1.
1. Fabrikasi Fabrikasi Struktur Struktur BajaBaja
Pe
Pengngerertiatian n prprososes es fafabrbrikikasasi i kokompmpononen en strstrukuktutur r babaja ja secsecara ara umumumum ad
adalalahahsusuatatu u prprooseses s pepembmbuauatatan n kokommpoponenen-n-kokompmpononen en ststruruktktur ur babaja ja dadariri bahanprofil
bahanprofil baja baja dan dan atau atau plat plat baja. baja. Pelaksanaan Pelaksanaan proses proses fabrikasi fabrikasi dapatdilakukandapatdilakukan di dalam pabrik dan di luar pabrik yaitu dilapangan dimana proyek kontruksi di dalam pabrik dan di luar pabrik yaitu dilapangan dimana proyek kontruksi berlangsung.
berlangsung.
2.
2. Proses pembuatan bajaProses pembuatan baja
Baja diproduksi didalam dapur pengolahan baja dari besi kasar baik padat Baja diproduksi didalam dapur pengolahan baja dari besi kasar baik padat maupun cair, besi bekas ( Skrap ) dan beberapa paduan logam. Ada beberapa maupun cair, besi bekas ( Skrap ) dan beberapa paduan logam. Ada beberapa proses pembuatan baja antara lain
proses pembuatan baja antara lain
2.1.
2.1. Cara Cara Kerja Kerja KonvertorKonvertor
Pro
Proses ses pempembuabuatan tan bajbaja a dapdapat at diadiartikrtikan an sebsebagai agai proproses ses yanyang g berbertujtujuanuan mengurangi kadar unsur !, Si, "n, P dan S dari besi mentah dengan proses mengurangi kadar unsur !, Si, "n, P dan S dari besi mentah dengan proses oksidasi peleburan. #on$enter untuk proses %oksidasi berkapasitas antara &'-'' oksidasi peleburan. #on$enter untuk proses %oksidasi berkapasitas antara &'-'' ton. Besi kasar dari tanur yang dituangkan ke dalam kon$enter disemburkan ton. Besi kasar dari tanur yang dituangkan ke dalam kon$enter disemburkan oksigen dari atas melalui pipa sembur yang bertekanan kira-kira *+ atm. eaksi oksigen dari atas melalui pipa sembur yang bertekanan kira-kira *+ atm. eaksi yang terjadi + ! --/ !+. Penyemburan ksigen berlangsung antara *'-+' yang terjadi + ! --/ !+. Penyemburan ksigen berlangsung antara *'-+' menit. Penambahan 0aktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnya !, P, menit. Penambahan 0aktu penyemburan akan mengakibatkan terbakarnya !, P, "n dan Si. #on$ertor dibuat dari plat baja dengan sambungan las atau paku "n dan Si. #on$ertor dibuat dari plat baja dengan sambungan las atau paku keling. Bagian dalamnya dibuat dari batu tahan api. #on$ertor disangga dengan keling. Bagian dalamnya dibuat dari batu tahan api. #on$ertor disangga dengan alat penyangga yang dilengkapi dengan trunnion untuk mengatur posisi hori1ontal alat penyangga yang dilengkapi dengan trunnion untuk mengatur posisi hori1ontal
atau $ertikal #on$ertor. Pada bagian ba0ah kon$ertor terdapat lubang-lubang angin (tuyer)sebagai saluran udara penghembus (air blast). Batu tahan api yang digunakan untuk lapisan bagian dalam #on$ertor dapat bersifat asam atau basa tergantung dari sifat baja yang diinginkan. Secara umum proses kerja kon$erter adalah
a. 2ipanaskan dengan kokas sampai suhu *&'''!.
b. 2imiringkan untuk memasukkan bahan baku baja (*34 dari $olume kon$erter).
c. #on$erter ditegakkan kembali.
d. 2ihembuskan udara dengan tekanan *,& 5 + atm dengan kompresor.
e. Setelah +' 5 +& menit kon$erter dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya.
2.2. Proses Bessemer (1855)
Proses Bessemer diinginkan baja bersifat asam sehingga batu tahan apinya harus bersifat asam ("isal k0arsa atau aksid asam Si+). Besi mentah cair yang digunakan dalam proses Bessemer harus mempunyai kadar unsur Si 67 +89 "n
67 *,&89 kadar unsur P dan S sekecil mungkin. #etika udara panas dihembuskan le0at besi mentah cair, unsur-unsur :e, Si dan "n terbakar menjadi oksidasinya.
Sebagian oksida besi yang terbentuk pada reaksi di atas akan berubah menjadi terak dan sebagian lagi akan bereaksi dengan Si dan "n. eaksi-reaksi di atas diikuti dengan kenaikan temperatur dari *+&'o ke *;&' . 2ari reaksi di atas
akan terbentuk terak asam kira-kira ' - &'8 Si +. Periode ini disebut periode pembentukan terak (%<he slag forming period). Periode ini disebut juga periode %Silicon blo0. Periode ini berlangsung sekitar - & menit yang ditandai adanya bunga api dan ledakan keluar dari mulut #on$ertor.
