Cara Produksi Ferrosilikon dan Spesifikasi Umumnya

Ferrosilikon (FeSi) adalah ferroalloy yang banyak digunakan, terutama sebagai deoxidizer dan bahan paduan dalam industri baja. Produksinya merupakan proses yang intensif energi dan bergantung pada reduksi silika di dalam tanur busur terbenam.

Proses Produksi Ferrosilikon

Pembuatan ferrosilikon terutama menggunakan tanur reduksi busur terbenam (sering disebut "tanur busur terbenam" atau "tanur busur listrik"). Proses ini dapat dibagi menjadi beberapa tahap utama:

Persiapan Bahan Baku: Bahan baku utama adalah:
· Silika (SiO₂): Umumnya membutuhkan kemurnian di atas 97% .
· Reduktor Berbasis Karbon: Seperti kokas metalurgi, kokas minyak bumi, atau arang kayu.
· Sumber Besi: Umumnya berupa serpihan/skrap baja atau bijih besi yang digunakan untuk menyediakan komponen besi serta mengontrol kandungan silikon dalam paduan akhir. Bahan mentah ini melalui proses seperti penghancuran, penyaringan, dan pengeringan untuk mencapai ukuran partikel serta kadar air yang sesuai guna memperlancar operasi tungku.

Peleburan Tungku: Bahan mentah yang telah dicampur secara kontinu dimasukkan ke dalam tungku busur terbenam. Pada suhu tinggi (di atas 1800°C) yang dihasilkan oleh busur listrik antara elektroda dan muatan, silikon dioksida dalam silica direduksi oleh karbon membentuk silikon, yang kemudian beralloy dengan besi menghasilkan lelehan ferrosilikon.
· Menjaga kedalaman penyisipan elektroda yang stabil serta memantau kondisi tungku (suhu, tekanan) merupakan faktor penting untuk operasi yang efisien.
· Siklus pengecoran biasanya dilakukan setiap 2 hingga 4 jam sekali .
Pemurnian (Untuk Kemurnian Tinggi atau Mutu Khusus): Untuk menghasilkan ferrosilikon dengan kadar karbon rendah, kadar aluminium rendah, atau mutu ferrosilikon kemurnian tinggi lainnya, diperlukan pemurnian eksternal. Metode yang umum digunakan meliputi:
· Menggunakan teknologi semburan argon dan pengadukan untuk mempromosikan kontak penuh antara lelehan paduan dan agen pemurnian (seperti agen penurun karbon komposit dan terak terpilih), memudahkan penghilangan kotoran seperti karbon dan aluminium.
· Metode pemurnian oksigen atau pencucian terak juga dapat digunakan.
Pengecoran dan Penghancuran: Ferrosilikon cair yang dituang dari tungku dicetak ke dalam cetakan. Setelah didinginkan dan mengeras, bahan tersebut dihancurkan, diklasifikasikan (sesuai dengan distribusi ukuran partikel yang diminta pelanggan, misalnya blok 10-100 mm untuk peleburan baja, bubuk 0,2-8 mm untuk pengecoran), dikemas, dan siap dikirim.

Spesifikasi dan Model Umum Ferrosilikon

Ferrosilikon terutama diklasifikasikan berdasarkan kandungan silikon (Si) dan kandungan pengotor seperti aluminium (Al), karbon (C), fosfor (P), dan belerang (S). Model umum meliputi:

Kelas / Model Kandungan Si (%) Batas Pengotor Umum (Maks %) Aplikasi Utama & Catatan
FeSi75 72-80 Al: 1,5-3,0, C: 0,2-0,5, P: ≤0,04, S: ≤0,02 Kelas paling umum, banyak digunakan untuk deoksidasi dan paduan dalam pembuatan baja.
FeSi72 72-75 Al: 1,5-3,0, C: 0,2-0,5, P: ≤0,04, S: ≤0,02 Kelas standar untuk pembuatan baja.
FeSi Rendah Karbon (misalnya, B-LcFeSi) ~75 C: Sangat rendah (misalnya, ≤0,02), Al, P, S dikontrol Digunakan untuk mendekontaminasi jenis baja berkualitas tinggi seperti baja listrik.
feSi 45% Si 40-47 Al, C, P, S dikontrol Digunakan di pabrik pengecoran besi tuang sebagai inokulan.

· Ukuran Partikel: Bergantung pada aplikasinya, ferrosilikon tersedia dalam berbagai ukuran, seperti bentuk bongkahan standar (10-100mm), bongkahan halus (10-50mm), atau bubuk/halus (0-8mm). Proporsi partikel halus sering dikontrol secara ketat (misalnya, <5% di bawah 10mm).

Ferrosilikon sangat penting dalam:

· Pembuatan Baja: Berfungsi sebagai deoxidator (menghilangkan oksigen dari baja cair) dan unsur paduan (memberikan sifat tertentu seperti peningkatan kekuatan dan ketahanan terhadap korosi pada baja).
· Industri Pengecoran: Digunakan sebagai inoculant dalam produksi besi cor untuk mendorong pembentukan grafit berbentuk sferis, meningkatkan kekuatan dan kualitas besi cor.

Secara ringkas, produksi ferrosilikon merupakan proses kompleks yang menggabungkan metalurgi suhu tinggi dan kontrol yang tepat. Berbagai kelas dan spesifikasi memenuhi kebutuhan beragam industri hilir, menjadikannya material penting yang tidak tergantikan dalam industri modern.