Batu pasir besi
Batu pasir besi atau direct reduced iron (DRI), juga disebut tempaan / besi spons / besi busa, adalah jenis batu besi yang dihasilkan langsung dari reduksi bijih besi (dalam bentuk batu benjolan, pelet) menjadi besi dengan mengurangi unsur karbon gas yang dihasilkan dari pembakaran gas alam atau batu bara. Banyak bijih cocok untuk reduksi langsung. Besi spons harus dipadatkan untuk diproses lebih lanjut atau dilebur, karena mengandung kotoran yang tidak diinginkan (terutama terak).[1][2][3][4][5].[6]
Tungku tempa merupakan perlatan tradisional dan paling primitif yang bisa meleburkan bijih besi. Sebuah tungku tempa adalah jenis tungku yang dulunya pernah digunakan secara luas untuk proses peleburan besi dari unsur oksida. Sebuah tungku tempa akan memproduksi sebuah gumpalan besi berpori dan terak yang disebut tempaan. Campuran terak dan besi di tempaan disebut besi spons, yang biasanya dikumpulkan dan selanjutnya ditempa menjadi besi tempa. Tungku tempa selanjutnya telah digantikan oleh tungku sembur, menghasilkan pig iron.
Reduksi langsung mengacu pada proses keadaan padat yang mereduksi oksida besi menjadi besi metalik pada suhu di bawah titik leleh besi. Besi tereduksi mendapatkan namanya dari proses ini, salah satu contohnya adalah memanaskan bijih besi dalam tungku pada suhu tinggi 800 hingga 1.200 °C (1.470 hingga 2.190 °F) diikuti dengan adanya gas syngas pereduksi, campuran hidrogen dan karbon monoksida.
Proses reduksi langsung dapat dibagi secara kasar menjadi dua kategori: berbasis gas, dan berbasis batubara. Dalam kedua kasus, tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan oksigen yang terkandung dalam bijih besi dalam berbagai bentuk (bijih berukuran, konsentrat, pelet, skala pabrik, debu tungku, dll), untuk mengubah bijih menjadi besi logam, tanpa melelehkannya (di bawah 1.200 °C (2.190 °F)).
Proses reduksi langsung relatif hemat energi. Baja yang dibuat menggunakan DRI membutuhkan bahan bakar yang jauh lebih sedikit, sehingga tanur sembur tradisional tidak diperlukan. DRI paling sering dibuat menjadi baja menggunakan tungku busur listrik untuk memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh produk DRI.
Besi spons tidak berguna dengan sendirinya, tetapi dapat diproses untuk membuat besi tempa atau baja. Spons dikeluarkan dari tungku, yang disebut bloomery, dan berulang kali dipukuli dengan palu berat dan dilipat untuk menghilangkan kotoran terak, mengoksidasi karbon atau karbida, dan mengelas besi bersama-sama. Perlakuan ini biasanya menciptakan besi tempa dengan sekitar tiga persen terak dan sebagian kecil dari persen pengotor lainnya. Perlakuan lebih lanjut dapat menambahkan jumlah karbon yang terkontrol, memungkinkan berbagai jenis perlakuan panas (misalnya "stelling").
Saat ini, besi spons dibuat dengan mereduksi bijih besi tanpa melelehkannya. Hal ini membuat bahan baku hemat energi untuk produsen baja khusus yang dulu mengandalkan besi tua.
Referensi
- ^ "What is direct reduced iron (DRI)? definition and meaning". Businessdictionary.com. Diakses tanggal 2011-07-11.
- ^ "Direct reduced iron (DRI)". International Iron Metallics Association.
- ^ R. J. Fruehan, et al. (2000). Theoretical Minimum Energies to Produce Steel (for Selected Conditions)
- ^ "Steel making today and tomorrow". Diakses tanggal 31 May 2019.
- ^ Hattwig, Martin; Steen, Henrikus (2004), Handbook of explosion prevention and protection, Wiley-VCH, hlm. 269–270, ISBN 978-3-527-30718-0.
- ^ "MIDREX" (PDF).
- Valipour MS, and Saboohi, Y, "Numerical investigation of nonisothermal reduction of hematite using Syngas: the shaft scale study", Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 15(5), p. 487, 2007.
- Grobler, F. and Minnitt, R.C.A "The increasing role of direct reduced iron in global steelmaking", The Australasian Institute of Mining and Metallurgy.