Besi (Ferrum)

Ngunandiko.52

Besi

(Ferrum)

Kami telah mengirimkan utusan kami dengan bukti-bukti yang jelas dan diturunkan mereka dengan Injil dan keseimbangan bahwa orang-orang dapat mempertahankan [urusan mereka] dalam keadilan. Dan Kami turunkan besi, dimana merupakan kekuatan militer yang besar dan manfaat bagi masyarakat, dan agar Allah dapat membuat mereka jelas yang mendukung-Nya dan rasul-Nya yang tak terlihat. Sesungguhnya Allah Maha Kuasa dan Maha Perkasa.

(Q.57.25 -Surat Al-Ĥadīd  - سورة الحديد )

Hematit

Besi atau ferrum adalah unsur kimia logam (dalam tabel periodik sistem, unsur besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26), terdiri dari besi bervalensi dua (bivalen) disebut fero, dan bervalensi tiga (trivalen) disebut feri. Unsur besi (Fe) tidak selalu terdapat sebagai logam murni, sebagian kecil terdapat dalam tanam-tanaman, tubuh manusia dan hewan,  serta sebagian besar terdapat di berbagai batuan, tanah, dan pasir. Unsur besi yang terdapat dalam berbagai senyawa di batuan, tanah, dan pasir tersebut jumlahnya lk 5% (berat) dari kerak bumi.  

Unsur besi (Fe) dalam  tubuh manusia dan hewan berbentuk hemoglobin protein darah yang membawa oksigen dari paru-paru atau insang ke sel-sel tubuh. Kekurangan besi menyebabkan anemia/kurang darah. Sementara itu unsur besi (Fe) di bumi terdapat sebagai senyawa dengan unsur lain di batuan, tanah dan pasir ; batuan,  tanah, dan pasir yang mengandung besi dengan kadar tinggi (30% – 70%) disebut bijih besi (iron ore).

Dalam kehidupan manusia sehari-hari dan dalam perdagangan dikenal adanya produk besi dan baja dalam berbagai bentuk ; produk besi dan baja tersebut mempunyai pengaruh  bagi kehidupan manusia lebih besar daripada produk-produk logam lainnya.

Besi adalah salah satu logam tertua yang dikenal manusia, orang Mesir kuno (lk 4000 SM) telah menggunakan logam besi untuk berbagai keperluan, kemudian diikuti dengan penggunaan logam tembaga (Copper and Bronze).

Pada dasarnya besi ada 2 macam yaitu besi-tuang (cast iron) dan besi-tempa (wrought iron) :

• Besi-tuang (cast iron) adalah peleburan besi kasar (pig iron) dalam tanur tinggi (high-oven), kemudian dilebur lagi dan dituangkan dalam tuang-tuangan untuk membuat barang-barang tuangan. Biasanya mempunyai 92% - 94% besi, 2% - 6% karbon, sejumlah kecil silikon, belerang, manggan dll. Besi-tuang a.l untuk membuat  kaki mesin jahit, tempat masak (cook pan) dll.
• Besi tempa (wrought iron)., dibuat dengan memurnikan leburan besi-kasar (pig iron) dalam tanur nyala, dengan kadar 0.1% - 0.2% karbon.  Besi tempa a.l untuk membuat barang hiasan, batang kisi dll.

Sedangkan baja adalah campuran besi dan carbon dengan sejumlah kecil  nikel, chrom dll ; proses pembuatan baja a.l  melalui : a)  proses Bessemer : atau    b) proses Siemens-Martin. Baja  digunakan untuk membuat pisau pemotong, pahat, laras meriam, berbagai alat & mesin dll. Baja dikenal sejak dimulainya sejarah tertulis, ketika Alexander the Great menyerbu India (lk 400 SM) baja telah ditemukan   a.l dalam pembuatan pedang.

