PRESENTASI KERAMIK TEKNIK

REFRACTORYOLEH KELOMPOK 3 : JUWANTONO YUKE ADETYA A. M. ANDRIANTO PRIYO HUTOMO (L2E006062) (L2E006092) (L2E005461) (L2E005477)

JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS DIPONEGORO 20091

` ` ` ` ` ` `

PENGERTIAN BAHAN PENYUSUN PROSES PEMBUATAN SARAT-SYRAT REFRAKTORI SIFAT REFRAKTORI JENIS-JENIS REFRAKTORI APLIKASI

2

REFRAKTORI: ` Refraktori secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu bahan tahan terhadap suhu tinggi yang berbentuk bata dan bubuk (powder), sedangkan refraktori menurut ilmu material adalah bahan anorganik yang tidak meleleh atau melebur pada suhu tinggi, sering juga disebut high temperature material. Dalam industri, refraktori adalah sebagai bahan anorganik dalam konstruksi peralatan yang digunakan untuk memanaskan, membakar, atau melebur bahan industri.

3

`

Kandungan yang terdapat dalam refraktori: - Silicon Oksida - Kalsium Oksida - Magnesium Oksida - Besi Oksida4

Silikon oksida banyak dijumpai dalam bebatuan dan mineral-meneral, mempunyai titik leleh 1713 oC. Silikon oksida juga dapat dibentuk dari silikon yang direaksikan dengan oksigen membentuk dioksida.

5

Senyawa padat putih dengan titik leleh 2572 C dibentuk melalui pemanasan kalsium dengan oksigen atau dari penguraian kalsium karbonat (batu kapur).

6

Magnesium oksida mempunyai titik leleh 2800C, dapat dibuat dengan memanaskan magnesium dengan oksigen, atau dari penguraian garam-garam Mg-nya seperti Mg(OH)2, MgCO3, Mg(NO3)2.

7

Suatu zat padat berwarna coklat kemerah-merahan dengan titik leleh 1580 oC, yang dapat diperoleh dengan memanaskan Fe(OH)3 atau FeSO4 pada suhu tinggi

8

` ` `

` ` ` ` `

Tahan terhadap suhu tinggi Tahan terhadap Perubahan suhu yang mendadak Tahan terhadap lelehan terak logam, kaca, gas panas, dll. Tahan terhadap beban pada kondisi perbaikan Tahan terhadap beban dan gaya abrasi Menghemat panas Memiliki koefisien ekspansi panas yang rendah Tidak boleh mencemari bahan yang bersinggungan

9

PROSES PEMBUATAN REFRAKTORI

10

11

` ` ` ` ` `

` `

Titik leleh Ukuran Bulk density Porositas Cold crushing strength: Stabilitas volum, pengembangan, dan penyusutan pada suhu tinggi Ekspansi panas dapat balik: Konduktivitas panas

12

`

Bahan-bahan murni meleleh dengan seketika pada suhu tertentu. Hampir kebanyakan bahan refraktori terdiri dari partikel yang terikat bersama dan memiliki suhu leleh tinggi. Pada suhu tinggi, partikel tersebut meleleh dan membentuk terak.

13

`

Bentuk dan ukuran refraktori merupakan bagian dari rancangan tungku, karena hal ini mempengaruhi stabilitas struktur tungku. Ukuran yang tepat sangat penting untuk memasang bentuk refraktori dibagian dalam tungku dan untuk meminimalkan ruang antara sambungan konstruksinya.

14

`

Bulk density merupakan sifat refraktori yang penting, yakni jumlah bahan refraktori dalam suatu volum (kg/m3). Kenaikan dalam bulk density refraktori akan menaikan stabilitas volum, kapasitas panas dan tahanannya terhadap penetrasi terak.

15

`

Porositas merupakan volume pori-pori yang terbuka, dimana cairan dapat menembus, sebagai persentase volum total refraktori. Sifat ini penting ketika refraktori melakukan kontak dengan terak dan isian yang leleh. Porositas yang nampak rendah mencegah bahan leleh menembus refraktori. Sejumlah besar pori-pori kecil biasanya lebih disukai daripada sejumlah kecil pori-pori yang besar.

