Long steel tidak langsung terbentuk dari baja cair menjadi H-Beam, IWF, Channel, atau Equal Angle. Material harus melalui rangkaian proses yang mencakup pemilihan bahan baku, peleburan, pemurnian, pengecoran, pemanasan kembali, hot rolling, pendinginan, pelurusan, pemotongan, dan inspeksi.
Di PT Garuda Yamato Steel (GYS), proses produksi dilakukan secara terintegrasi menggunakan Electric Arc Furnace atau EAF. Pendekatan ini memungkinkan kami mengendalikan proses sejak pengolahan scrap hingga produk baja struktural siap didistribusikan.
Key Points
- GYS menggunakan scrap baja yang telah dipilah sebagai bahan baku utama proses EAF.
- Baja cair dimurnikan dan disesuaikan komposisi kimianya sebelum dicetak menjadi bloom.
- Bloom dipanaskan kembali agar cukup plastis untuk dibentuk melalui hot rolling.
- Rolling dilakukan secara bertahap untuk membentuk web, flange, serta dimensi akhir profil.
- Struktur mikro dan sifat baja dipengaruhi oleh temperatur, deformasi, rekristalisasi, serta laju pendinginan.
Apa Itu Hot Rolling?
Hot rolling atau canai panas adalah proses pembentukan baja pada temperatur tinggi agar material dapat mengalami deformasi plastis tanpa mudah retak. Baja dilewatkan di antara roll yang berputar dan memberikan tekanan untuk mengurangi luas penampang sekaligus membentuk dimensi yang diinginkan.
Proses ini memiliki beberapa fungsi utama:
- Mengubah bloom atau billet menjadi produk akhir.
- Mengurangi luas penampang secara bertahap.
- Menambah panjang material.
- Membentuk web dan flange profil struktural.
- Mengendalikan dimensi serta toleransi.
- Membantu mengembangkan struktur mikro yang sesuai.
- Menyiapkan produk untuk pendinginan dan finishing.
World Steel Association menjelaskan bahwa slab, billet, dan bloom merupakan produk setengah jadi yang kemudian melalui hot rolling untuk menghasilkan produk baja pipih maupun baja panjang, termasuk structural shapes.
Tahapan Produksi Long Steel
Proses produksi dapat berbeda menurut jenis produk, grade, dan konfigurasi pabrik. Secara umum, long steel diproduksi melalui tahapan berikut.
| Tahap | Proses Utama | Hasil |
| Pemilihan bahan baku | Pengumpulan dan pemilahan scrap | Scrap sesuai jenis dan kualitas |
| Peleburan | Scrap dilelehkan di dalam EAF | Baja cair |
| Pemurnian | Penghilangan pengotor dan penyesuaian kimia | Baja cair sesuai grade |
| Pengecoran | Continuous casting | Bloom atau billet |
| Reheating | Produk setengah jadi dipanaskan kembali | Baja plastis dan siap dibentuk |
| Hot rolling | Reduksi dan pembentukan bertahap | Profil H, I, C, L, atau lainnya |
| Cooling dan straightening | Pendinginan serta pelurusan | Profil dengan bentuk stabil |
| Cutting dan inspeksi | Pemotongan, pengukuran, serta pengujian | Produk siap disimpan dan dikirim |
Rangkaian tersebut menghubungkan proses metalurgi dengan pengendalian dimensi. Keduanya harus dijaga agar produk memiliki bentuk dan sifat mekanis yang sesuai.
1. Pengumpulan dan Penyortiran Scrap
Pada rute EAF, scrap baja menjadi salah satu bahan baku utama. Scrap perlu disortir berdasarkan jenis, ukuran, kualitas, serta potensi kontaminasinya sebelum masuk ke tungku.
Tahap ini mencakup:
- Pemisahan material logam dan nonlogam.
- Pengelompokan scrap berdasarkan karakteristik.
- Pemeriksaan terhadap kontaminasi.
- Penyesuaian ukuran untuk proses charging.
- Penyusunan komposisi muatan.
- Pencatatan sumber dan jenis material.
GYS menggunakan EAF yang terutama memanfaatkan scrap sebagai bahan baku. Informasi lebih lanjut mengenai teknologinya tersedia dalam artikel mengenal Electric Arc Furnace dalam pembuatan baja.
2. Peleburan di Electric Arc Furnace
Scrap yang telah disiapkan dimasukkan ke dalam EAF. Elektroda kemudian menghasilkan busur listrik dengan temperatur sangat tinggi untuk melelehkan material.
