Tanur busur listrik, atau kompor busur listrik, adalah oven listrik yang menggunakan busur listrik sebagai elemen pemanasnya. Busur listrik terjadi ketika elektroda bereaksi dengan elektroda atau ketika elektroda bereaksi dengan besi cair. Elektroda menghasilkan busur listrik dengan suhu leleh sekitar 3000 oC. Elektroda yang digunakan terbuat dari karbon murni dan diambil dari tabung penghasil karbon monoksida pada tekanan 250-300 atmosfer. Saat menggunakan tungku busur listrik, karbon tidak bercampur dengan baja cair, sehingga menghasilkan baja dengan kualitas lebih tinggi. Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan atau peleburan logam dimana besi tua dipanaskan dan dilebur menjadi besi tua di dalam tungku dengan busur listrik dari elektroda.
Sejarah
Bentuk dasar tungku busur listrik dapat dirancang setelah V.V. Petrov menemukan penggunaan efek busur listrik untuk melelehkan logam. Penemuan ini merupakan hasil penelitiannya pada tahun 1802-1803. Setelah konsep ini ditemukan, tungku busur listrik pertama berhasil dibuat 50 tahun kemudian. Jumlah listrik yang dihasilkannya masih sangat kecil sehingga masih diuji di laboratorium. Produksi oven dalam skala industri baru berhasil pada akhir abad ke-19 Masehi. Tungku busur ini menggunakan pembakaran tidak langsung dan pembakaran langsung menggunakan busur listrik. Pembakaran terjadi antara elektroda yang sejajar dengan permukaan logam dan terak. Pada desain klasik, logam cair mengalir melalui saluran bawah dengan arus listrik sehingga menyebabkan logam cair bercampur. Pembakaran tidak langsung tidak lagi digunakan pada model yang lebih modern. Sistem downpipe juga diganti dengan desain tungku yang lebih sederhana. Tungku busur listrik modern kini mampu mencapai produksi 360 ton dalam satu lelehan logam.
Macam macam arus listrik di Tanur busur listrik
Pada tungku busur listrik, ada dua jenis arus listrik yang dapat digunakan dalam proses peleburan, yaitu arus searah dan arus bolak-balik. Arus listrik yang paling umum digunakan dalam peleburan adalah arus bolak-balik 3 fasa dengan menggunakan elektroda grafit.
Salah satu keunggulan tungku busur listrik dibandingkan tungku oksigen dasar adalah kemampuan tungku busur listrik dalam mengolah besi tua menjadi baja cair 100%. Menurut laporan tersebut, 33% produksi baja mentah diproduksi di tungku busur listrik. Sementara itu, kapasitas produksi tungku busur listrik bisa meningkat hingga 400 ton. Keunggulan lain dari tungku busur listrik ini adalah energi yang dilepaskan dari logam mentah busur sangat tinggi sehingga menyebabkan tingginya oksidasi logam cair. Hal ini menyebabkan karbon dalam logam dalam bahan mentah teroksidasi, sehingga mengurangi kandungan karbon pada logam. Bentuk fisik tungku busur listrik ini cukup rendah sehingga sangat mudah dalam pengisian bahan bakunya. Sedangkan untuk penggunaan tungku busur listrik tidak terlalu sulit karena hanya membutuhkan sedikit operator untuk mengontrol proses peleburan dan penggunaan listrik di dapur.
Deskripsi Bentuk Tanur busur.
Tanur busur listrik merupakan struktur yang terdiri dari tungku oval di bagian bawah, dinding berbentuk silinder, dan tutup yang dapat bergerak. Elektrode grafit ditempatkan di tutup tanur dengan mekanisme penjepit, sementara elektrode bertumpu pada rangka tersendiri. Dinding pelindung tanur dilapisi dengan batu tahan api untuk mengurangi rugi kalor, sedangkan bagian luar dilindungi oleh pelat baja dengan sistem pendingin berbasis air.
Ada tiga lapisan pada bagian tungku oval: lining, batu tahan api, dan pelat baja konstruksi luar. Terdapat juga saluran penuangan untuk proses cetakan logam, dengan pintu slag untuk mengeluarkan slag yang terbentuk. Dalam praktiknya, ada tiga tipe dapur listrik yang umum digunakan, yaitu tanur busur listrik dengan arus bolak-balik atau searah, serta tanur induksi.
Tanur busur listrik dengan arus bolak-balik memungkinkan arus mengalir dari satu elektrode ke bahan logam melalui busur listrik, kemudian kembali ke elektrode lainnya. Tanur busur listrik dengan arus searah, dikembangkan oleh Paul Heroult, memungkinkan arus mengalir turun ke bahan yang akan dilebur melalui busur listrik, lalu menuju elektrode pasangannya di bawah dapur. Sementara pada tanur induksi, arus listrik diinduksikan ke dalam baja dengan osilasi medan magnet.
Tanur listrik dapat digunakan untuk memproduksi berbagai jenis baja, baik dengan proses asam maupun basa. Namun, terdapat keterbatasan, seperti tidak mampu memproduksi baja dengan kandungan unsur residual rendah dan tidak ekonomis untuk produksi melebihi 1.500.000 ton baja per tahun di satu daerah. Meskipun demikian, tanur listrik tetap menjadi pilihan yang fleksibel terutama di daerah dengan harga tenaga listrik murah dan ketersediaan baja bekas yang cukup banyak.
Disadur dari: https://id.wikipedia.org/wiki/Tanur_busur_listrik