Pada periode ke dua yang disebut %<he brilliant flame blo0 atau % !arbon blo0 dimulai setelah Si dan "n hampir semuanya terbakar dan keluar dari besi mentah cair. Pada periode ke dua ini unsur ! akan terbakar oleh panas :e dengan reaksi yang diikuti dengan penurunan temperatur &' - 4'8 dan berlangsung 4 - *+ menit. ! akan keluar dari mulut #on$ertor dimana ! ini akan teroksider oleh udara luar dengan ditandai dengan timbulnya nyala api bersinar panjang di atas #on$ertor.
Periode ketiga disebut %eddisk Smoke period yang merupakan periode brilliant flame terakhir. Periode ini ditandai adanya eddish smoke (nyala api ke merah-merahan) keluar mulut #on$ertor . =al ini menunjukkan bah0a unsur campuran yang terdapat dalam besi mentah telah keluar dan tinggal oksida besi :e. Periode ini berlangsung * - + menit. #emudian #on$ertor diputar sehingga posisinya menuju posisi hori1ontal, lalu ditambahkan oksider (ferromanganesh, ferrosilicon atau Al) untuk mengikat + dan memadunya dengan baja yang dihasilkan. Baja Bessemer yang dihasilkan dengan proses di atas mengandung sangat sedikit unsur !.
>ntuk baja Bessemer, kadar unsur ! dapat dinaikkan dengan cara
b. menambah ! pada periode ke tiga hampir berakhir yaitu dengan menambahkan besi mentah. Berat logam pada proses Bessemer ini akan berkurang 4 5 *+8.
=asil dari kon$ertor Bessemer disebut baja Bessemer yang banyak digunakan untuk bahan konstruksi. Proses Bessemer juga disebut proses asam karena muatannya bersifat asam dan batu tahan apinya juga bersifat asam. Apabila digunakan muatan yang bersifat basa lapisan batu itu akan rusak akibat reaksi penggaraman.
2.3. Proses Tomas (18!8)
#on$ertor <homas juga disebut kon$ertor basa dan prosesnya adalah proses basa, sebab batu tahan apinya bersifat basa serta digunakan untuk
mengolah besi kasar yang bersifat basa. "uatan kon$ertor <homas adalah besi kasar putih yang banyak mengandung fosfor. Proses pembakaran sama dengan proses pada kon$ertor Bessemer, hanya saja pada proses <homas fosfor terbakar
setelah 1at arangnya terbakar. Pengaliran udara tidak terus-menerus dilakukan karena besinya sendiri akan terbakar. Pencegahan pembakaran itu dilakukan dengan menganggap selesai prosesnya 0alaupun kandungan fosfor masih tetap tinggi. ?una mengikat fosfor yang terbentuk pada proses ini maka diberi bahan tambahan batu kapur agar menjadi terak. <erak yang bersifat basa ini dapat dimanfaatkan menjadi pupuk buatan yang dikenal dengan nama pupuk fosfat. =asil proses yang keluar dari kon$ertor <homas disebut baja <homas yang biasa digunakan sebagai bahan konstruksi dan pelat ketel.
Proses <homas disebut juga %Basic Bessemer Process yaitu proses Bessemer dalam keadaan basa. Proses ini memakai !on$erter yang di bagian dalamnya dilapisi bahan tahan api (refractory) bersifat basa seperti dolomite ("g !@ !a!@).
Pertama-tama con$erter diisi dengan batu kapur, kemudian besi mentah (pig iron) cair yang mengandung unsur phosfor (P) *,; - +8 9 dan sedikit Si dan S (',;8 Si, ',' 8 S). Pada periode (Slag forming period 7 Silicon blo0) yaitu pada saat penghembusan, unsur :e, Si, "n akan teroksider dan terbentuklah terak basa (basic slag). 2engan adanya batu kapur, akan terjadi kenaikan temperatur,
tetapi unsur phosfor (P) yang terkandung dalam besi mentah belum dapat dipisahkan dari :e. Pada periode ke (<he brilliant flame blo0 7 !arbon blo0) yang ditandai dengan adanya penurunan temperatur, dimana !arbon (!) akan terbakar, berarti kadar ! menurun. Cika kadar ! tinggal ',* - ',+8, maka temperatur akan turun menjadi *'' - *+'o!.
Setelah temperatur turun menjadi *''o!, mulailah periode ke
(eddish Smoke Periode) yaitu terjadinya oksidasi dari :e secara intensif dan terbentuklah terak. Peristi0a ini berlangsung @ - & menit, dan selanjutnya terbentuklah terak Phospor D!a).P+&E yang diikuti kenaikan temperatur yang mendadak menjadi *;''o!. Setelah periode ke ini berakhir, hembusan udara
panas dihentikan dan con$erter dimiringkan untuk mengeluarkan terak yang mengapung di atas besi cair. #emudian diberi doFiders3deoFidising agents misalnya :erro "onggan, :erro Silicon atau Aluminium untuk menghilangkan ksigen (+) serta memberikan kadar "n dan Si supaya diperoleh sifat-sifat tertentu dari baja yang dihasilkan. <erak yang dihasilkan mengandung ++ 8 P+& merupakan hasil ikatan yang diperoleh dan dapat digunakan sebagai pupuk tanaman. Baja yang dihasilkan digunakan sebagai bahan dalam proses pengecoran seperti pembuatan baja tuang atau baja profil (steel section) seperti baja siku, baja profil , !.
