BESI (FERRUM) – (1)

Desember 3rd, 2016

magnetit 

Berat atom: 55,85

 

Di mana terdapatnya besi?

Besi terdapat dalam bermacam-macam bijih. Yang penting adalah: magnetit (bijih besi berani; Fe3O4), siderit (spat besi; ferrokarbonat yang tidak murni), hematit (bijih besi merah atau roteisenerz; Fe2O3) dan tahi besi (Fe2O3 yang mengandung air). Jika kadar besi bijih-bijih ini tidak terlalu rendah, dipakai untuk memperoleh besi. Kecuali itu besi itu terdapat juga sebagai susunan silikat dan sebagai pirit (FeS­2). Mineral yang terakhir ini dipakai pada pembuatan asam sulfat. Kadang-kadang air tanah mengandung sedikit ferrohidrokarbonat yang larut dalam air itu (sumber baja).

 

Pembuatan besi tuang

Pembuatan ini dapat dikatakan hanya terjadi di tanur tinggi saja dengan cara mereduksi bermacam-macam besi oksida dengan karbonmonoksida, misalnya:

Fe2O3 + 3 CO → 3 CO2 + 2 Fe     …………………………………………………………………….. (1)

Bagian atas di dalam tanur tinggi berlapis-lapis diisi dengan bijih besi dan kokas. Bagian bawah di dalam tanur tinggi dihembuskan udara yang telah dipanaskan dulu (dari 8000C hingga 10000C). Dengan udara panas ini terbakarlah dulu karbon kokas menjadi CO2, kemudian menjadi CO:

CO2 + C → 2 CO     …………………………………………………………………………………….. (2)

Gas CO berubah pada reduksi besi oksida menjadi CO2 (persamaan 1), karena karbon yang berpijar terdapat kembali tiap-tiap kali gas CO (persamaan 2), sehingga kedua proses itu berganti-ganti dan gas-gas yang mengalir ke atas dapat mereduksi besi oksida yang baru menjadi besi beberapa kali berturut-turut.

Suhu bagian atas di dalam tanur tinggi, tempat bahan baru ditambahkan, masih rendah, sedangkan suhu ini senantiasa naik, kalau bijih-bijih besi itu meluncur ke bawah. Oleh karena itu bagian yang tertinggi dari tanur tinggi itu lebih dingin juga dan disebut zona (daerah) pemanasan permulaan; bijih-bijih itu dikeringkan di sini dan sedikit demi sedikit bijih-bijih itu mencapai suhu yang diperlukan untuk memulai dengan reduksi. Hal ini terjadi di zona reduksi, tempat proses yang sebetulnya berlangsung, jadi tempat terbentuknya besi dari oksidanya (pada suhu antara 8000C hingga 10000C).

Karena titik lebur besi itu pada 15400C, besi yang terjadi masih padat. Tetapi melarutkan karbon agak banyak juga; oleh karena itu bagian tanur tinggi ini disebut zona karburasi atau zona hangus. Oleh sebab itu titik lebur besi turun, lagi pula massa itu meluncur ke bagian-bagian tanur tinggi yang senantiasa lebih panas, sehingga akhirnya besi itu lebur dan menetes ke bawah (zona lebur). Di bagian bawah tanur tinggi berkumpul besi yang lebur itu dan di sini besi itu sebentar-sebentar dialirkan keluar.

Kecuali bijih-bijih besi itu mengandung besi oksida, juga mengandung silikat-silikat, tanah liat, pasir (bijih-bijih besi yang asam) kadang-kadang juga karbonat-karbonat (bijih-bijih besi yang basa). Supaya proses tanur tinggi itu berjalan dengan baik, maka perlu campuran tambahan itu melebur dengan mudah dan cairan yang encer dapat menetes ke bawah. Seringkali waktu mengisi tanur tinggi dibubuhkan juga tambahan pada campuran itu: kepada bijih-bijih besi yang asam biasanya diberi batu kapur (CaCO3), kepada bijih-bijih besi yang basa yang lebih jarang terdapat itu ditambahkan pasir atau silikat asam.

Dalam tanur tinggi itu campuran tambahan itu dengan tambahan batu kapur atau tambahan garam-garam silikat asam itu membentuk massa yang dapat lebur dan seperti kaca, yang pada suhu tanur tinggi yang tinggi itu menjadi cair encer dan membungkus besi cair yang menetes itu, sehingga tidak dioksidasi lagi oleh udara panas, yang dihembuskan dari bawah itu. Juga besi cair yang di bawah dilindungi oleh lapisan silikat yang cair dan yang terapung di atasnya. Melalui lubang pengeluaran yang lebih tinggi sedikit kadang-kadang dialirkan sebagian dari lapisan silikat, yang kemudian mengental menjadi yang disebut terak-terak tanur tinggi.



Most visitors also read :



Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *