Apakah dapur tinggi itu?Ini dia yang dimaksud Dapur Tinggi (Teknika)

Pengertian Blast Furnace (BF)

 Blast furnace (dapur tinggi) adalah tanur metalurgi digunakan untuk peleburan untuk memproduksi industri logam, umumnya ferro. Dalam dapur tinggi, bahan bakar, bijih, dan kapur terus dipasok melalui bagian atas tanur, sementara udara (kadang-kadang dengan pengayaan oksigen) yang ditiupkan ke bagian bawah tanur, sehingga reaksi kimia berlangsung sepanjang tanur sebagian bahan bergerak ke bawah pada bagian tanur. Produk dari dapur tinggi biasanya berupa logam cair dan terak fase disadap dari bawah, dan gas buang yang keluar dari bagian atas tanur. Aliran ke bawah dari bijih besi dan fluks dalam kontak dengan upflow panas, karbon monoksida yang kaya gas pembakaran merupakan proses pertukaran perlawanan.

Blast furnace atau dapur tinggi harus dikontraskan dengan tanur udara (seperti tanur reverberatory) oleh konveksi dari gas panas di buang cerobong asap. Menurut pengertian dalam arti luas, bloomeries untuk ferro, rumah meniup untuk timah, dan pabrik smelt untuk memimpin akan diklasifikasikan sebagai dapur tinggi atau blast furnace. Namun, sebutan ini biasanya terbatas dengan digunakannya untuk peleburan iron ores untuk memproduksi pig iron, bahan antara yang digunakan dalam produksi besi dan baja komersia.

Dapur tinggi digunakan untuk mengolah iron ores menjadi besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan oleh dapur tinggi tersebut dimasukkan kedalam dapur/ konveerter, untuk dijadikan baja, baja tuang, atau besi tuang. Bahan - bahan yang diperlukan dalam proses dapur tinggi untuk mengubah biji besi menjadi besi kasar, antara lain : Batu kapur (fluks), Bijih besi, bahan bakar (kokas) dan udara panas. Iron ores diperoleh dari proses penambangan dan proses pemisahan (extraction), iron ores merupakan bahan utama yang akan diubah menjadi besi kasar.

1. Batu kapur : batu kapur bertindak sebagai pengikat kotoran (fluks), jadi pengotor pengotor yang ikut tercampur pada cairan besi yang akan mengurangi kualitas besi kasar akan diikat oleh batu kapur dan dibuang menjadi terak.

2. Bahan Bakar : Bahan bakar yang umum diqunakan dalam proses dapur tinggi biasanya adalah kokas. Tapi bahan bakar lain seperti arang kayu juga antrasit juga bisa digunakan.

3. Udara panas : Digunakan untuk melangsungkan pembakaran dengan bahan bakar menjadi CO2 dan gas CO untuk menghasilkan panas, Udara panas dihembuskan dengan maksud agar pembakaran sempurna, lebih cepat, sehingga kebutuhan kokas berkurang. Udara panas dihasilkan oleh dapur cowper.

Dapur tinggi pada umumnya diletakkan tidak jauh dari daerah penyimpanan atau pengadaan bahan yang akan diolah, seperti iron ores atau bijih besi, bahan bakar, dan batu kapur. Tujuannya untuk mempermudah dan mempercepat proses pengisian bahan mentah ke dalam dapur tinggi sehingga dapat memperlancar produksi besi kasar.

Blast firnace atau dapur tinggi terdiri dari kerangka baja yang terdiri tegak lurus hampir membentuk seperti sebuah silinder. Tanur ini mempunyai tinggi sekitar 30 meter dan diameter sekitar 6 meter. Pada bagian dalam tanur telah disediakan batu tahan api dan dilengkapi dengan alat yang digunakan untuk memasukan bahan – bahan di bagian atas, sedangkan di bagian bawah terdapat tempat pengumpulan besi dan terak cair.

