Industri besi dan baja adalah suatu proses pengolahan besi untuk memperoleh berbagai jenis mineral tersebut, serta produk campurannya dengan bahan atau paduan lain.
Besi yang telah diproduksi di tanur sembur tidak cocok untuk banyak aplikasi yang seharusnya, karena cukup rapuh, karena komposisinya karena terdiri dari jumlah karbon yang biasanya antara 3,5 dan 4,4 %, dan unsur-unsur lain seperti silikon, fosfor, belerang, dll, unsur-unsur yang umumnya berasal dari bijih besi itu sendiri atau juga dari batubara.
Untuk meningkatkan sifat besi, perlu untuk memodifikasi komposisi, menundukkan besi kasar (peleburan bahan dengan reduksi besi, dalam tanur tinggi), ke oksidasi yang menurunkan persentase unsur-unsur yang menyusunnya, terutama karbon. Dengan cara ini, produk besi dan baja yang berbeda diperoleh, yang kami sertakan dalam tiga kelompok: pengecoran, besi ringan, dan baja.
Pengecoran:
Untuk mencapai pengecoran, besi kasar diperlakukan dalam tungku yang berbeda untuk melelehkannya lagi, dan menyebabkan dekarburisasi, yang dicapai melalui oksidasi dengan oksigen, menurunkan kandungan karbon menjadi plus atau minus 2,5%.
Coran rapuh, tetapi tetap dapat digunakan untuk pembuatan bagian cetakan, untuk menggunakannya di bagian mesin, penerangan, saluran pembuangan, dll.
The setrika putih , nama untuk warna, tahan terhadap keausan, keras dan rapuh, bukan dikenal sebagai besi cor abu-abu , memiliki penampilan granular, lembut, tapi kurang rapuh dibandingkan setrika putih, menjadi juga lebih mudah formable dan seperti namanya, mereka berwarna abu-abu.
Besi manis:
Ini dikenal sebagai besi lunak, atau juga besi tempa, besi dalam keadaan hampir murni, dengan kandungan karbon yang sangat rendah (sekitar 0,1-0,2%). Ini diperoleh melalui oksidasi mendalam dari pig iron, sehingga hampir semua unsur yang menyertai besi dihilangkan.
Besi lunak digunakan dalam potongan yang harus memiliki ketangguhan dan ketahanan yang tinggi terhadap goncangan, atau korosi. Ini juga digunakan dalam pembuatan inti besi untuk elektromagnet.
Baja:
Baja mungkin merupakan produk baja yang paling penting, karena berbagai kegunaannya dalam pembuatan mesin, pada suku cadang kendaraan dan mesin pada umumnya, dalam industri kimia, dalam instrumen medis, dalam industri nuklir, dll.
Hal ini dicapai dengan mengurangi jumlah karbon dalam pig iron, mencapai 0,2 atau 1,5%, sehingga menghilangkan hampir seluruhnya unsur seperti silikon, mangan, fosfor atau belerang, fakta yang dicapai melalui oksidasi kontrol oksigen rendah.
Baja memiliki berbagai sifat fisik, kimia, dan mekanik, yang membuatnya menjadi bahan yang sangat berguna. Jumlah karbon yang dikandungnya memiliki pengaruh yang menentukan pada strukturnya, serta unsur lain atau perlakuan panas yang dikenakan padanya.
Pada umumnya baja bersifat keras, elastis, tangguh dan sangat tahan terhadap korosi. Kedua sifat ini dan sifat lainnya dapat ditingkatkan dengan menambahkan jumlah yang tepat dari unsur-unsur lain, seperti kromium, nikel, tungsten, vanadium, dll, sehingga memperoleh apa yang dikenal sebagai baja khusus.
Sebagian besar baja diperoleh dengan menuangkan pig iron (dari tanur tinggi), ke dalam wadah berkapasitas besar, yang di dalamnya dilapisi dengan bahan tahan api yang disebut konverter. Di bagian bawah, udara bertekanan ditambahkan, yang menyebabkan oksidasi unsur-unsur yang memenuhi besi di pig iron. Panas yang dihasilkan membuat seluruh massa tetap meleleh.
Oksida non-volatil yang telah dihasilkan dalam oksidasi akan membentuk residu dengan lapisan konverter dan aditif yang telah ditambahkan ke dalam peleburan.
Setelah komposisi yang diinginkan tercapai, baja diekstraksi dari konverter, untuk selanjutnya dipadatkan dalam bentuk batangan. Konverter memiliki kapasitas rata-rata sekitar 100 ton dan prosesnya memakan waktu sekitar dua puluh menit.
Penemuan konverter dirancang oleh H. Bessemer , pada tahun 1856, untuk dengan cepat mengubah besi menjadi baja. Meskipun mungkin kurang terkenal, penemuan ini telah dibandingkan dengan yang lain seperti mesin cetak atau mesin uap. Berkat konverter, baja, dalam semua varietasnya, diproduksi dalam jumlah besar, cukup murah dan cepat.
Prosedur lain yang digunakan adalah konverter LD. Dalam hal ini, oksigen murni disuntikkan ke dalam wadah, yang terakhir menyerang dengan kuat ke permukaan lelehan. Temperatur yang didapat lebih tinggi dari pada konverter klasik, karena pada konverter LD, proses yang lebih cepat, mampu menghasilkan baja dengan kualitas yang lebih baik, mampu menghasilkan sekitar 300 ton baja dalam setiap prosesnya.