Seperti diketahui besi adalah logam yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Dalam kitab suci Al’Quran hal itu dinyatakan secara khusus sbb : “Kami telah mengirimkan utusan kami dengan bukti-bukti yang jelas dan diturunkan mereka dengan Injil dan keseimbangan bahwa orang-orang dapat mempertahankan [urusan mereka] dalam keadilan. Dan Kami turunkan besi, dimana merupakan kekuatan militer yang besar dan manfaat bagi masyarakat, dan agar Allah dapat membuat mereka jelas yang mendukung-Nya dan rasul-Nya yang tak terlihat. Sesungguhnya Allah Maha Kuasa dan Maha Perkasa” (Q.57.25 -Surat Al-Ĥadīd  - سورة الحديد )

Besi kasar (pig iron) dibuat dari bijih besi (iron ore). Sejumlah negara memiliki deposit bijih besi dalam jumlah yang besar a.l adalah Afrika Selatan, Amerika Serikat, Australia, Brasilia, China, India,  dan Rusia. Banyak pula negara yang tidak memiliki deposit bijih besi atau deposit bijih besi yang dimiliki-nya sangat kecil, maka negara tersebut men-impor-nya atau menggunakan besi bekas (scrap iron).

Iron ore

Indonesia di banyak tempat juga ditemukan bijih besi, mis ; di Nias (Tapanuli Barat), Gunung Besi (Sumatra Barat), Sungai Batu Kolam (Jambi), Bukit Raja (Palembang), Gunung Rantai (Lampung), Jampang (Jawa Barat), pantai Cilacap-Karangbolong (Jawa Tengah), pantai selatan Kulon Progo (Yogyakarta)pantai Selatan Kediri (Jawa Timur), Sintang (Kalimantan Barat), Kotawaringin (Kalimantan Tengah), Pulau Sebuku (Kalimantan Selatan, Danau Towuti (Sulawesi Tengah).

Mengingat pentingnya peranan besi & baja bagi  industri pada umumnya, maka orang sering menyebut produk besi & baja adalah tulang-punggung industri, sementara batubara & minyak-bumi (energi) yang berperan penting dalam operasi-industri adalah roh-nya.

Deposit besi adalah suatu deposit bahan tambang yang sangat berharga, pada umumnya deposit tersebut mengandung batuan-mineral :

• magnetit (Fe3O4), deposit magnetit ada di Amerika Serikat, Brasilia, Swedia, Norwegia, Jerman, Rusia. Magnetit memiliki kadar besi yang lebih tinggi daripada batuan-mineral lainnya.
• hematit (Fe2O3), deposit hematit  ada di Amerika Serikat, Brasilia, dan Rusia. Hematit adalah batuan-mineral yang umum dipakai sebagai sumber iron ore.
• limonite (FeO(OH)·nH₂O), deposit limonite umumnya berkombinasi dengan hematite, ada di Amerika Serikat, Inggris, dan Perancis. Limonite dipakai sebagai zat warna (ingredient) cat.
• siderite (FeCO3). deposit siderite ada di Canada, Spanyol, Inggris, dan Jerman. Siderite adalah batuan-mineral dengan kadar besi lk 48 %.
• taconite,   deposit taconite ada di Rusia. Taconite adalah batuan-mineral yang sangat keras dengan kadar sedikit lebih besar 30 % besi.              

Batuan–batuan tersebut memiliki kadar besi  antara 30% - 70% , batuan dengan kadar besi lebih tinggi memiliki harga yang lebih tinggi.

Besi & baja dibutuhkan untuk  pembuatan struktur bangunan, alat-alat, mesin & peralatan industri ; setelah Revolusi Industri kebutuhan akan besi & baja meningkat dengan pesat. Mengingat pentingnya peranan besi & baja bagi industri pada umumnya, maka orang sering menyebut besi & baja sebagai tulang-punggung industri, sementara batubara & minyak-bumi (energi) yang berperan penting dalam operasi-industri adalah roh-nya industri. Setelah Revolusi Industri, pembangunan industri dan sarana transportasi khususnya  di Amerika Serikat, Eropa, dan Jepang terus meningkat. Pembangunan sarana transportasi (kereta api, kapal,  dll) yang meningkat pesat tersebut tidak semata-mata disebabkan oleh adanya kebutuhan (demand) akan sarana transportasi, tetapi juga didukung oleh tersedianya (supply) besi-baja dan bahan bakar (Ngunandiko.21).

Pada Abad Pertengahan (500 – 1500 M) di Eropa ditemukan apa yang dinamakan “blast furnace” (a vertical shaft furnace that produces liquid metals by the reaction of a flow of air introduced under pressure into the bottom of the furnace with a mixture of metallic ore, coke, and flux fed into the top), dengan temuan itu Sir Henry Bessemer (1858) mengembangkan “Proses Bessemer” yang mampu menghasilkan baja dalam skala besar.  “Proses Bessemer” dan kemudian “Proses Siemens-Martin”, digunakan secara luas untuk menghasilkan berbagai jenis logam paduan (alloy) seperti mangalloy (paduan baja dengan mangan) dan lain-lain. Logam paduan (alloy) bermutu tinggi umumnya dibuat dengan menggunakan tungku listrik (electric furnace). Dengan berjalannya waktu dan berkembangnya berbagai industri, maka ilmu  dan teknologi juga  berkembang.

Pabrik besi baja

Perkembangan ilmu dan teknologi utamanya di negara-negara Amerika Serikat, Eropa, dan Jepang menyebabkan industri besi-baja tumbuh pesat. Industri besi-baja disamping menghasilkan out-put berbagai jenis produk besi-baja, ia memerlukan in-put berbagai jenis produk lain seperti limestone,  coal, nikel, chrome, mangan, dan bata tahan api (refractory). Disamping itu industri besi-baja juga menyerap banyak tenaga kerja sbb:

• tenaga kerja  dengan ketrampilan tinggi (highly skilled labor) untuk mengoperasikan    tanur-baja (steel-making furnace) dan gilingan (mill) baja ;
• tenaga ahli metalurgi, listrik,  mesin, dan  programmer & operator komputer  serta ;
• tenaga terampil lainnya.

Industri besi-baja adalah industri dasar (basic industries) seperti halnya industri pulp & paper, industri petrokimia dan lain-lain.

Untuk membangun pabrik seperti : pabrik otomotif, pabrik mesin-mesin, pabrik semen, pabrik  pupuk, pabrik pulp & kertas, pabrik tekstil, pabrik makanan & minuman dan lain-lain ; selalu diperlukan produk industri besi baja, maka industri besi baja bersama-sama industri energi dan industri rekayasa & rancang bangun disebut sebagai industri ibu.

Produk utama industri besi-baja sebagian besar adalah raw steel (produk hulu), kemudian raw steel  tersebut diproses lebih lanjut menjadi berbagai produk seperti mesin-mesin, peralatan dan produk untuk struktur bangunan (produk hilir).

Raw steel

Produksi raw steel di 10 negara produsen raw steel terbesar di dunia pada tahun 2011 (dalam ribuan ton) adalah sbb :

Produksi raw steel di 10 negara
No.	Negara	(1000xTon)	Keterangan
01	China	683,265	Th 2011
02	Jepang	107,595	Th 2011
03	Amerika Serikat	86,247	Th 2011
04	India	72,200	Th 2011
05	Rusia	68,743	Th 2011
06	Korea Selatan	68,471	Th 2011
07	Jerman	44,288	Th 2011
08	Ukraina	35,332	Th 2011
09	Brasilia	35,162	Th 2011
10	Turki	34,103	Th 2011

Sumber : World Steel Association 2011

 Ada lebih dari 30 (tiga puluh) perusahaan di dunia yang memproduksi raw steel , produksi raw steel dari 8 (delapan) perusahaan di berbagai negara  pada tahun 2011 (dalam ribuan ton) adalah sbb :

Produksi raw steel dari 8 (delapan) perusahaan
No.	Perusahaan	(x1000Ton)	Keterangan
01	Hebel Iron and Steel (China)	44,400	Th 2011
02	POSCO (Korea Selatan)	39,100	Th 2011
03	Nippon Steel (Japan)	33,400	Th 2011
04	Tata Steel (India)	23,800	Th 2011
05	United States Steel Corp (USA)	22,000	Th 2011
06	Gerdau (Brasilia)	20,500	Th 2011
07	Thyssen Krupp (Jerman)	17,900	Th 2011
08	Evraz (Rusia)	16,800	Th 2011

Sumber : World Steel Association 2011

Produk raw steel tersebut berupa :  lembaran baja , gulungan baja, batangan baja, dan kawat baja ( wire rod) dan lain-lain. Seperti telah diterangkan di muka raw steel tersebut diproses lebih lanjut menjadi :

• peralatan & mesin-mesin  pabrik a.l mesin lokomotip, traktor, crane, container, reaktor, pipa dll ;
• produk untuk struktur bangunan (besi beton, besi siku, besi H dll);
• alat dan kendaraan perang seperti tank, kapal laut, kapal terbang, berbagai jenis senjata dll.

Untuk dapat membangun (melahirkan) industri seperti industri otomotip, semen, pupuk, kertas, tekstil, makanan & minuman dan industri-industri lain selalu memerlukan :

• produk industri besi baja (mis : alat-alat dan mesin-mesin pabrik),
• produk industri energi (mis : listrik, BBM dan batubara) ,
• produk industri rekayasa & rancang bangun (mis : gambar rancangan dan prosedure operasi pabrik)

Oleh karena itu industri besi baja bersama-sama industri energi, dan industri rekayasa & rancang bangun (engineering & designing) disebut sebagai industri ibu. Industri-ibu adalah industri yang dapat melahirkan industri lain.

Sementara itu untuk dapat menghasilkan raw steel, industri besi baja utamanya  perlu masukkan (input) iron ore. Iron ore adalah  mineral bumi olahan yang sangat berharga, sejumlah negara adalah produsen iron ore. Sebagai gambaran berikut ini adalah  produksi iron ore dari 10 (sepuluh) negara produsen iron ore pada tahun 2010 (dalam ribuan ton).

Produksi iron ore dari 10 (sepuluh) negara
No.	Negara	(x1000Ton)	Keterangan
01	China	900,000	Th 2010
02	Australia	420,000	Th 2010
03	Brasilia	370,000	Th 2010
04	India	260,000	Th 2010
05	Rusia	100,000	Th 2010
06	Ukraina	72,000	Th 2010
07	Afrika Selatan	55,000	Th 2010
08	Amerika Serikat	49,000	Th 2010
09	Canada	35,000	Th 2010
10	Iran	33,000	Th 2010

Sumber : US. Geological Survey.

Adapun gambaran perusahaan-perusahan yang memproduksi dan memperdagangkan iron ore dalam jumlah besar a.l adalah perusahaan-perusahan sbb : (01) Ferrous Company (Brasilia) ; (02) Kudremukh Iron Ore Company Ltd  (India) ; (03) Ingulets Iron Ore Enrichment Works (Ukraina) ; (04) Rio Tinto Group (Inggris - Australia) ; (05) Exxaro Resources Company (Afrika Selatan) serta ; (06) IRC Limited (Hongkong).

Di Indonesia telah ada pabrik-pabrik besi-baja milik swasta  yang menghasilkan produk besi-baja hilir seperti pabrik kawat, paku, kaleng, pipa, seng  dll dengan bahan baku raw steel ex impor, bahkan ada yang telah ber-operasi sebelum Perang Dunia II

Indonesia telah merencanakan untuk membangun industri besi-baja yang kuat, rencana tersebut dimulai dengan membangun Proyek Besi-baja Cilegon di Banten, Proyek Besi-baja Lampung di Lampung, dan Proyek Besi-baja Kalimantan di Kalimantan. Ketiga proyek tersebut tercantum dalam ketetapan MPRS Nomor II/MPRS/1960 tentang Rencana Pembangunan Nasional Semesta Berencana Tahapan Pertama 1961-1969. Pada awal tahun 1960-an, Proyek Besi-baja Cilegon di Banten tersebut dinamai oleh Bung Karno (Presiden RI Pertama) Proyek Besi Baja Trikora.

Proyek Besi Baja Trikora tersebut dimulai pembangunannya pada awal tahun 1960, dibantu oleh  Uni Soviet. Pada tahun 1965 pembangunannya terhenti karena  terjadinya kudeta G30S PKI ; kemudian pembangunannya dilanjutkan kembali dengan  memanfaatkan mesin dan peralatan Proyek Besi Baja Trikora ex Uni Soviet yang telah ada.         Pada 31 Agustus 1970  dibentuk perusahaan (BUMN) PT. Krakatau Steel (Persero). Presiden Suharto meresmikan mulai beroperasinya pabrik besi baja milik PT. Krakatau Steel tersebut tahun 1977, pabrik besi baja ini dapat menghasilkan : kawat baja, baja tulangan dan baja profil. Setelah itu dilakukan modernisasi, pada saat ini (2013) pabrik besi baja PT. Krakatau Steel tersebut menghasilkan produk besi baja hulu ; hot rolled coil, cold rolled coil, and wire rod sebagai produk utama.