Proses peleburan meliputi:
- Pengisian scrap ke dalam furnace.
- Penurunan elektroda.
- Pembentukan busur listrik.
- Pelelehan material.
- Penambahan energi dan oksigen sesuai kebutuhan.
- Pembentukan slag untuk membantu mengikat pengotor.
- Pengambilan sampel baja cair.
- Pemindahan baja cair menuju proses berikutnya.
Pada fasilitas GYS, temperatur busur listrik disebut dapat melebihi 1.600°C. EAF memungkinkan penggunaan listrik dan recycled steel sebagai bagian utama rute produksi baja.
3. Pemurnian dan Penyesuaian Komposisi
Baja cair belum dapat langsung dicetak karena komposisi kimianya harus disesuaikan dengan grade produk. Pengotor juga perlu dikurangi agar sifat akhirnya memenuhi target.
Pengendalian dapat mencakup:
- Penambahan flux.
- Penyemburan oksigen.
- Pengurangan unsur pengotor.
- Penambahan elemen paduan.
- Pengukuran temperatur.
- Pengambilan sampel kimia.
- Penyesuaian kandungan karbon dan unsur lainnya.
- Konfirmasi grade sebelum casting.
Komposisi kimia berpengaruh terhadap kekuatan, daktilitas, kemampuan pengelasan, dan respons baja saat rolling serta pendinginan. Karena itu, perubahan komposisi harus dilakukan sebelum baja cair masuk proses pengecoran.
4. Pengecoran Menjadi Bloom
Setelah komposisinya sesuai, baja cair dicetak menjadi produk setengah jadi. Untuk produksi profil baja struktural, bentuk yang digunakan dapat berupa bloom.
Pada tahap pengecoran:
- Baja cair dituangkan ke sistem casting.
- Material mulai membeku dari bagian permukaan.
- Penampang ditarik secara berkelanjutan.
- Pendinginan dikendalikan.
- Produk dipotong sesuai panjang proses.
- Bloom diperiksa sebelum masuk rolling mill.
Worldsteel mengelompokkan slab, billet, dan bloom sebagai tiga bentuk utama produk setengah jadi yang kemudian diolah melalui hot rolling. GYS juga menjelaskan bahwa baja cair yang telah dimurnikan dicetak menjadi produk seperti bloom.
5. Reheating sebelum Rolling
Bloom yang telah membeku perlu dipanaskan kembali agar memiliki plastisitas yang cukup. Pada temperatur tinggi, gaya yang dibutuhkan untuk membentuk baja menjadi lebih terkendali dibandingkan ketika material berada pada temperatur rendah.
Reheating bertujuan untuk:
- Mencapai temperatur rolling.
- Meratakan temperatur hingga bagian dalam bloom.
- Mengurangi risiko deformasi yang tidak seragam.
- Menyiapkan material untuk reduksi penampang.
- Mendukung pengendalian struktur mikro.
- Menjaga kelancaran proses rolling.
Dalam informasi resmi GYS, produk setengah jadi dipanaskan hingga sekitar 1.400°C sebelum dilewatkan melalui mesin rolling. Temperatur proses aktual harus dikendalikan berdasarkan grade, ukuran, serta tahapan rolling.
6. Pembentukan Melalui Hot Rolling
Bloom panas dilewatkan melalui beberapa roll secara berurutan. Setiap pass memberikan reduksi dan secara bertahap mengubah penampang awal menjadi bentuk profil yang direncanakan.
Tahap rolling dapat mencakup:
- Breakdown atau roughing untuk reduksi awal.
- Pembentukan awal web serta flange.
- Intermediate rolling untuk mendekati bentuk produk.
- Universal rolling untuk mengendalikan tinggi dan lebar.
- Finishing pass untuk mencapai dimensi akhir.
- Pemeriksaan temperatur antarpass.
- Pengendalian kecepatan roll.
- Pemantauan toleransi produk.
Roll tidak hanya mengecilkan penampang. Geometri alur dan tekanan roll dirancang agar material mengalir menuju bentuk H-Beam, IWF, Channel, atau Equal Angle.
Artikel mengenal proses produksi di pabrik baja modern Indonesia menjelaskan hubungan EAF dengan pembentukan produk baja, sedangkan artikel structural steel untuk konstruksi modern membahas hot rolling dalam pembentukan profil.
Apa yang Terjadi pada Struktur Mikro Saat Hot Rolling?
Ketika baja dipanaskan dan dideformasi, butiran serta cacat kristalnya mengalami perubahan. Pada baja karbon, proses rolling umumnya berlangsung ketika struktur berada pada kondisi austenitik, meskipun kondisi tepatnya bergantung pada komposisi dan temperatur.
Perubahan struktur mikro dapat meliputi:
- Butiran memanjang akibat deformasi.
- Bertambahnya densitas dislokasi.
- Terjadinya dynamic recovery.
- Terbentuknya butiran baru melalui dynamic recrystallization.
- Static atau metadynamic recrystallization di antara pass.
- Pertumbuhan atau penyempurnaan ukuran butir.
- Transformasi austenit saat proses pendinginan.
- Pembentukan ferrite, pearlite, atau fase lain sesuai grade dan laju pendinginan.
Penelitian pada baja karbon rendah menunjukkan bahwa dynamic recrystallization selama deformasi temperatur tinggi berpengaruh terhadap evolusi struktur mikro dan performa produk. Besarnya rekristalisasi dipengaruhi temperatur, strain, strain rate, serta kondisi kontak dengan roll.
Hot rolling tidak otomatis selalu menghasilkan butiran yang sama. Hasil akhirnya bergantung pada jadwal reduksi, temperatur finishing, waktu antarpass, komposisi kimia, dan proses pendinginan.
7. Pendinginan, Pelurusan, dan Pemotongan
Setelah keluar dari finishing mill, profil masih memiliki temperatur tinggi dan dapat mengalami perubahan bentuk selama pendinginan. Proses cooling perlu dikendalikan agar material memperoleh dimensi serta sifat yang ditargetkan.
Tahap finishing meliputi:
- Pendinginan pada cooling bed.
- Pemantauan laju pendinginan.
- Pelurusan profil.
- Pemeriksaan puntiran dan kelengkungan.
- Pemotongan sesuai panjang.
- Pemberian marking.
- Pengelompokan berdasarkan ukuran serta batch.
- Pemindahan menuju area inspeksi.
Pendinginan juga menentukan transformasi fase dari struktur temperatur tinggi menjadi struktur akhir. Karena itu, proses tersebut merupakan bagian dari pengendalian sifat mekanis, bukan hanya menurunkan temperatur.
8. Quality Control dan Ketertelusuran
Produk akhir perlu diperiksa sebelum disimpan dan dikirim. Pemeriksaan menghubungkan kondisi fisik profil dengan standar, grade, serta data produksinya.
Quality control dapat mencakup:
- Pemeriksaan visual.
- Pengukuran tinggi dan lebar.
- Pengukuran ketebalan web serta flange.
- Pemeriksaan panjang dan kelurusan.
- Uji kuat luluh serta kuat tarik.
- Uji elongasi dan komposisi kimia.
- Verifikasi marking serta heat number.
- Penerbitan Mill Test Certificate.
GYS menyatakan seluruh produk jadi diperiksa oleh personel quality control yang berkualifikasi sebelum disimpan dan didistribusikan. Pendekatan ini menjaga hubungan antara proses produksi, hasil pengujian, serta produk yang diterima pelanggan.
Perbedaan Hot Rolling dan Cold Rolling
Hot rolling dan cold rolling sama-sama menggunakan roll, tetapi dilakukan pada kondisi temperatur dan tujuan yang berbeda.
Perbedaan utamanya adalah:
- Hot rolling dilakukan pada temperatur tinggi.
- Cold rolling dilakukan setelah produk mengalami pendinginan.
- Hot rolling memungkinkan reduksi dan pembentukan besar.
- Cold rolling lebih banyak digunakan untuk meningkatkan ketelitian dimensi serta kualitas permukaan.
- Hot rolling menghasilkan profil struktural dan berbagai produk panjang.
- Cold rolling umum digunakan pada produk baja pipih serta aplikasi dengan toleransi lebih rapat.
- Keduanya menghasilkan respons struktur mikro yang berbeda.
- Pemilihannya bergantung pada jenis produk akhir.
Produk long steel GYS seperti H-Beam, IWF, Channel, dan Equal Angle dibentuk melalui proses rolling untuk mencapai bentuk serta ukuran akhirnya.
Faktor yang Menentukan Kualitas Hasil Rolling
Kualitas tidak hanya bergantung pada mesin rolling. Seluruh proses dari bahan baku hingga cooling harus bekerja secara konsisten.
