5

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Peleburan logam adalah suatu proses dimana batangan atau biji dipanaskan hingga melewati titik cairnya. Pemanasan tersebut akan membuat logam atau biji menjadi cair dan memiliki karakteristik seperti cairan pada umumnya seperti dapat mengalir dan menempati ruang. Cairan logam sangat tergantung oleh temperatur dan logam cair akan mencair sepenuhnya pada temperatur tinggi. Aliran logam cair dipengaruhi oleh kekentalan logam cair sedangkan kekentalan tergantung pada temperature, dimana pada tempereatur tinggi kekentalan menjadi lebih rendah begitu juga dengan sebaliknya. (Suratman, 2009)Aluminium tergolong logam yang banyak dimanfaatkan dalam dunia industri skala kecil maupun besar. Sifatnya yang ringan namun kuat membuatnya menjadi primadona untuk bagian-bagian mesin yang membutuhkan kecepatan. Alumunium mempunyai titik leleh 660 oC, masa jenis 2,70 g/m dan titik didih 2450 oC. Sebanding dengan penggunaannya yang beragam maka limbah aluminiumpun banyak ditemukan dan bernilai ekonomis yang rendah. Untuk itu perlu adanya daur ulang untuk meningkatkan nilai ekonomis guna meningkatkan perekonomian didalam masyarakat. Tungku adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk melelehkan logam, memanaskan serta mengubah bentuknya atau merubah sifat-sifatnya (Suratman, 2009). Klasifikasi tungku atau dapur peleburan yang saat ini berkembang 1

diantaranya adalah dapur krusible, dapur kupola, dapur busur listrik, dapur induksi. Bahan bakar yang digunakanpun beragam diantaranya batu bara, bahan bakar minyak, listrik arang, dan bahan bakar gas (Sudjana, 2008). Sedangkan untuk peleburan logam non ferro seperti aluminium, tembaga, timah hitam dan paduannya diperlukan sebuah kowi. Tungku peleburan yang baik harus memiliki berbagai sifat sebangai berikut : tahan terhadap suhu tinggi, tahan terhadap perubahan suhu yang mendaadak, tahan terhadap lelehan terak logam, kaca dan gas panas, menghemat gas panas, memiliki koefesien ekspansi yang rendah, dan tidak mencemari bahan yang bersinggungan.Kelangkaan energi kususnya untuk bahan bakar fosil yang saat ini masih menjadi pilihan utama dan harganya yang cenderung fluktuaktif membuat penulis untuk memfariasikan bahan bakar yang harganya cenderung ekonomis. Untuk mendapatkan temperatur leleh aluminium penulis mencoba menggunakan bahan bakar (batok kelapa, arang kayu dan cangkang kelapa sawit) dan udara dari blower untuk memenuhi kebutuhan campuran bahan bakar sebangai syarat pembakaran yang sempurna. Panas yang dihasilkan dari bahan bakar batok kelapa, arang kayu dan kulit kelapa sawit cukuplah besar akan tetapi lebih kecil dari bahan bakar LPG, sehingga proses peleburan akan memerlukan waktu yang cukup lama bila dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar LPG yang meliliki nilai kalor yang cukup besar. Waktu peleburan dari setiap masing-masing bahan bakar akan sangat berbeda hal tersebut dipengaruhi dari kalor spesifik yang dimiliki oleh setiap bahan bakar. Pemakaian jenis bahan bakar akan berbanding lurus dengan waktu peleburan dan konsumsi bahan bakar karena semakin besar kalor spesifik dari suatu bahan bakar maka temperatur yang dihasilkan akan semakin tinggi dan semakin sedikit jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk melebur aluminium dengan volume yang sama. Temperatur yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar (batok kelapa, briket cangkang karet dan cangkang kelapa sawit) dan udara tidak akan dimanfaatkan secara keseluruhan untuk melebur aluminium, melainkan akan banyak panas yang terbuang secara cuma-cuma. Tungku peleburan mempunyai tingkat efisiensi rendah bila dibandingkan dengan peralatan pembakaran lainnya seperti boiler (efisiensi lebih dari 90%). Hal tersebut disebabkan oleh suhu operasi tinggi didalam tungku yang mengakibatkan kehilangan panas yang signifikan melalui cerobong gas buang.Berdasarkan permasalahan diatas maka penulis akan melakukan penelitian tentang peleburan logam aluminium menggunakan tungku kowi dengan kemampuan peleburan 10 kg menggunakan bahan bakar batok kelapa, arang kayu dan cangkang kelapa sawit.

1.2. Rumusan MasalahBerdasarkan uraian diatas dapat ditarik beberapa rumusan masalah untuk menentukan alur penelitian ini, yaitu sebangai berikut :1. Berapa kalor maksimum yang dihasilkan oleh masing-masing bahan bakar ?2. Berapa lama waktu peleburan aluminium untuk setiap masing-masing bahan bakar ?3. Berapa banyak bahan bakar yang diperlukan untuk satu kali peleburan ?4. Bangaimana efisiensi pembakaran yang terjadi pada tungku untuk masing-masing bahan bakar ?

1.3. Tujuan PenelitianAdapun tujuan yang ingin dicapai oleh penulis dalam penelitian kali ini adaalah sebangai berikut :1. Mengetahui kalor maksimum yang dihasilkan oleh masing-masing bahan bakar.2. Mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk melebur aluminium sebanyak 10 kg pada setiap masing-masing bahan bakar. 3. Mengetahui banyaknya bahan bakar yang dibutuhkan untuk melebur aluminium sebanyak 10 kg.4. Mengetahui efisiensi pembakaran yang terjadi pada tungku untuk masing-masing bahan bakar.

1.4. Batasan MasalahMasalah yang dibahas dalam penulisan tugas akhir ini terlalu luas jika di bahas secara menyeluruh, maka penulis memberikan batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu sebangai berikut :1. Bahan yang dilebur limbah aluminium pada otomotif (kanvas, blok mesin, torak, batang torak, heat silinder)2. Bahan bakar yang digunakan adalah batok kelapa, arang kayu dan cangkang kelapa sawit.3. Kemampuan peleburan 10 kg.4. Kecepatan aliran udara pada satu kondisi 10 m/s.5. Peleburan dilakukan pada tekanan 1 atm.6. Bahan kowi adalah st40 berbentuk tabung dengan diameter 20 cm, tebal plat 0,8 cm dan tinggi 40 cm.7. Isolator panas yang digunakan adalah bata tahan api SK-32.

1.5. Manfaat PenelitianDalam penenelitian ini penulis berharap, penelitian yang dilakukan penulis dapat bermanfaat didalam masyarakat kususnya untuk peleburan aluminium. Adapun manfaat yang ingin dicapai penulis sebangai berikut :1. Membantu meningkatan nilai ekonomis limbah aluminium.2. Memberikan referensi dalam bidang akademik kususnya untuk peleburan aluminium.3. Memberikan acuan untuk industri peleburan logam aluminium kususnya untuk industri kecil.