Baja: Tulang Peradaban — Nggawe Slab, Billet & Balok
Kita nglebur srengenge dadi wangun. Tungku batu bara wingi wis diganti busur resik; saiki kita ngowahi logam cahya cair dadi tulang jembatan, rel, menara, lan piranti — kanthi tenang, tepat, lan cepet.
Ngapa baja (lan ngapa saiki)
Baja isih dadi puisi paling kuwat per kilogram ing peradaban. Trik ora tau ana ing metale — nanging ing asap. Kanthi tenaga resik (Bagian 3–4) lan sorting pinter (Bagian 2), kita casting lan rolling ing skala donya tanpa batuk ing langit.
- Permintaan gedhe banget: menara, rel, kapal, pabrik, bingkai surya, menara angin.
- Proses listrik: EAF lan pemanasan listrik maneh nggawe pabrik dadi tetanggan sing ramah jaringan.
- Rolling langsung: logam panas menyang pabrik = energi luwih sithik, wektu luwih sithik, drama luwih sithik.
Casting 101 (slab, bloom, billet)
Casting terus-terusan (CCM)
Baja cair mili menyang cetakan sing didinginkan banyu, kulit beku, strand ditarik lan dipotong. Ora ana taman ingot raksasa, ora ana museum pemanasan maneh — mung kali baja sing ajeg.
Slab: 200–250 mm kandel • nganti 2,000 mm amba Bloom: 200–350 mm persegi Billet: 100–180 mm persegiKacepetan casting: slab ~1–2 m/menit; billet ~3–6 m/menit (gumantung grade).
Energi & hasil ing caster
- Listrik caster: ~20–40 kWh/t (drive, pendinginan sekunder)
- Hasil leleh→cetakan: ~92–96% (ngresiki, tundish, sirah/ekor)
- Ngisi panas: langsung menyang pabrik ing 700–1000 °C nyuda pemanasan maneh nganti 60–90%
Pemanasan listrik maneh, aja geni (ngapa iki penting)
Panasna baja, aja hawa
Kita nggunakake induksi lan resistensi tungku kanggo slab, bloom, lan billet. Iki nyalurake energi langsung menyang logam; ora ana sing munggah menyang cerobong.
- Reheat lengkap (slab adhem → 1,200 °C): ~0.25–0.35 MWh/t
- Muatan panas (700–900 °C → 1,200 °C): ~0.05–0.15 MWh/t
- Rolling drives & auxiliaries: ~0.08–0.15 MWh/t
Nomer kalebu recuperation lan sistem motor modern; desain kanggo tingkat dhuwur, rayakake sing murah.
Napa pabrik seneng microgrid
- Siklus tugas sing bisa diprediksi → gampang kanggo panyimpenan nutupi puncak.
- Pemulihan panas → uap proses kanggo tangga teparo (cat, laundry, panganan).
- Ora ana pembakar NOx → udara resik lan ijin luwih sithik.
Garis rolling & produk (apa sing kita gawe)
Hot Strip Mill (HSM) — coil
Slab dadi coil kanggo mobil, piranti, pelat kapal, lan pelacak surya.
- Masuk: 200–250 mm slab
- Keluar: 1.2–20 mm strip
- Daya garis (listrik): ~0.12–0.25 MWh/t (kanthi muatan panas)
Pelat / Steckel — pelat abot
Pelat kandel lan amba kanggo menara angin, jembatan, lambung kapal.
- Keluar: 10–150 mm pelat
- Daya garis: ~0.10–0.20 MWh/t (muatan panas)
Seksi / Rod — balok, rel, rebar, kawat
Billet/bloom dadi rebar, H‑beam, rel, kawat rod.
- Line power: ~0.08–0.18 MWh/t (hot charge)
- Rails: kelurusan <0.3 mm/m
Lembar cheat saben ton (produk baja)
Listrik (saliyane leleh)
| Operasi | kWh saben ton | Cathetan |
|---|---|---|
| Caster & cut‑to‑length | 20–40 | Drive, banyu |
| Reheat (cold slab) | 250–350 | Induksi/resistansi |
| Reheat (hot charge) | 50–150 | Gumantung saka suhu mlebu |
| Rolling & aux | 80–150 | Motor, hidrolik |
Total (hot‑charged coil): ~0.20–0.40 MWh/t. Total (cold slab): ~0.35–0.50 MWh/t.
Hasil (leleh → pungkasan)
| Langkah | Persentase asil | Komentar |
|---|---|---|
| EAF tap → caster | 92–96% | Potongan, tundish |
| Caster → mill | 97–99% | Potongan pucuk |
| Mill → produk | 95–98% | Potongan pinggir, scrap |
Secara keseluruhan: ~85–92% gumantung saka campuran produk lan muatan panas. Scrap bali menyang EAF.