Konstruksi Dapur tinggi atau blast furnace dan cara kerjanya

Dapur tinggi atau blast furnace mempunyai bentuk dua buah kerucut yang berdiri menjadi satu di atas yang lain pada alasnya. Di bagian atas adalah tanurnya yang melebar ke bawah, sehingga muatannya dengan mudah meluncur ke bawah dan tidak terjadi hambatan. Bagian bawah melebar ke atas dengan tujuan agar muatannya tetap berada di bagian ini. Dapur tinggi atau blast furnace terbuat dari susunan batu tahan api yang diberi selubung baja pelat untuk memperkokoh konstruksinya. Tanur ini diisi dari atas dengan alat pengisi. Berturut-turut dimasukkan kokas, bahan tambahan (batu kapur) dan iron ores. Kokas adalah arang batu bara yaitu batu bara yang sudah didestilasikan secara kering dan mengandung belerang yang sangat rendah sekali. Kokas berfungsi sebagai bahan bakarnya dan membutuhkan zat asam yang banyak sebagai pengembus. Agar proses dapat berjalan dengan cepat udara pengembus itu perlu dipanaskan terlebih dahulu di dalam dapur pemanas udara.       Besi cair di dalam dapur tinggi, kemudian dicerat dan dituang menjadi besi kasar, dalam bentuk balok-balok besi kasar yang digunakan sebagai bahan ancuran untuk pembuatan besi tuang (di dalam dapur kubah), atau dalam keadaan cair dipindahkan pada bagian pembuatan baja di dalam konvertor atau dapur baja yang lain, misalnya dapur Siemen Martin. Batu kapur sebagai bahan tambahan gunanya untuk mengikat abu kokas dan batu-batu ikutan hingga menjadi terak yang dengan mudah dapat dipisahkan dari besi kasar. Terak itu sendiri di dalam proses berfungsi sebagai pelindung cairan besi kasar dari oksida yang mungkin mengurangi hasil yang diperoleh karena terbakarnya besi kasar cair itu. Batu kapur yang terurai akan mengikat batu-batu yang terangkut dan unsur-unsur lainnya.

Prinsip Kerja Blast Furnace/ Dapur Tinggi

Proses produksi didalam dapur tinggi ada 4 tahap :

1. Proses pemasukan muatan

2. Proses reduksi

 3. Proses pencairan

4. Hasil produksi dapur tinggi

1) Proses Pemasukan Muatan : Yang dimaksud dengan muatan dapur tinggi adalah isi dari dapur tinggi yang terdiri atas bahan bakar kokas, biji besi dan bahan tambah yang berupa batu kapur.

2) Proses Reduksi : Reduksi yaitu Oksid arang C(O) dan kokas serta zat arang C. Proses ini terjadi sangat cepat. Pada proses reduksi terbagi menjadi 3 daerah, yaitu:

a. Daerah pengeringan Daerah paling atas, terdapat gas CO2

b. Daerah reduksi Muatan akan mulai melebur dan bergerak kebawah mendekati daerah pencairan

c. Daerah pencairan

 3) Proses Pencairan : Muatan dapur tinggi yang berisi kokas, biji besi dan batu kapur setelah mengalami pemanasan akan bergerak kebawah. Dalam perjalanan dari atas ke bawah mengalami proses reduksi.

 4) Hasil produksi dapur tinggi : Besi kasar sebagai bahan dasar pembuatan bajada gas dapur tinggi

. Cara Kerja Dapur Tinggi :

1. Bahan bakar, bijih besi dan bahan tambahan dimasukkan secara teratur berlapis-lapis.

2. Udara panas dimasukkan dari daputr cowper dengan kecepatan 100m/dt, maka udara panas mengadakan pembakaran (CO2 dan pembentukan CO) sebagai gas untuk mereduksi bijih-bijih besi dengan temperature ± 9000oC.

3. Muatan yang turun ertama kali melepas air, kemudian hidrat arang dan terjadi pengikatan kimiawi pada waktu reduksi pertama oleh CO pada suhu ± 400oC.

4. Bijih besi turun terus supaya arang/kokas yang pijar berwarna putih menerima zat arang dan membentuk karbonat-karbonat seperti batu kapur dan dolomite, baru kehilangan CO2 pada suhu 700oC.-800oC., maka teraknya terbentuk bersama-sama dengan reduksi sempurna dari besi.

Batu tambang/batu kapur CaCO/CaCO3 dinamakan dolomit, untuk : · Mengikat kotoran · Melindungi besi/cairan besi dan oksidasi Hasil olahan blast furnace/ dapur tinggi adalah :

 1. Besi kasar / pig iron

2. terak

3. Gas dan debu

Gambar Proses Dapur Tinggi

Sumber : http://4.bp.blogspot.com

Tweet

Subscribe to receive free email updates: