem pemurnian gas yang membantu mengurangi kandungan oksigen dan karbon dioksida dalam logam cair.
  • Penyesuaian Struktur dan Sifat Baja: Mampu menyempurnakan struktur kristal dan sifat fisik logam cair, menghasilkan baja dengan karakteristik yang diinginkan.

Setelah mengetahui kelebihan maka kita harus mengetahui kekurangan dari pada Ladle Furnance:

  • Investasi Awal yang Besar: Pengadaan dan instalasi ladle furnace memerlukan investasi besar, terutama untuk teknologi yang canggih dan sistem pemurnian gas.
  • Kebutuhan Energi Tinggi: Proses pemanasan menggunakan arus listrik mengakibatkan konsumsi energi yang signifikan, menyebabkan biaya operasional yang tinggi.
  • Perawatan dan Perbaikan: Seperti peralatan industri lainnya, ladle furnace membutuhkan perawatan berkala dan perbaikan, yang bisa menjadi beban tambahan dalam hal waktu dan biaya.
  • Keterbatasan Kapasitas Produksi: Ukuran ladle furnace tertentu mungkin memiliki keterbatasan kapasitas, yang membatasi jumlah logam cair yang dapat diolah pada satu waktu.

Apa Kegunaan Dari Pada Ladle Furnance?

  • Desulfurisasi (penghilangan sulfur dalam) hingga kurang dari 0,005
  • Pengapungan dan pelepasan inklusi memberikan kemurnian yang lebih baik
  • Pengaturan komposisi kimia, ladle furnance memnungkinkan pengaturan ulang komposisi kimia logam cair dengan cara menambhakan bahan tambahan seperti paduan atau bahan pengubah lainnya. Hal ini dapat memungkinkan untuk mencapai komposisi yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan dalam roses produksi baja 
  • Homogenisasi suhu dan kimia baja melalui pengadukan gas inert.
  • Menghilangkan unsur – unsur yang tidak diinginkan dengan cara meleburkan logam cair
  • Mengurangi skrap yang dihasilkan, karena pada proses ini adalah proses pemurnian baja 
  • Menghasilkan baja berkualitas, terlepas dari peleburan melalui tungku atau tanur.

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *