Proses Pembuatan Baja Tahan Karat

1. Tungku Busur Listrik (EAF)
Fungsi
Peralatan peleburan utama untuk peleburan baja tahan karat, yang melebur baja bekas, ferroalloy (seperti ferrochrome, ferronickel) dan bahan mentah lainnya menjadi baja cair, dan terlebih dahulu menyesuaikan komposisinya (seperti kandungan Cr, Ni).
Struktur dan prinsip kerja
Sistem elektroda: 3 elektroda grafit diumpankan dengan arus tegangan tinggi untuk menghasilkan busur (suhu bisa mencapai di atas 3000℃), yang secara langsung memanaskan bahan mentah di dalam tungku.
Badan tungku: Lapisan tahan api (bata karbon magnesia atau bata alumina), yang dapat dimiringkan untuk melepaskan baja.
Sistem bantu
Pistol semprot oksigen: Membantu melelehkan dan mengoksidasi kotoran (seperti fosfor dan silikon).
Sistem penghilangan debu: Mengolah asap yang dihasilkan oleh peleburan (termasuk partikel logam berat)
Fitur peleburan baja tahan karat
Bahan baku: Baja bekas rendah karbon atau besi tereduksi langsung (DRI) harus digunakan untuk menghindari kotoran (seperti tembaga dan timah) yang mempengaruhi ketahanan korosi.
Penambahan paduan: Tambahkan ferrokrom, feronikel, dll. pada tahap peleburan selanjutnya untuk memastikan komposisi seragam.
Parameter khas
Kapasitas: 50~150 ton/tungku
Waktu peleburan: 60~90 menit

Konsumsi daya: 350~500 kWh/ton baja

2. Tungku AOD (Tungku Dekarburisasi Oksigen Argon)
Fungsi
Peralatan inti pemurnian baja tahan karat, dengan meniupkan gas campuran oksigen argon, dapat mencapai dekarburisasi mendalam dan pelestarian kromium (menghindari kehilangan oksidasi kromium), dan mengontrol komposisi dan suhu secara akurat.
Struktur dan prinsip kerja
Badan tungku: struktur konverter, lapisan tahan api (bata krom magnesia), rotasi 360°.
Sistem injeksi gas
Dinding samping atau tuyere bawah: menyuntikkan gas campuran O₂, Ar, N₂ (rasio dapat disesuaikan).
Prinsip reaksi
Tahap 1 (oksigen tinggi): O₂ mengoksidasi karbon untuk menghasilkan gelembung CO, dekarburisasi.
Tahap 2 (argon tinggi): Ar mengencerkan tekanan parsial CO untuk meningkatkan oksidasi preferensi karbon (retensi kromium).
Sistem pengumpanan paduan: menyempurnakan komposisi (seperti Mo, Ti) pada tahap pemurnian selanjutnya.
Keuntungan peleburan baja tahan karat
Tingkat pemulihan kromium: bisa mencapai lebih dari 98% (konverter tradisional hanya 80%).
Kontrol karbon rendah: dapat menghasilkan baja tahan karat karbon sangat rendah (seperti 304L, C≤0,03%).
Parameter khas
Waktu pemrosesan: 40~60 menit/tungku
Konsumsi gas: O₂ 15~25 Nm³/ton, Ar 10~20 Nm³/ton
Kontrol suhu: 1600~1700℃

3. Kastor Berkelanjutan
Fungsi
Baja cair yang telah dimurnikan secara terus menerus dituang ke dalam lempengan (ketebalan 150~250mm) untuk menyediakan bahan baku untuk pengerolan panas selanjutnya.
Struktur dan aliran proses
Menara sendok: membawa sendok dan terus menerus menyuntikkan baja cair ke dalam tundish.
Tundish: mendistribusikan aliran baja, menstabilkan kecepatan pengecoran, dan menyaring inklusi.
Pengkristal:
Cetakan tembaga berpendingin air, di mana baja cair awalnya dipadatkan menjadi cangkang lempengan.
Pengadukan elektromagnetik (EMS): meningkatkan struktur pemadatan baja paduan seperti baja tahan karat.
Zona pendinginan sekunder: semprotan air mempercepat pemadatan cangkang pelat, dan roller pendukung mengontrol bentuk pelat.
Mesin pelurus tagihan: menarik keluar dan meluruskan pelat.
Peralatan pemotongan: gunting api atau hidrolik dipotong menjadi pelat dengan panjang tetap.
Teknologi utama untuk pengecoran baja tahan karat secara kontinyu
Pengecoran pelindung: segel gas argon untuk mencegah oksidasi baja cair (terutama baja Ti dan Al).
Kontrol superheat rendah: kurangi segregasi bagian tengah (misalnya superheat baja tahan karat 304 ≤ 20°C).
Rem elektromagnetik (EMBr): menghambat aliran dari gerusan alat kristalisasi dan meningkatkan kualitas permukaan.
Parameter khas
Kecepatan pengecoran: 0,8~1,5 m/mnt (tergantung ukuran penampang)
Ukuran pelat: lebar 1000~2000mm, tebal 150~250mm

4. Contoh proses sinergi peralatan
Peleburan EAF: baja bekas + ferrokrom → peleburan awal, kandungan C sekitar 1,5~2,0%.
Pemurnian AOD: dekarburisasi hingga 0,02~0,08%, sesuaikan Cr/Ni dengan nilai target (seperti baja 304: 18Cr-8Ni).
Pengecoran kontinyu: baja cair → lempengan → koil canai panas.

5. Perbedaan utama dan penerapan industri
Tungku busur listrik vs tungku AOD:
EAF berfokus pada peleburan dan penyesuaian komposisi awal, sedangkan AOD mengkhususkan diri pada pemurnian (dekarburisasi, fine-tuning).
Beberapa pabrik baja menggunakan "EAF+VOD (vakum deoksidasi)" untuk menggantikan AOD, namun AOD masih menjadi yang utama.
Pengecoran kontinyu baja tahan karat vs pengecoran kontinyu baja karbon biasa:
Baja tahan karat memiliki viskositas tinggi dan membutuhkan gaya penarikan billet yang lebih tinggi;
Sensitif terhadap retak (seperti baja austenitik), diperlukan kontrol pendinginan yang ketat.
Koordinasi yang tepat dari peralatan ini merupakan jaminan inti untuk produksi kumparan baja tahan karat berkualitas tinggi.