Electric Arc Furnace1 [PDF]

Citation preview

ELECTRIC ARC FURNACE EAF Electric Arc Furnace (EAF) adalah sebuah tungku yang memanaskan bahan dengan busur listrik.



Proses peleburan dalam EAF ini menggunakan energi listrik.. Panas dihasilkan dari busur listrik yang terjadi pada ujung bawah dari elektroda. Energi panas yang terjadi sangat tergantung pada jarak antara elektroda dengan muatan logam di dalam tungku. Bahan elektroda biasanya dibuat dari karbon atau grafit. Kapasitas tungku EAF ini dapat berkisar antara 2 - 200 ton dengan waktu peleburannya berkisar antara 3 - 6 jam. Bahan baku yang dilebur biasanya berupa besi spons (sponge iron) yang dicampur dengan skrap baja. Penggunaan besi spons dimaksudkan untuk menghasilkan kualitas baja yang lebih baik. Tetapi dalam banyak hal (terutama untuk pertimbangan biaya) bahan baku yang dilebur seluruhnya berupa skrap baja, karena skrap baja lebih murah dibandingkan dengan besi spons. Construction



Pada tungku EAF (Electric Arc Furnace) untuk peleburan baja terdiri dari bejana dilapisi bahan refraktori untuk Menahan panas dari logam cair.bagian atas tutup dilapisi bahan refraktori dengan pendingin air, panel pendingin air dan elektoda grafit. Bahan refraktori adalah material non-metalik yang tahan terhadap temperatur lebih besar dari 538oC dan kekuatan strukturnya tidak berubah. Secara umum konstruksi EAF dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu: 1. Dinding pelindung (shell), terdiri dari dinding samping (sidewall) dan mangkuk bawah (steel bowl). 2. Tungku (hearth), terdiri dari refraktori melingkupi mangkuk bawah 3. Tutup (roof), terdiri dari bahan refraktori dan panel pendingin air



EAF memiliki 3 buah elektroda grafit yang bisa digerakkan vertikal ke atas dan ke bawah oleh aktuator hidrolik.



Operation



Tahapan Proses di EAF 



Charging (memasukan scrap ke dapur)







Melting (melebur bahan baku) Scrap dan DRI dimasukkan kedalam hearth, bagian roof tungku kemudian ditutup, Elektrodda yang berfungsi sebagai sumber pemanas kemudian diturunkan sampai mendekat scrap, listrik perlahan-lahan mulai mengalir mulai dari Tap terendah, aka nada percikan api yang menimbulkan panas yang akan mencairkan bahan-bahan. Pemanasan ddilakukan sampai temperatur 1640. Sampai semua bahan mencair.







Refining (pemurnian baja cair)







Tapping (menuang baja cair ke ladle)







Reparasi (melapisi bata tahan api)



Bahan baku 1. DRI (Direct Reduced Iron)/ Besi sponge 2. Scrap (94%) 3. HBI ( Hot Briquette Iron), CBI (Cold Briquette Iron), PI (Pig Iron) 4. Kapur (CaO, CaCO3), Dolomit (CaOMgO) dan graphite.



Proses EAF



1. Panas peleburan diperoleh dari busur listrik antara ketiga elektroda grafit dengan besi tua 2. Elektroda grafit terhubung ke transformator tanur melalui: a. kabel berpendingin air b. busbar tembaga berpendingin air 3. Transformator tanur dilengkapi dengan OLTC (On Load Tap Changer) untuk mengatur tegangan sekunder 4. Arus peleburan pada elektroda grafit mulai puluhan kA hingga ratusan kA



5. Daya yang dikonversikan ke panas disesuaikan dengan tingkatan proses peleburan dengan memilih tegangan sekunder transformator tanur dan jarak di antara elektroda grafit dengan besi tua (panjang busur listrik) 6. Arus peleburan dan jatuh tegangan adalah akibat berbagai faktor yaitu panjang busur listrik, level ionisasi dan interaksi gaya elektromagnetik



Konversi Energi Sumber tegangan rendah berkisar beberapa ratus volt diperoleh dari transformator tanur model OLTC dengan busbar pada sisi sekundernya yang dihubungkan ke elektroda memakai kabel berpendingin air. Secara praktis, faktor daya peleburan dijaga berkisar 0.7 ÷ 0.8 untuk mendapatkan kestabilan pengoperasian, dalam arti bahwa daya reaktif berkisar sama dengan daya aktif



Application



Proses pada tungku EAF merupakan proses Primary steel making. Yang hasilnya akan dilanjutkan untuk proses berikutnya . biasanya hasil dari EAF (Electric Arc Furnance) di masukan ke dalam ladle Furnace, yang nantinya akan dilanjutkan menuju proses continues casting. Hasil dari EAF (Electric Arc Furnace) tidak memiliki fungsi sebagai pengaturan komposisi baja, pengaturan komposisi baja dilakukan pada secondary steel making, proses pengerjaan baja di dalam ladle.