3. Pembentukan Baja
Proses pembentukan produk baja dilakukan dengan beberapa tahapan *. Proses Pengerolan A0al.
Proses ini adalah dengan cara mele0atkan baja batangan diantara rol-rol yang berputar sehingga baja batangan tersebut menjadi lebih tipis dan memanjang. Proses pengerolan a0al ini dimaksudkan agar struktur logam (baja)
menjadi merata, lebih kuat dan liat, disamping membentuk sesuai ukuran yang diinginkan, seperti pelat tebal (bloom), batangan (billet) atau pelat (slab).
+. Proses Pengerolan Ganjut.
Proses ini adalah untuk merubah bentuk dasar pelat tebal, batangan menjadi bentuk lembaran, besi konstruksi (profil), kanal ataupun rel.
Ada tiga jenis pengerolan lanjut
H Pengerolan bentuk struktur3konstruksi
H Pengerolan bentuk besi beton, strip dan profil H Pengerolan bentuk (pelat).
a. Bentuk Struktur.
Pengerolan bentuk struktur3profiil adalah lanjutan pengerjaan dari pelat lembaran tebal (hasil pengerolan a0al) yang kemudian secara paksa mele0ati beberapa tingkat pengerolan untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang
diperlukan.
b. Bentuk Strip, Besi Beton dan Profil.
Proses pembentukan ini tidak dilakukan langsung dari pelat tebal, tetapi harus dibentuk dulu menjadi batangan, kemudian dirol secara terus menerus dengan beberapa tingkatan rol dalam satu arah. Adapun hasil pengerolan adalah berbagai bentuk, yaitu penampang bulat, bujur sangkar, segi-;, strip atau siku
dan lain-lain sebagainya sesuai dengan disain rolnya.
c. Bentuk Gembaran (Pelat).
Pengerolan bentuk pelat akan menghasilkan baja lembaran tipis dengan cara memanaskan terlebih dahulu baja batangan kemudian didorong untuk mele0ati beberapa tingkat rol sampai ukuran yang diinginkan tercapai.
"ambar 1 Baan Struktur Baja Se#esai $iproses Fabrikasi
'S* $+, K-*,T+'
#on$ertor adalah bejana yang berbentuk bulat lonjong terbuat dari pelat baja. Bagian dalam dilapisi dengan batu tahan api yang berfungsi untuk
menyimpan panas yang hilang sekaligus menjaga supaya pelat baja tidak lekas aus.
Proses Bessemer diinginkan baja bersifat asam sehingga batu tahan apinya harus bersifat asam ("isal k0arsa atau aksid asam Si+). Besi mentah cair yang digunakan dalam proses Bessemer harus mempunyai kadar unsur Si 67 +89 "n 67 *,&89 kadar unsur P dan S sekecil mungkin. #etika udara panas dihembuskan le0at besi mentah cair, unsur-unsur :e, Si dan "n terbakar menjadi oksidasinya.
Proses <homas disebut juga %Basic Bessemer Process yaitu proses Bessemer dalam keadaan basa. Proses ini memakai !on$erter yang di bagian dalamnya dilapisi bahan tahan api (refractory) bersifat basa seperti dolomite ("g !@ !a!@).
Pada dasarnya berbagai metode dalam proses pembuatan baja ini ialah proses pemurnian unsur besi dari berbagai unsur yang merugikan sebagaimana telah dikemukakan, oleh karena itu dalam proses pembuatan baja dengan menggunakan sistem con$erter ini ialah salah satu proses pemurnian atau pemisahan besi dengan menggunakan bejana sebagai alat pemanasan (peleburan) besi kasar tersebut.
"enurut saya proses fabrikasi yang dilakukan di pabrik akan jauh lebih menguntungkan dari segi 0aktu dan biaya pelaksanaan, tenaga kerja, peralatan dan kualitas pekerjaan dibandingkan dengan proses di luar pabrik yaitu dilapangan dimana proyek kontruksi berlangsung.
Penggunaan baja sebagai bahan bangunan misalnya pada jembatan rangka baja, kolom struktur gedung dan lainya, sebelum menggunakan bahan bangunan ini harus dilakukan perhitungan struktur terlebih dahulu agar bisa dipilih jenis profil dan ukuran yang sesuai kebutuhan sehingga mendapatkan struktur bangunan yang kuat dan murah. untuk melakukan perhitungan ini diperlukan tabel
baja yang bisa dilihat pada tabel baja untuk mengetahui berat profil per m serta dimensi masing-masing bentuk.
