1. Tungku Busur Listrik (EAF)
Fungsi
Peralatan peleburan utama untuk peleburan baja tahan karat, yang melelehkan baja bekas, paduan besi (seperti ferrochrome, ferronickel) dan bahan baku lainnya menjadi baja cair, dan secara awal menyesuaikan komposisi (seperti kandungan Cr, Ni).
Struktur dan prinsip kerja
Sistem elektroda: 3 elektroda grafit dialiri arus tegangan tinggi untuk menghasilkan busur (suhu dapat mencapai di atas 3000℃), yang secara langsung memanaskan bahan baku di dalam tungku.
Badan tungku: Lapisan tahan api (bata magnesia karbon atau bata alumina), yang dapat dimiringkan untuk mengeluarkan baja.
Sistem tambahan
Senjata semprot oksigen: Membantu peleburan dan mengoksidasi kotoran (seperti fosfor dan silikon).
Sistem penghilang debu: Mengolah asap yang dihasilkan oleh peleburan (termasuk partikel logam berat)
Fitur peleburan baja tahan karat
Bahan baku: Baja bekas rendah karbon atau besi reduksi langsung (DRI) harus digunakan untuk menghindari kotoran (seperti tembaga dan timah) yang memengaruhi ketahanan korosi.
Penambahan paduan: Tambahkan ferrochrome, ferronickel, dll. pada tahap akhir peleburan untuk memastikan komposisi yang seragam.
Parameter tipikal
Kapasitas: 50~150 ton/tungku
Waktu peleburan: 60~90 menit
Konsumsi daya: 350~500 kWh/ton baja
2. Tungku AOD (Tungku Dekarburisasi Argon Oksigen)
Fungsi
Peralatan inti dari pemurnian baja tahan karat, dengan meniupkan campuran gas argon oksigen, dapat mencapai dekarburisasi dalam dan pelestarian kromium (menghindari kehilangan oksidasi kromium), dan secara akurat mengontrol komposisi dan suhu.
Struktur dan prinsip kerja
Badan tungku: struktur konverter, lapisan tahan api (bata magnesia krom), rotasi 360°.
Sistem injeksi gas
Sisi dinding atau nosel bawah: menyuntikkan campuran gas O₂, Ar, N₂ (rasio yang 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 mempromosikan oksidasi karbon yang lebih disukai (retensi kromium).
Sistem pemberian paduan: menyempurnakan komposisi (seperti Mo, Ti) pada tahap akhir pemurnian.
Keuntungan peleburan baja tahan karat
Laju pemulihan kromium: dapat mencapai lebih dari 98% (konverter tradisional hanya 80%).
Kontrol karbon rendah: dapat menghasilkan baja tahan karat ultra-rendah karbon (seperti 304L, C≤0.03%).
Parameter tipikal
Waktu pemrosesan: 40~60 menit/tungku
Konsumsi gas: O₂ 15~25 Nm³/ton, Ar 10~20 Nm³/ton
Kontrol suhu: 1600~1700℃
3. Penuang Kontinu
Fungsi
Baja cair yang dimurnikan secara terus-menerus dicetak menjadi slab (ketebalan 150~250mm) untuk menyediakan bahan baku untuk penggulungan panas selanjutnya.
Struktur dan alur proses
Ladle turret: membawa ladle dan terus-menerus menyuntikkan baja cair ke dalam tundish.
Tundish: mendistribusikan aliran baja, menstabilkan kecepatan pengecoran, dan menyaring inklusi.
Kristalizer:
Cetakan berpendingin air tembaga, di mana baja cair awalnya dipadatkan menjadi cangkang slab.
Pengadukan elektromagnetik (EMS): meningkatkan struktur pemadatan baja paduan seperti baja tahan karat.
Zona pendinginan sekunder: semprotan air mempercepat pemadatan cangkang slab, dan rol pendukung mengontrol bentuk slab.
Mesin pelurus bilah: menarik keluar dan meluruskan slab.
Peralatan pemotongan: gunting api atau hidrolik dipotong menjadi slab dengan panjang tetap.
Teknologi kunci untuk pengecoran kontinu baja tahan karat
Pengecoran pelindung: segel gas argon untuk mencegah oksidasi baja cair (terutama baja Ti dan Al).
Kontrol superheat rendah: mengurangi segregasi pusat (misalnya, superheat baja tahan karat 304 ≤ 20°C).
Rem elektromagnetik (EMBr): menghambat aliran dari mengikis kristalizer dan meningkatkan kualitas permukaan.
Parameter tipikal
Kecepatan pengecoran: 0.8~1.5 m/menit (tergantung pada ukuran penampang)
Ukuran slab: lebar 1000~2000mm, tebal 150~250mm
4. Contoh proses sinergi peralatan
Peleburan EAF: baja bekas + ferrochrome → peleburan awal, kandungan C sekitar 1.5~2.0%.
Pemurnian AOD: dekarburisasi menjadi 0.02~0.08%, sesuaikan Cr/Ni ke nilai target (seperti baja 304: 18Cr-8Ni).
Pengecoran kontinu: baja cair → slab → kumparan canai panas.
5. Perbedaan utama dan aplikasi industri
Tungku busur listrik vs tungku AOD:
EAF berfokus pada peleburan dan penyesuaian komposisi awal, sedangkan AOD mengkhususkan diri dalam pemurnian (dekarburisasi, penyetelan halus).
Beberapa pabrik baja menggunakan "EAF+VOD (deoksidasi vakum)" untuk menggantikan AOD, tetapi AOD masih menjadi arus utama.
Pengecoran kontinu baja tahan karat vs pengecoran kontinu baja karbon biasa:
Baja tahan karat memiliki viskositas tinggi dan membutuhkan gaya penarikan billet yang lebih tinggi;
Sensitif terhadap retakan (seperti baja austenitik), kontrol pendinginan yang ketat diperlukan.
Koordinasi yang tepat dari peralatan ini adalah jaminan inti untuk produksi kumparan baja tahan karat berkualitas tinggi.
