December 2, 2025
Dampak Direct Reduced Iron (DRI) pada Pembuatan Baja Electric Arc Furnace
1. Produktivitas dan Hasil
Pengalaman produksi menunjukkan bahwa penggunaan DRI secara signifikan memengaruhi produktivitas dan hasil dari electric arc furnace. Di China, banyak pabrik EAF besar yang baru ditugaskan menghadapi tantangan karena kualitas scrap yang buruk, dengan kepadatan curah serendah 0,3–0,7 t/m³. Hal ini seringkali memerlukan 3–4 pengisian scrap per heat. Dengan mengganti scrap berkepadatan rendah dengan DRI, jumlah pengisian dapat dikurangi, memperpendek siklus peleburan. Penambahan DRI secara terus-menerus sebesar 20–50% dapat secara substansial meningkatkan produktivitas tungku, terutama jika dikombinasikan dengan pembakar oxy‑fuel, praktik busa slag, dan pemanasan awal scrap.
Hasil baja dipengaruhi oleh tingkat metallisasi, kandungan gangue, dan kadar karbon DRI. Tingkat metallisasi yang lebih tinggi meningkatkan pemulihan yang lebih baik, dan karburator dapat ditambahkan untuk meningkatkan reduksi besi. Sifat dan volume slag juga memengaruhi hasil; misalnya, slag berbusa pada kebasaan konstan dapat menurunkan volume slag, sehingga meningkatkan hasil.
2. Konsumsi Bahan Produksi
- Konsumsi Elektroda: DRI umumnya mengandung sedikit karbon. Penambahan seringkali memerlukan karburator, yang menciptakan atmosfer reduksi yang mengurangi oksidasi elektroda. Meskipun praktik busa slag busur terendam dapat meningkatkan konsentrasi busur dan meningkatkan risiko kerusakan elektroda, konsumsi elektroda secara keseluruhan biasanya tidak meningkat dengan penggunaan DRI.
- Konsumsi Refraktori: Pengisian DRI secara batch tidak secara signifikan meningkatkan keausan refraktori. Namun, pengisian terus-menerus dapat menyebabkan “percikan slag” dan paparan busur, yang menyebabkan serangan refraktori sedikit lebih tinggi. FeO yang lebih tinggi dalam slag dan waktu reaksi C–O yang lebih lama juga dapat mengintensifkan erosi kimia, tetapi kontrol slag berbusa yang tepat dan penyesuaian proses dapat mempertahankan umur refraktori pada tingkat aslinya.
- Konsumsi Fluks: DRI memperkenalkan gangue asam, yang biasanya membutuhkan lebih banyak fluks untuk mempertahankan kebasaan slag. Studi menunjukkan bahwa setiap peningkatan 1% dalam penggunaan DRI meningkatkan permintaan fluks sekitar 1 kg/t. Namun, karena DRI mengandung fosfor dan sulfur yang rendah, kebasaan slag yang lebih rendah mungkin dapat diterima, mengimbangi peningkatan konsumsi fluks.
3. Perubahan Konsumsi Energi
Konsumsi energi umumnya meningkat ketika DRI digunakan, karena:
- Reduksi Endotermik FeO: Semakin rendah tingkat metallisasi, semakin tinggi kandungan FeO. Mengurangi 1 ton FeO mengkonsumsi sekitar 800 kWh energi listrik.
- Kandungan Gangue: SiO₂ yang lebih tinggi membutuhkan lebih banyak quicklime untuk mempertahankan kebasaan, meningkatkan volume slag. Melebur 1 ton slag mengkonsumsi sekitar 530 kWh.
- Kandungan Karbon: DRI dengan karbon yang lebih tinggi dapat mengurangi permintaan daya karena reaksi [C] + [O] → CO bersifat eksotermik. Setiap Nm³ oksigen tambahan yang ditiup dapat menurunkan penggunaan listrik sebesar 2–4 kWh.
- Metode Pengisian: Pengisian terus-menerus pada laju yang dioptimalkan (28–38 kg/MW·min untuk DRI dingin; hingga 50 kg/MW·min untuk DRI panas) memungkinkan pengoperasian daya penuh, memperpendek waktu heat. Pengisian batch, terutama jika DRI menumpuk di dekat dinding, dapat memperpanjang peleburan dan meningkatkan penggunaan energi.
- Suhu Pengisian: DRI yang sepenuhnya dingin dapat meningkatkan konsumsi daya sebesar 100–150 kWh/t dibandingkan dengan peleburan semua‑scrap, sedangkan DRI yang diisi panas mendekati tingkat energi hanya‑scrap.
Untuk meminimalkan penggunaan energi, DRI dengan metallisasi tinggi dengan SiO₂ rendah direkomendasikan, bersama dengan karburasi yang tepat, pengisian panas, dan pemberian makan terus-menerus. Pemanasan awal DRI juga dapat membantu, meskipun tindakan pencegahan terhadap re‑oksidasi diperlukan.
4. Kualitas Baja
Secara global, DRI banyak digunakan untuk memproduksi baja berkualitas tinggi di EAF, termasuk:
- Barang tubular oil‑country (casing, pipa bor)
- Lembaran otomotif deep‑drawing
- Kawat dan baja tujuan khusus (baja pegas, baja bantalan)
- Baja rotor, baja gun‑barrel, dan bahan untuk aplikasi dirgantara, penerbangan, dan nuklir
Karena DRI mengandung elemen residu yang dapat diabaikan (Cu, Ni, Cr, Mo, dll.), hal ini memungkinkan produksi baja yang lebih bersih dengan lebih sedikit inklusi, meningkatkan kinerja hot‑ dan cold‑rolling—terutama sifat tarik. DRI juga membantu menurunkan kadar sulfur dan memodifikasi morfologi inklusi sulfida, meningkatkan kualitas baja, keuletan, dan ketahanan terhadap ekspansi dan torsi.
Kami adalah produsen tungku listrik profesional. Untuk pertanyaan lebih lanjut, atau jika Anda memerlukan tungku busur terendam, tungku busur listrik, tungku pemurnian ladle, atau peralatan peleburan lainnya, jangan ragu untuk menghubungi kami di susan@aeaxa.com
