Proses baru dapat mengubah besi tua menjadi baja berteknologi tinggi dalam permintaan mobil dan paduan | Riset

Proses baru dapat mengubah besi tua menjadi baja berteknologi tinggi dalam permintaan mobil dan paduan |  Riset post thumbnail image

Undian besar Paito Warna SGP 2020 – 2021.

Sebuah proses baru untuk menghilangkan karbon dari baja secara elektrokimia selama daur ulang untuk membuat baja karbon rendah ultra-murni telah dikembangkan di Kanada. Para peneliti percaya bahwa teknologi yang dibutuhkan berpotensi dapat diintegrasikan ke dalam pabrik baja sekunder, memungkinkan daur ulang baja karbon tinggi menjadi logam yang lebih murni dan bermutu lebih tinggi yang lebih banyak diminati oleh industri teknologi tinggi.

Dengan perubahan iklim dan pembuangan limbah yang semakin mengkhawatirkan dan industri baja, yang membutuhkan batubara sebagai reduktor untuk menghilangkan oksigen dari bijih besi, yang bertanggung jawab atas sekitar 7% dari semua emisi karbon antropogenik, daur ulang baja bekas menjadi semakin penting. Banyak sektor rekayasa teknologi tinggi seperti industri elektronik dan otomotif lebih bergantung dari sebelumnya pada baja karbon ultra-rendah, terkadang dengan kandungan karbon di bawah 0,003%, untuk panel bodi mobil tipis atau paduan presisi. Namun, sebagian besar baja bekas yang didaur ulang adalah baja ‘keras’ yang relatif tinggi karbon. Karbon dihilangkan dari besi cair secara industri dengan meniupkan oksigen melaluinya. Namun, proses untuk mengurangi karbon dan menghasilkan baja karbon ultra-rendah seringkali membutuhkan beberapa tahap dan beberapa reagen, dan mengakibatkan hilangnya beberapa logam.

Selama daur ulang konvensional, baja bekas dilebur dalam tungku busur listrik dengan campuran reagen yang disebut terak untuk menghilangkan kotoran. Oleh karena itu, fasilitas daur ulang sudah sesuai untuk menggunakan listrik. Dengan pemikiran ini, para peneliti mengembangkan proses sekunder di mana terak cair digunakan sebagai elektrolit. ‘Kami harus menerapkan potensi elektrokimia di elektrolit keramik antara besi cair dan elektroda lain,’ jelas insinyur kimia Gisele Azimi dari University of Toronto di Kanada, yang memimpin penelitian.

Skema yang menunjukkan mekanisme dekarburisasi langsung selama elektrorefining besi cair

Karbon di anoda besi cair dioksidasi oleh oksigen dari silikon dioksida di terak, menghasilkan karbon monoksida yang menggelegak. Ion silikon, sementara itu, direduksi menjadi silikon kelas metalurgi di katoda molibdenum. Ini berpotensi digunakan untuk paduan baja daur ulang. Para peneliti menemukan bahwa proses mereka mengurangi kandungan karbon besi cair dari 3,78% menjadi 0,84%, dan dapat memurnikan besi dengan kandungan karbon 0,005% hingga 0,001%. Mereka sekarang bekerja untuk meningkatkan proses dan menyelidiki penghilangan kotoran lain menggunakan prinsip yang sama.

Ilmuwan material Katrin Daehn di Massachusetts Institute of Technology di AS tertarik. ‘Saya pikir ini adalah langkah maju yang baik untuk mencoba memajukan teknologi daur ulang yang ada,’ katanya. ‘Apa yang saya pikir akan sangat keren adalah jika electrorefining dapat dibuat bekerja untuk kontaminan seperti tembaga atau timah atau fosfor yang kadang-kadang ada dalam baja sekunder yang saat ini tidak ada proses yang baik untuk mengeluarkannya.’

Related Post