Baja adalah bahan konstruksi paling populer di dunia karena kombinasi unik dari daya tahan, kemampuan kerja, dan biaya. Ini adalah paduan besi yang mengandung 0,2-2% karbon menurut beratnya.
Menurut Asosiasi Baja Dunia, beberapa negara penghasil baja terbesar adalah China, India, Jepang, dan A.S. China menyumbang sekitar 50% dari produksi ini. Produsen baja terbesar dunia termasuk ArcelorMittal, China Baowu Group, Nippon Steel Corporation, dan HBIS Group.
Proses Produksi Baja Modern
Metode pembuatan baja telah berkembang secara signifikan sejak produksi industri dimulai pada akhir abad ke-19. Metode modern, bagaimanapun, masih didasarkan pada premis yang sama dengan Proses Bessemer asli, yang menggunakan oksigen untuk menurunkan kandungan karbon dalam besi.
Hari ini, produksi baja memanfaatkan bahan daur ulang serta bahan baku tradisional, seperti bijih besi, batu bara, dan batu kapur. Dua proses, pembuatan baja oksigen dasar (BOS) dan tungku busur listrik (EAF), mencakup hampir semua produksi baja.
Pembuatan besi, langkah pertama dalam pembuatan baja, melibatkan masukan mentah dari bijih besi, kokas, dan kapur yang dilebur dalam tanur sembur. Besi cair yang dihasilkan — juga disebut logam panas — masih mengandung 4-4,5% karbon dan pengotor lain yang membuatnya rapuh.
Pembuatan baja primer memiliki dua metode: BOS (Basic Oxygen Furnace) dan metode EAF (Electric Arc Furnace) yang lebih modern. Metode BOS menambahkan baja bekas daur ulang ke besi cair dalam konverter. Pada suhu tinggi, oksigen dihembuskan melalui logam, yang mengurangi kandungan karbon antara 0-1,5%.
Metode EAF, bagaimanapun, memasukkan potongan baja daur ulang melalui busur listrik berdaya tinggi (dengan suhu hingga 1.650 derajat Celcius) untuk melelehkan logam dan mengubahnya menjadi baja berkualitas tinggi.
Pembuatan baja sekunder melibatkan pengolahan baja cair yang dihasilkan dari rute BOS dan EAF untuk menyesuaikan komposisi baja. Ini dilakukan dengan menambahkan atau menghilangkan elemen tertentu dan / atau memanipulasi suhu dan lingkungan produksi. Bergantung pada jenis baja yang dibutuhkan, proses pembuatan baja sekunder berikut dapat digunakan:
- Mengaduk
- Tungku sendok
- Injeksi sendok
- Degassing
- CAS-OB (penyesuaian komposisi dengan argon tertutup yang menggelembung dengan hembusan oksigen)
Pengecoran kontinu melihat baja cair dilemparkan ke dalam cetakan yang didinginkan, menyebabkan cangkang baja tipis mengeras.Untai cangkang ditarik menggunakan gulungan terpandu, lalu didinginkan dan dipadatkan sepenuhnya. Selanjutnya, untaian dipotong tergantung pada aplikasinya — pelat untuk produk datar (pelat dan strip), mekar untuk bagian (balok), billet untuk produk panjang (kabel), atau strip tipis.
Dalam pembentukan primer, baja yang dicor kemudian dibentuk menjadi berbagai bentuk, seringkali dengan penggulungan panas, suatu proses yang menghilangkan cacat cor dan mencapai bentuk dan kualitas permukaan yang dibutuhkan. Produk canai panas dibagi menjadi produk datar, produk panjang, tabung mulus, dan produk khusus.
Terakhir, saatnya untuk manufaktur, fabrikasi, dan finishing. Teknik pembentukan sekunder memberi baja bentuk akhirnya dan properti. Teknik-teknik ini meliputi:
- Membentuk (bergulir dingin), yang dilakukan di bawah titik rekristalisasi logam, yang berarti tegangan mekanis — bukan panas — memengaruhi perubahan
- Permesinan (pengeboran)
- Bergabung (pengelasan)
- Pelapisan (galvanisasi)
- Perlakuan panas (temper)
- Perawatan permukaan (karburasi)