Sesungguhnya Indonesia juga telah memiliki pabrik besi-baja – seperti pabrik besi-baja PT. Krakatau Steel – dengan skala produksi yang lebih kecil. Disamping itu di Indonesia juga telah ada pabrik-pabrik besi-baja milik swasta  yang menghasilkan produk besi-baja hilir seperti kawat, paku, besi beton, kaleng, pipa, seng  dll yang menggunakan bahan baku raw steel ex impor, bahkan diantara pabrik-pabrik tersebut ada yang telah ber-operasi sebelum Perang Dunia II .

Sampai saat ini (2013) Indonesia masih belum memiliki industri besi baja yang kuat serta industri yang menghasilkan mesin-mesin, lokomotip, tank, meriam dll, walaupun indonesia sesungguhnya telah memiliki sejumlah faslitas produksi (pabrik) yang dapat menghasilkan gerbong kereta api (PT.INKA), senjata ringan (PINDAD), kapal laut (PT.PAL), dan pesawat terbang (PT.Dirgantra Indonesia).

Pesawat CN 235

Sebagai penutup ingin kami kemukakan hal-hal sbb :

   1.   Unsur besi (Fe) sebagian besar  berada  dalam berbagai senyawa di batuan, tanah, dan pasir ; jumlahnya lk 5%  dari kerak bumi. Dalam kehidupan sehari-hari dikenal  produk besi seperti paku, pipa besi, besi beton dll.

    2.   Pada dasarnya besi ada 2 macam yaitu besi-tuang (cast iron) dan besi-tempa (wrought iron). Sedangkan baja adalah campuran besi dan carbon dengan sejumlah kecil  unsur logam nikel, chrom dll. Besi dan baja dibuat dari deposit besi (iron ore) a.l melalui proses Bessemer dan proses Siemens-Martin.

     3.   Deposit besi umumnya mengandung batuan-mineral magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), siderite (FeCO3). Sejumlah negara memiliki deposit bijih besi dalam jumlah yang besar a.l adalah Afrika Selatan, Amerika Serikat, Australia, Brasilia, China, India,  dan Rusia. Di Indonesia di beberapa tempat juga ditemukan bijih besi seperti diberbagai tempat di Jawa, Kalimantan, Sulawesi, dan Sumatra.

   4.   Dengan berkembang-nya ilmu dan teknologi di negara-negara Amerika Serikat, Eropa, dan Jepang--utamanya setelah Revolusi Industri--, maka industri besi-baja tumbuh dengan sangat pesat.

  5.   Industri besi-baja adalah industri yang menghasilkan out-put produk besi-baja, dan memerlukan in-put produk dari industri lain seperti : limestone,  coal, nikel, chrome, mangan, bata tahan api (refractory) dll. Disamping itu industri besi-baja juga  menyerap :

• tenaga kerja berketrampilan tinggi (highly skilled labor) ;
• tenaga ahli, dan ;
• tenaga termpil (skilled labor) lainnya.

Industri besi baja adalah Industri Dasar (Basic Industry).

   6.   Seperti diketahui untuk membangun (melahirkan) pabrik seperti  pabrik mesin-mesin, pabrik  pupuk, pabrik kertas, pabrik tekstil, pabrik makanan & minuman dan lain-lain ; selalu diperlukan :

• produk industri besi baja;
• produk industri energi, dan;
• produk industri rekayasa & rancang bangun.

Oleh karena itu industri besi baja bersama-sama industri energi dan industri rekayasa & rancang bangun disebut sebagai "industri Ibu".

   7.  Indonesia telah lebih dari setengah abad (dari tahun 1960-an) ingin memiliki industri besi-baja yang kuat. Keinginan tersebut belum sepenuhnya dapat terwujud, namun pada saat ini (2013) Indonesia telah memiliki :

• pabrik besi-baja seperti pabrik besi-baja PT. Krakatau Steel; pabrik yang menghasilkan gerbong kereta api, kapal laut, pesawat terbang, dan;
• sejumlah pabrik besi-baja milik swasta yang menghasilkan produk besi-baja hilir seperti pabrik pipa besi, besi beton, kawat, paku, atap seng dan lain-lain

Demikianlah renungan dan bahasan singkat tentang “besi & baja”, semoga bermanfaat !

*

The finest steel has to go through the hottest fire

(Richard-Nixon ; Presiden  Amerika Serikat ke-37)

*