Skenario pabrik sing wis dikalkulasi
Skenario A — Mini‑mill (produk dawa, scrap→EAF)
Kapasitas 1 Mt/tahun • billets/blooms → rebar, H‑beams, rails.
| Barang | Nilai |
|---|---|
| Rata-rata throughput | ~125 t/jam (8,000 jam/tahun) |
| Listrik EAF (leleh) | ~0.50 MWh/t → ~62.5 MW |
| Caster + rolling (muatan panas) | ~0.15 MWh/t → ~18.8 MW |
| Beban rata-rata total | ~80–90 MW |
| PV minimal (kanggo nutupi saben dina) | ~410–460 MWp |
| Panyimpenan (12 jam) | ~0.96–1.08 GWh |
| Jejak | ~20–35 ha (pabrik + halaman) |
PV minimal diukur miturut Avg(MW)×5.14 (5.5 PSH, 85% DC→AC). Kita nggedhekake kanggo nyuplai daya tetanggan.
Skenario B — Pusat produk datar (DRI(H₂)+EAF + HSM)
Kapasitas 5 Mt/tahun • slabs → coils/plate kanthi muatan panas sing ekstensif.
| Barang | Nilai |
|---|---|
| Rata-rata throughput | ~625 t/jam |
| Listrik DRI(H₂)+EAF | ~3.5–4.0 MWh/t → ~2.2–2.5 GW |
| Rolling (muatan panas) | ~0.20 MWh/t → ~125 MW |
| Beban rata-rata total | ~2.3–2.6 GW |
| Konsumsi H₂ | ~250–300 kt/tahun |
| PV minimal | ~12–13 GWp |
| Panyimpenan (12 jam) | ~28–31 GWh |
| Jejak | ~60–120 ha + lapangan PV cedhak |
Electrolyzers nguwasani daya. Rolling iku bagean sing sopan.
Dial campuran produk (pabrik 1 Mt/tahun)
| Campuran | Coil | Piringan | Bagian/Batang | Rata-rata listrik (MW) |
|---|---|---|---|---|
| Abot coil | 60% | 10% | 30% | ~86 |
| Seimbang | 40% | 20% | 40% | ~82 |
| Abot dawa | 20% | 10% | 70% | ~79 |
Beda asalé saka permintaan motor rolling lan fraksi pemanasan ulang; beban EAF padha.
Hasil, kualitas & siklus nol sampah
Scrap iku fitur, dudu bug
- Trim pinggir, cobbles, lan potongan sisa langsung menyang ember EAF.
- Ngiris & pra-panas ing lokasi ngirit energi leleh lan wektu tap-to-tap.
- Pungkasan billet/coil nyuplai pabrik cilik kanggo casting lan stok bengkel mesin.
QA kanthi cara sing nyenengake
- Pengukur inline: kandel, profil, rata.
- Metallurgi ing rel: spektrometer ing pengecoran; kekerasan lan butiran ing downcoiler.
- Traceability: saben balok lan gulungan nggawa sertifikat lair digital.
Jejak & staf (mini-mill 1 Mt/tahun)
Wilayah
- Shop leleh + pengecoran: ~8–12 ha (kaping)
- Penggilingan & finishing: ~8–15 ha
- Halaman & logistik: ~5–8 ha
- Lapangan PV (min): ~2.0–2.5 km² (cedhak)
Wong & katrampilan
- Kru operasi saben teluk (3 giliran), tulang punggung otomasi sing kuwat.
- Listrik > teknisi pembakar (miturut rancangan).
- Metallurgis, kualitas, pangopènan, lan stan lemonade kanggo kunjungan sekolah.
Tanya & Wangsulan
“Apa balok lan gulungan pancen asalé saka lelehan sing padha?”
Ya — slab kanggo gulungan/piring lan billet/bloom kanggo bagean/batang tiba saka untai pengecoran paralel. Kimia padha, wujud beda, ora ana asap.
“Kepiye babagan galvanisasi lan pelapisan?”
Ing jejere. Garis anneal listrik, bak seng/aluminium, lan pelapis gulungan urip ing mikrogrid sing padha, ngombe surplus surya saka Bagéan 3.
“Apa kita bisa ngecas panas kabeh?”
Mampir. Buffer pinter njaga suhu untai tetep dhuwur mlebu pabrik; nalika kudu mandheg, pemanasan listrik ngisi celah tanpa nyulut naga.
Sabanjure: Aluminium, Tembaga & Logam Langka — Urat Kekuatan (Bagéan 6). Kawat, paduan cahya, lan logam baterei — sistem saraf kanggo balung kita.