Faktor pentingnya meliputi:
- Kebersihan serta komposisi bahan baku.
- Homogenitas baja cair.
- Kualitas bloom.
- Temperatur reheating.
- Reduksi pada setiap rolling pass.
- Kecepatan dan tekanan roll.
- Temperatur finishing.
- Laju pendinginan.
- Kalibrasi alat ukur.
- Konsistensi inspeksi.
Perubahan satu parameter dapat memengaruhi dimensi, permukaan, struktur mikro, dan sifat mekanis. Karena itu, pabrik perlu mengintegrasikan pengendalian proses dengan pengujian produk.
Produk Long Steel yang Dihasilkan GYS
GYS berfokus pada produk baja panjang untuk kebutuhan gedung dan infrastruktur. Rangkaian produk dibentuk melalui proses produksi terintegrasi dari scrap hingga produk jadi.
Produk kami meliputi:
- H-Beam.
- IWF atau Wide Flange.
- Channel atau UNP.
- Equal Angle.
- Produk seismic grade untuk kebutuhan tertentu.
- Variasi ukuran berdasarkan katalog produk.
- Produk dengan sertifikasi sesuai ruang lingkup.
- Produk dengan dokumen ketertelusuran.
Informasi lebih lanjut tersedia melalui artikel empat produk unggulan Garuda Yamato Steel dan halaman produk resmi GYS.
Kesimpulan
Long steel diproduksi melalui rangkaian proses yang dimulai dari pemilihan scrap, peleburan dalam EAF, pemurnian, pengecoran bloom, reheating, hot rolling, pendinginan, pelurusan, pemotongan, dan quality control.
Tahapan pentingnya adalah:
- Memilih bahan baku.
- Melelehkan scrap dengan EAF.
- Menyesuaikan komposisi kimia.
- Mencetak baja menjadi bloom.
- Memanaskan bloom.
- Membentuk penampang melalui rolling.
- Mengendalikan pendinginan.
- Memeriksa dimensi dan sifat mekanis.
Dengan pengendalian proses yang terintegrasi, hot rolling dapat menghasilkan profil baja dengan dimensi, struktur mikro, dan sifat mekanis yang sesuai kebutuhan konstruksi.
Pilih Long Steel Berkualitas dari GYS
Jelajahi produk baja panjang dan baja struktural GYS untuk kebutuhan gedung, pabrik, gudang, jembatan, serta infrastruktur. Untuk informasi proses produksi, ukuran, grade, sertifikasi, ketersediaan, atau penawaran proyek, silakan hubungi tim Garuda Yamato Steel.
FAQ
Apa yang terjadi pada struktur mikro logam saat dilakukan proses hot rolling?
Butiran logam mengalami deformasi, sementara densitas dislokasi bertambah. Pada temperatur dan deformasi tertentu, dynamic recrystallization dapat membentuk butiran baru yang lebih rendah regangan. Static atau metadynamic recrystallization juga dapat terjadi di antara rolling pass. Struktur akhir kemudian dipengaruhi oleh temperatur finishing dan laju pendinginan.
Apa itu hot rolling?
Hot rolling adalah proses membentuk logam pada temperatur tinggi dengan melewatkannya di antara roll. Proses tersebut mengurangi penampang, menambah panjang, dan membentuk material menjadi plate, coil, bar, rel, atau profil struktural.
Apa itu proses rolling?
Rolling adalah proses deformasi logam menggunakan dua atau lebih roll yang berputar dan memberikan tekanan. Prosesnya dapat dilakukan dalam beberapa pass sampai material mencapai bentuk, dimensi, dan toleransi yang ditentukan.
Hot rolled coil digunakan untuk apa?
Hot rolled coil merupakan produk baja pipih, bukan produk long steel. HRC digunakan untuk konstruksi, fabrikasi umum, komponen otomotif, energi, serta pembuatan pipa dan produk tubular. HRC juga dapat diproses lebih lanjut menjadi produk cold rolled.
Di mana mendapatkan long steel hasil hot rolling dengan proses dan mutu terverifikasi?
Garuda Yamato Steel memproduksi H-Beam, IWF, Channel, dan Equal Angle melalui sistem terintegrasi berbasis EAF dan rolling. Produk GYS menjalani quality control serta didukung sertifikasi dan Mill Test Certificate sesuai ruang lingkup produk.
