Click here go to source web : SUPREMECARBON
Sampai akhir abad ke-18, arang kayu dipakai untuk peleburan logam. Produksi logam dengan bahan bakar arang kayu cukup bagus, namun biayanya sangat mahal. Diperlukan sekitar 100 kg kayu untuk melebur 1 kg baja. Batubara biasa juga pernah dicoba, namun hasilnya tidak bagus karena batubara biasa banyak mengandung unsur lain seperti belerang. Ketika logam dilebur, belerang bisa menyebabkan kerusakan pada logam.
Oleh karena itu, diperlukan tahapan untuk mengkonversi batubara biasa ke dalam bentuk kokas. Dengan teknik distilasi kering, unsur-unsur lain di dalam batubara bisa dibuang sehingga hasil akhirnya adalah batubara dengan kandungan karbon dan nilai kalori yang sangat tinggi. Batubara yang telah dikonversi ini dinamakan "Kokas". Untuk bahan bakar peleburan logam, kokas sangat layak dipakai.
Oleh karena itu, diperlukan tahapan untuk mengkonversi batubara biasa ke dalam bentuk kokas. Dengan teknik distilasi kering, unsur-unsur lain di dalam batubara bisa dibuang sehingga hasil akhirnya adalah batubara dengan kandungan karbon dan nilai kalori yang sangat tinggi. Batubara yang telah dikonversi ini dinamakan "Kokas". Untuk bahan bakar peleburan logam, kokas sangat layak dipakai.
Pemilihan Bahan Baku
Sebelum proses karbonisasi, campuran beberapa jenis batubara bitumen yang sebagian besar diperoleh dari tambang batubara Ombilin, dipersiapkan terlebih dahulu. Batubara jenis bitumen ini harus memenuhi beberapa kriteria berdasarkan analisis proksimat. Parameter yang diuji antara lain: kandungan air, abu, belerang, zat terbang, tar, dan tingkat plastisitas batubara.
Proses Karbonisasi Batubara
Karbonisasi batubara adalah proses distilasi kering di mana sirkulasi udara dikontrol seminimal mungkin. Melalui dinding baja, panas disalurkan ke dalam tanur bakar yang memuat batubara. Pada suhu sekitar 375 sampai 475 derajat Celcius, batubara mengalami dekomposisi membentuk lapisan plastis di sekitar dinding. Ketika suhu mencapai 475 sampai 600 derajat Celcius, terlihat kemunculan cairan tar dan senyawa hidrokarbon (minyak), dilanjutkan dengan pemadatan massa plastis menjadi semi-kokas. Pada suhu 600 sampai 1100 derajat Celcius, proses stabilisasi kokas dimulai. Ketika lapisan plastis sudah bertemu di tengah oven, berarti seluruh batubara telah terkarbonasi menjadi kokas, dilanjutkan dengan proses pendinginan (quenching).
Daur Ulang Panas dalam Pembuatan Kokas
Ada dua macam tipe pembuatan kokas: Pengolahan Produk Sampingan dan Daur Ulang Panas. Dalam teknik Pengolahan Produk Sampingan, semua zat lain yang dihasilkan dari oven kokas "ditangkap" untuk diproses lebih lanjut. Beberapa produk samping yang dihasilkan memang mengandung nilai jual. Namun beberapa di antaranya sangat berbahaya bagi lingkungan. Oleh karena itu, kami memilih teknik Daur Ulang Panas, di mana semua zat dan gas hasil karbonisasi dialirkan kembali ke dalam oven kokas untuk menambah energi panas ke dalam oven. Dengan demikian, semua zat berbahaya tersebut tidak lepas ke udara karena habis terbakar dalam panas yang sangat tinggi. Proses Daur Ulang panas ini membantu menjaga lingkungan dari gas berbahaya yang pada gilirannya mengurangi polusi udara.
Metode Pendinginan Kering
Setelah kokas selesai dibuat di oven, perlu pendinginan secepatnya supaya kokas tersebut tidak berubah jadi abu. Ada dua metode pendinginan kokas: Basah dan Kering. Dalam proses pendingan basah, air disemprotkan ke kokas yang panas membara, akibatnya timbul gas yang menguap ke udara. Gas ini juga berbahaya bagi lingkungan. Oleh karena itu kami memilih metode pendinginan kering. Caranya sederhana, dengan hanya membuka dinding insulasi oven kokas dan membiarkan aliran udara di atmosfir mendinginkan kokas secara alamiah selama 8 jam. Kunci keberhasilan pendinginan alamiah ini karena kami menggunakan banyak oven-oven berkapasitas kecil. Kami percaya bahwa 10x1 lebih baik daripada 1x10. Prinsip ini juga sejalan dengan konsep logistik seperti Just-In-Time, Kanban, Theory of Constraints, dll.
Briket Kokas
Tidak semua material dari oven kokas menghasilkan kokas dalam kondisi yang siap pakai. Beberapa di antaranya berwujud kokas lembut dan berukuran kecil sehingga tidak bisa dipakai langsung untuk pengecoran logam. Untuk itu diperlukan proses pembriketan di pabrik briket.
Sebelum dibriketkan, semua kokas lunak dan kecil tersebut dihancurkan sehingga berbentuk serbuk. Sebagai pengikat (binder) digunakan tepung yang mengandung karbohidrat dan batu kapur (kalsium karbonat). Unsur kalsium karbonat ini sangat diperlukan sebagai pengikat unsur tak murni dari logam ketika dilebur. Pembriketan dilakukan dengan teknik ekstrusi bertekanan tinggi, sehingga terbentuklah briket kokas yang kuat, berukuran besar seragam, sesuai dengan permintaan konsumen.
Tipikal Kualitas Kokas untuk Industri Logam
| Fisik | Rata-Rata | Dalam Spec |
|---|---|---|
Ukuran (mm) Lebih 4" (% berat) Kurang 1" (% berat) Stabilitas CSR | 52 1 8 60 65 | 45-60 4 max 11 max 58 min 61 min |
Fisik (% berat) Abu Air Belerang Zat Terbang Alkali (K2O+Na2O) Fosfor | 8.0 2.5 0.65 0.5 0.25 0.02 | 9.0 max 5.0 max 0.82 max 1.5 max 0.40 max 0.33 max |