Bloomery Steel a'la pa Boedhy Adhitya

Tetiba pada suatu malamSeorang rekan yang ahli perundagian Nusantara menghubungi berkenaan dengan keinginanya untuk berbagi pengetahuan tentang teknik peleburan bijih besi/pasir besi melalui teknik  bloomery perkenalan dengan beliau dimulai sekitar tahun 2013 saat sedang asyik-asyiknya mencari literatur teknik pembuatan besi untuk pembuatan Kujang pada masa Kerajaan Pajajaran, dan sampe saat ini jawabnya masih berada di ujung langit karena berbagai alasan..:DUntuk lengkapnya tentang pa Boedhi ini nanti kita tulis terpisah aja, soalnya beliau hanya izinkan saya untuk nulis tentang bloomery ini dan bukan membahas tentang biografinya..:Dlangsung sajaSelamat malam, Kang Gia..Ini saya kirim bbrp foto dokumentasi peleburan pasir besi seperti yg pernah saya janjikan. Maaf kl terlambat.Dasar tungku sebelum dipasang bata sebaiknya digali dulu sedikit tanahnya, diisi pasir kering. Gunanya utk mencegah kelembabpan dari tanah naik ke atas. Lbh baik lg lubangnya dibakar dl biar kering.





Tuyere. (posisi tuyere )Agak miring sedikit sekitar 30". Tuyere menentukan kapan proses berakhir. Bila tumpukan bloom yg terbentuk sudah menutupi tuyere, otomatis udara terhalang, sehingga proses di tungku menjadi lbh lambat. Untuk mengetahui tinggi bloom, dpt diintip secara manual lwt tuyere. Untuk mrncegah menyumbatan yg terlalu awal, tuyere dpt disogok dgn batang besi.






Susunan bata tungku dilanjutkan hingga ketinggian yg diinginkan, sktr 150cm. Sebenarnya bila lbh tinggi maka bijih besi akan terekspose CO lbh lama, sehingga proses reduksi lbh sempurna. Hanya saja akan menyulitkan pengisian tungku dan arang bisa hancur krn menahan beban tumpukan. Karena itu, dlm blast furnace/tanur tinggi (3m+) digunakan kokas yg lbh keras dari arang sehingga tidakhancur. Utk arang, 2m mungkin sdh maksimal.







Setelah selesai, tungku dibiarkan kering minimal 1x24jam. Lebih kering lbh baik, supaya tidak pecah.Bila dianggap telah kering, dapat dilakukan pemanasan awal dgn kayu/ranting kering dan dibakar. Sisa2 air akan menguap, retak2 yg terlihat bisa ditambal dgn sisa tanah.Bila uap air yg keluar sdh berkurang, tungku dpt diisi arang hingga full/penuh.Setelah tungku diisi arang sampai penuh, tunggu hingga arang terbakar dan mulai turun. Bila arang telah turun dan sdh ada space utk bijih/pasir besi, maka pasir besi bisa mulai dimasukkan ke tungku.Timbang pasir/bijih besi seberat 1 kg. Setelah turun, masukkan arang 2kg. (1:2 w/w, bila menggunakan pasir besi). Pd percobaan pertama, saya menggunakan 1:1, dan gagal. 1:2 lumayan, 1:3 mungkin lbh baik (saya blm coba, hehe).



(duh gayanya si oum... nggak nahannnn )

Untuk loading pasirnya saya lupa, per 1kg atau lebih. Tp yg penting diperhatikan adalah perbandingan dgn arang, dan pasir yg dimasukkan diusahakan tersebar merata seluas lubang tungku, dgn tebal kira2 2cm.Perlu diperhatikan juga, blower jgn terlalu besar, karena yg dibutuhkan adalah gas CO sebagai pereduksi bijih besi yg berupa oksida (katakan FeO), sehingga terjadi reaksi FeO+CO -> Fe+CO2 yg bersifat eksotermis/menghasilkan panas.. Hal ini ditandai dgn suhu/panas tungkuyg meningkat.


Slag tapping.





Tungku penuh ditandai dgn melambatnya penurunan beban tungku. Bila telah penuh, bagian teratas ditutup dgn arang secukupnya, dan diusahakan semua terbakar habis hingga setinggi tuyere. Blower dpt dimatikan, tunggu hingga dingin (lama, tinggal saja hingga besoknya), kemudian tungku dpt dibongkar.








Memilah besi dari slag dpt dilakukan dgn memukul bloom dgn palu. Slag akan pecah bila dipukul, besi tidak. Bila diperhatikan, akan ada bagian besi yg berbentuk butiran yg keras. Ini adalah baja (atau mlh cast iron). Yg empuk seperti lembaran adalah besinya.Tantangan berikutnya adalah mengkonsolidasi bloom menjadi lempengan besi, hehe..Cara termudah, masukkan serpihan besi hasil peleburan ke dalam.pipa besi yg terbuat dr besi tempa. Tutup ujung2nya (dgn di tempa, lalu mulai tempa lipat.Bisa juga dgn cara empu katana.Yg lbh 'canggih' dgn crucible/kowi, dibuat crucible steel. Kl pake cara ini, campuran 'bumbu'nya perlu dihitung dgn matang.Selamat mencoba, semoga sukses.





Catatan teknis

1. pasir besi pantai selatan gain rate-nya sekitar 10% (10kg pasir jadi 1 kg besi kotor), termasuk rendah/kurang ekonomis sbg sumber bijih besi. Kl bisa dpt bijih dr kalimantan atau belitung sepertinya lbh baik, bisa 40-50%. Penyebab rendahnya gain rate pasir besi pantai selatan adalah kandungan Ti yg tinggi.  kalau pasirnya hitam gemerlapan dan bersifat magnetik (menempel pd magnet), itu ilmenite, Fe dan TiO2. Kl pasir daerah jogja, biasanya 60% pasir besi, 40%nya pasir putih biasa

1. Bahan untuk tuyere bisa menggunakan bahan tanah liat (keramik). Kalau mau dibuat gampang ya pakai pipa besi yg tebal. Tp kl 'purist' tentu akan berpikir, pipa tsb akan ikut leleh bercampur besi dari pasir besi, sehingga besinya kurang 'murni' dari pasir

Semoga berkenan