Basic Oxygen Furnace (BOF): Membentuk Logam dan Baja Modern

Pada artikel kali ini kita akan membahas tentang Basic Oxygen Furnance yaitu salah satu jenis daripada furnace yang saat ini sering digunakan. Basic Oxygen Furnace (BOF), atau dalam bahasa Indonesia sering disebut sebagai “tanur oksigen dasar”, adalah salah satu dari dua teknologi utama yang digunakan dalam industri pembuatan baja untuk menghasilkan baja cair. Proses BOF adalah salah satu metode yang paling umum digunakan untuk mengubah besi tereduksi (dalam bentuk batangan atau pelet) menjadi baja cair berkualitas tinggi. Artikel ini akan membahas pengertian, prinsip kerja, dan peran penting BOF dalam industri baja.

Apa Yang Dimaksud Dengan Basic Oxygen Furnance?

Basic Oxygen Furnace (BOF) adalah sebuah tanur industri besar yang digunakan untuk melebur besi tereduksi dan bahan baku lainnya untuk menghasilkan baja. Nama “Basic Oxygen” mengacu pada penggunaan oksigen murni (biasanya dalam bentuk gas) untuk mendukung pembakaran dan reaksi kimia yang terjadi selama proses.

Basic adalah proses di mana campuran skrap (25 hingga 30 %) dan logam panas (75 hingga 70 %) dari tanur tiup terpapar oksigen yang dihembuskan dengan kecepatan tinggi ke dalam rendaman. Tungku semacam itu dapat berupa tungku tiup atas, tiup bawah, atau kombinasi keduanya. Prinsip dasarnya sama dalam semua kasus oksigen akan bergabung dengan semua elemen yang ada di dalam tungku untuk membentuk oksida atau masuk ke lapisan terak di atas bak. Ini adalah proses dengan produktivitas yang sangat tinggi besi cair seberat 220 ton dapat dihasilkan dalam waktu 45 menit atau kurang.

Bagaimana Cara Kerja Pada Basic Oxygen Furnance?

Proses BOF melibatkan beberapa langkah utama, berikut ini adalah langkah kerja dari BOF:

1. Pemuatan Bahan Baku

Proses dimulai dengan memuat besi tereduksi dan bahan baku tambahan ke dalam tanur. Bahan baku ini mungkin termasuk serbuk besi, batu kapur (CaCO3), dan scrap. Baja skrap baja adalah material daur ulang yang tersisa dari proses produksi dan konsumsi produk, seperti sisa produksi dari industri baja, rongsokkan kendaraan, sisa bahan bangunan dan bahan surplus lainnya.

2. Peniupan Oksigen

Oksigen murni ditiupkan ke dalam tanur BOF melalui lance (nozzle) yang disuntikkan ke dalam campuran bahan baku. Penggunaan oksigen murni dibandingkan dengan udara bertujuan untuk mencapai suhu yang sangat tinggi dan mengurangi kontaminasi nitrogen dalam baja.

3. Pembakaran dan Oksidasi

Oksigen yang ditiupkan menyebabkan pembakaran besi tereduksi dan pembentukan gas oksida yang menghasilkan panas intens. Panas ini melelehkan bahan baku dan besi tereduksi.

4. Reduksi dan Pemurnian

Selama proses oksidasi, besi tereduksi diubah menjadi besi cair. Selama tahap ini, sebagian besar kontaminan seperti karbon, silikon, dan fosfor juga dihapus dari logam.

5. Penambahan Bahan Tambahan

Bahan tambahan seperti batu kapur digunakan untuk menyeimbangkan kandungan oksida dalam campuran dan membantu dalam pembentukan slag (selag). Selag bertindak sebagai pelindung dan menghilangkan sebagian besar kontaminan dari baja cair.

6. Penentuan Kualitas Baja

Selagi diuji dan dianalisis untuk memastikan bahwa baja memiliki komposisi yang sesuai dan bebas dari kontaminan yang tidak diinginkan. Jika diperlukan, penyesuaian kandungan kimia dilakukan.

7. Penuangan Baja Cair

Setelah proses selesai, baja cair dituangkan ke dalam cetakan untuk membentuk produk baja yang diinginkan, seperti balok baja, plat baja, atau batangan baja.

Bagaimana Peran Penting BOF Dalam Industri Baja?

Proses BOF memainkan peran penting dalam industri baja karena beberapa alasan:

Kualitas Baja Tinggi: BOF menghasilkan baja berkualitas tinggi dengan komposisi yang sesuai untuk berbagai aplikasi, termasuk konstruksi, otomotif, dan industri manufaktur.
Efisiensi Produksi: Proses ini cepat dan efisien, memungkinkan produksi besar-besaran baja dalam waktu singkat.
Fleksibilitas: BOF dapat menyesuaikan dengan berbagai bahan baku, termasuk besi tereduksi dan scrap baja, sehingga menjadi fleksibel dalam memenuhi kebutuhan pasar.
Daur Ulang: BOF dapat digunakan untuk mendaur ulang scrap baja, membantu mengurangi limbah dan meminimalkan dampak lingkungan.
Kemampuan Penyesuaian: Proses BOF memungkinkan produsen baja untuk mengontrol komposisi dan sifat-sifat baja yang dihasilkan, sehingga dapat memenuhi berbagai persyaratan pelanggan.