FURNACE

Kebutuhan teknologi yang semakin maju, menuntut berkembangnya sistem kendali yang

handal. Sistem kendali yang baik sangat diperlukan dalam meningkatkan efisiensi dalam

proses produksi. Sebagai contoh, otomatisasi dalam bidang industri yaitu proses pemanasan

pada Furnace (Indra.S., dkk, 2009). Salah satu jenis Furnace ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1.Elektrik Furnace

Furnace atau tungku adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk melelehkan logam

untuk pembuatan bagian mesin (casting) atau untuk memanaskan bahan serta mengubah

bentuknya (misalnya rolling/penggulungan, penempaan) atau merubah sifat-sifatnya

(perlakuan panas).

Berdasarkan metode Penghasilan panas, furnace secara luas diklasifikasikan menjadi dua

jenis yaitu jenis pembakaran (menggunakan bahan bakar) dan jenis listrik. Furnace jenis

pembakaran bergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan. Diantaranya furnace yang

menggunakan bahan bakar minyak, batu bara, atau gas.

Berdasarkan modus pengisian tungku bahan dapat diklasifikasikan sebagai

(i) furnace jenis Intermittent atau Batch atau furnace berkala dan

(ii) furnace terus menerus.

Berdasarkan modus pemanfaatan kembali limbah panas sebagai furnace recuperative dan

regeneratif. Tipe lain dari klasifikasi furnace dibuat berdasarkan modus perpindahan panas,

cara pengisian dan modus pemanfaatan panas.

Karakteristik furnace

Furnace harus dirancang sedemikian rupa sehingga dalam waktu tertentu, sebanyak

mungkin bahan dapat dipanaskan sampai suhu merata dengan bahan bakar paling mungkin

dan tenaga kerja. Untuk mencapai tujuan ini, parameter berikut dapat dipertimbangkan.

• Penentuan jumlah panas yang akan didistribusikan kepada materi atau biaya.

• Pelepasan panas yang cukup dalam furnace untuk memanaskan bahan dan mengatasi semua

kerugian panas.

• Transfer panas dari furnace ke permukaan bahan.

• Persamaan suhu dalam bahan.

• Pengurangan kerugian panas dari tungku seminimal mungkin.

Gambar 2. Bagian Dalam Funace

Prinsip kerja dari dari furnace listrik adalah memanaskan bahan sampel dengan

memasukkan dalam ruang pemanas. Panas pada termokopel berasal dari filament yang diberi

tegangan sehingga akan menimbulkan panas. Filament yang biasa digunakan terbuat dari

nikel karena memiliki titik leleh tinggi. Panas akan merambat secara radiasi menuju sampel.

Beberapa furnace memiliki control waktu yang dimanfaatkan untuk mengubah suhu

pemanasan secara otomatis. Dinding bagian dalam furnace didesain tahan terhadap suhu

tinggi dengan menggunakan bahan alumina. Di bagian dalam furnace terdapat sensor suhu

berupa termokopel.

Termokopel adalah perangkat yang terdiri dari dua konduktor yang berbeda (biasanya

paduan logam) yang menghasilkan tegangan, sebanding dengan perbedaan suhu antara kedua

ujung konduktor. Termokopel banyak digunakan sebagai jenis sensor suhu untuk pengukuran

dan kontrol serta dapat juga digunakan untuk mengubah gradien temperatur menjadi listrik.

Termokopel biasanya memakai suhu standar untuk suhu referensi 0 derajat Celcius

(www.heater.co.id). Gambar rangkaian sensor suhu termokopel di tampilkan pada gambar 3.

Gambar 3. Rangkaian Termokopel

Pemanfaatan furnace pada fabrikasi kaca adalah dengan memanaskan material atau

bahan kaca, kemudian melakukan pendinginan secara cepat. Hal ini dilakukan agar bahan

yang dipanaskan memiliki struktur amorf. Struktur amorf terjadi ketika bahan yang diberi

suhu tinggi kemudian didinginkan secara cepat, agar struktur atom dalam bahan tidak sempat

berubah menjadi Kristal.

Pengoprasian furnace harus hati-hati agar furnace tidak cepat rusak. Setelah furnace

selesai digunakan tidak dibenarkan untuk mematikan langsung alat ketika suhu masih sangat

tinggi. Ini akan mengakibatkan putusnya filament-filamen pemanas karena di shutdown

secara tiba-tiba. Penggunaan yang tepat adalah, ketika furnace selesai di gunakan, suhu

furnace dibiarkan turun secara alami mencapai suhu kamar. Barulah kemudian alat dapat

dimatikan.

Gambar 4. Furnace Thermoline Gambar 5. Furnace Norbertherm

Gambar 4 dan 5 merupakan salah satu contoh furnace yang ada di laboratorium Pusat

FMIPA UNS. Gambar 4 merupakan furnace dengan merek Termoline yang memiliki suhu

maksimum pemanasan maksimun sekitar 1100 0C. Gambar 5 merupakan furnace dengan

merek Nobertherm yang dapat mengatur kenaikan suhu selang waktu tertentu.

Referensi

Indra. P., Sumardi., Iwan. S. Pengendalian. 2009. Temperature pada Plant Electric Furnace

Mengunakan Sensor Thermocouple dengan Metode Fuzzy. Makalah seminarTugas

Akhir. Uneversitas Diponegoro.

http://www.heater.co.id/thermocouple-heater/?lang=en