Bahan material besi dan baja merupakan salah satu material yang dipergunakan dalam konstruksi pembangunan. Oleh karenanya, penting mengetahui dan memahami kualitas besi dan baja yang berkualitas baik agar memperkuat konstruksi. Namun, tahukah Anda bagaimana proses sebuah besi dan baja hingga menjadi bahan material? Berikut pada artikel ini akan diulas proses pembuatan besi baja agar membuka pengetahuan dan wawasan Anda.
1. Proses Pembuatan Besi
Logam besi dibuat dari bahan baku utama, yakni bijih besi atau disebut juga iron ore. Bijih besi umumnya didapatkan dari kerak bumi yang diambil dengan cara menambangnya sehingga untuk memperolehnya dibutuhkan usaha yang ekstra dalam proses penambangan. Bijih besi hasil tambangan umumnya berbentuk bongkahan besar dengan beraneka ragam bentuk, ukuran, dan warna. Adapun warna bijih besi hasil penambangan berwarna merah tua, ungu tua, abu-abu tua, kuning muda, cokelat, dan sebagainya. Karena bijih besi tersebut masih tercampur bahan-bahan lain, seperti tanah liat, pasir, batu-batuan, air, dan sebagainya. Maka bijih besi harus dibersihkan terlebih dahulu dari berbagai kotoran dan senyawa lainnya.
Bijih besi hasil tambangan secara mendasar mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda, tetapi untuk membuat besi maka zat-zat lainnya pun harus dikesampingkan/dibuat. Beberapa senyawa yang terkandung dalam bijih besi di antaranya, kandungan besi sekitar 60%-70% magnetite, hematite, dan goethite, selebihnya kandungan mineral dan lain-lain.
Setelah itu, bijih besi dibersihkan dengan proses pembersihan (washing) secara menyeluruh. Proses washing dibantu dengan menggunakan alat berat tromme screen karena jika pembersihan dilakukan secara manual akan membutuhkan waktu yang sangat lama mengingat bijih besi yang berukuran besar. Alat trommel screen berfungsi sebagai ayakan berbentuk drum raksasa, kemudian bijih besi dimasukkan ke dalam tersebut dan diputar hingga seluruh bagian bersih dari berbagai kotoran.
Pemecahan Bijih Besi
Setelah bijih besi bersih, tahap selanjutnya ialah dilakukan pemecahan (breaking) bijih besi. Proses pemecahan ini dilakukan hingga biji besi menjadi serbuk halus. Proses pemecahan bijih besih dilakukan dengan bantuan alat mesin bernama hammer mill, kemudian proses penghancuran (crushing) dengan bantuan mesin gyratory mill, dan penghalusan (grinding) dengan mesin ball mill. Setelah bijih besi tersebut halus, dilakukan pemfilteran untuk memisahkan antara logam dan nonlogam. Lalu, serbuk besi tersebut dilakukan proses pemurnian besi dan nantinya akan dilakukan pencetakan sesuai kebutuhan.
Pembentukan Pellet
Tahap selanjutnya ialah proses pembentukan pellet, serbuk bijih besi dimasukkan ke dalam mesin pan palletizer. Kemudian, bijih besi tersebut akan dicampurkan dengan batubara dan bentonit sebagai perekatnya. Proses tersebut dilakukan untuk membuat gumpalan konsentrat bijih besih yang sangat halus menjadi sebuah butiran. Setelah itu, proses selanjutnya ialah pemanasan (indurasi). Dengan bersuhu 13000C hingga keras, kuat, dan tidak mudah hancur.
Pembentukan Besi Kasar Bahan Material
Pellet yang telah keras tersebu lalu diproses dengan dileburkan ke dalam tungku blast furnace dengan bersuhu hingga 18000C. Proses peleburan (smelting) tersebut akan menghasilkan logam besi cair dengan bersuhu tinggi. Untuk menghasilkan besi yang lebih murni kemudian ditambahkan dengan zat batubara kokas dan kapur sehingga kemurnian besi dapat mencapai 95% untuk dibentuk menjadi besi kasar bahan material. Tahapan proses terakhir, besi tersebut dicetak dan dibentuk sesuai cetakan besi kasar (pig iron). Setelah dingin, besi tersebut pun siap untuk dikomersialkan dan digunakan sebagai bahan material.
Baca Juga: Menghemat Listrik dengan Panel Surya
2. Proses Pembuatan Baja
Tidak berbeda jauh dengan besi, untuk membuat baja sebagai bahan material memerlukan proses yang cukup rumit dan mendalam. Berikut secara singkat proses pembuatan baja hingga dapat digunakan untuk konstruksi bangunan.
Proses Konvertor
Proses konvertor dilakukan untuk mengelola besi baja yang siap diproduksi. Cara kerjanya, yakni masukkan berbagai bahan baku dari baja ke dalam konvertor dengan bersuhu tinggi 1500 0C. Proses tersebut dilakukan agar seluruh bahan tercampur menjadi satu dengan baik.
Siemens Martin
Proses ini dilakukan dengan mengolah dapur lebur baja dengan bersuhu tinggi. Prosesnya dengan menggunakan sebuah tungku yang dilengkapi ruang hawa, dengan memasukkan bahan baku baja dengan bersuhu tinggi mencapai 3000 0C. Setelah dirasa cukup panas dan kering, kemudian dibentuk baja tersebut sesuai dengan kebutuhan.
Dapur Listrik
Proses pembuatan baja dapat dilakukan dengan menggunakan teknik dapur listrik, yaitu metode yang dilakukan dengan mengontrol temperatur suhu hingga melebur. Ketika bahan baku sudah lebur langkah selanjutnya ialah dengan menaruh di tungku untuk dilakukan penyortiran agar terciptanya baja murni. Dapur listrik mampu menampung olahan baja dengan kapasitas 25 hingga 100 ton. Hingga proses akhir pembentukan baja sesuai ukuran yang dibutuhkan dan siap untuk diperjualbelikan. Teknik dapur listrik sering kali digunakan untuk proses pembuatan baja dengan jumlah yang besar.
Itulah proses pembuatan besi baja yang perlu diketahui sehingga menjadi bahan material yang kita ketahui saat ini. Biasanya proses pembuatan besi baja dilakukan di tempat produsen yang berukuran besar mengingat proses pembuatan besi dan baja membutuhkan tempat dan waktu yang cukup lama.