16

`

Cold crushing strength merupakan resistansi refraktori terhadap kehancuran yang sering terjadi selama pengiriman. Hal ini hanya keterkaitan tidak langsung terhadap kinerja refraktori, dan digunakan sebagai salah satu indikator resistansi terhadap abrasi. Indikator lainnya adalah bulk density dan porositas.

17

`

Bahan apapun akan mengembang jika dipanaskan, akan menyusut jika didinginkan. Pengembangan/ekspansi panas yang dapat balik merupakan cerminan perubahan fase yang terjadi selama pemanasan dan pendinginan.

18

`

Konduktivitas panas tergantung pada komposisi kimia dan mineral dan kandungan silika pada refraktori dan pada suhu penggunaan. Konduktivitas biasanya berubah dengan naiknya suhu. Konduktivitas panas refraktori yang tinggi dikehendaki bila diperlukan perpindahan panas yang melalui bata, sebagai contoh dalam recuperators, regenerators, muffles,dll. Konduktivitas panas yang rendah dikehendaki untuk penghematan panas seperti refraktori yang digunakan sebagai isolator.

19

`

Refraktori dapat digolongkan berdasarkan komposisi kimianya, pengguna akhir dan metoda pembuatannya sebagaimana diperlihatkan dibawah ini.

20

`

Batubata tahan api merupakan bentuk yang umum dari bahan refraktori. Bahan ini digunakan secara luas dalam industri besi dan baja, metalurgi non besi, industri kaca, kiln barang tembikar,industri semen, dan masih banyak yang lainnya. Refraktori semen tahan api, seperti batu bata tahan api, semen tahan api silika dan refraktori tanah liat alumunium dengan kandungan silika (SiO2) yang bervariasi sampai mencapai 78 persen dan kandungan Al2O3 sampai mencapai 44 persen.

21

`

Refraktori silikat alumina yang mengandung lebih dari 45 persen alumina biasanya dikatakan sebagai bahan-bahan alumina tinggi. Konsentrasi alumina berkisar dari 45 sampai 100 persen. Penerapan refraktori alumina tinggi meliputi perapian dan batang as tungku hembus, kiln keramik, kiln semen, tangki kaca dan wadah tempat melebur berbagai jenis logam.

22

`

Batu bata silika merupakan suatu refraktori yang mengandung paling sedikit 93 persen SiO2. Batu bata silika berbagai kelas memiliki penggunaan yang luas dalam tungku pelelehan besi dan baja dan industri kaca. Sebagai tambahan terhadap refraktori jenis multi dengan titik fusi yang tinggi, sifat penting lainnya adalah ketahanannya yang tinggi terhadap kejutan panas (spalling) dan kerefraktoriannya. Sifat batu bata silika yang terkemuka adalah bahwa bahan ini tidak melunak pada beban tinggi sampai titik fusi terdekati. Sifat ini sangat berlawanan dengan beberapa refraktori lainnya, contohnya bahan silikat alumina, yang mulai berfusi dan retak pada suhu jauh lebih rendah dari suhu fusinya

23

`

Refraktori magnesit merupakan bahan baku kimia, yang mengandung paling sedikit 85 persen magnesium oksida. Tersusun dari magnesit alami (MgCO3). Sifat-sifat refraktori magnesit tergantung pada konsentrasi ikatan silikat pada suhu operasi. Magnesit kualitas bagus biasanya dihasilkan dari perbandingan CaO-SiO2 yang kurang dari dua dengan konsentrasi ferrit yang minimum, terutama jika tungku yang dilapisi refraktori beroperasi pada kondisi oksidasi dan reduksi. Perlawanan terak sangat tinggi terutama terhadap kapur dan terak yang kaya dengan besi.

24

`

Dibedakan dua jenis refraktori khromit: 1. Refraktori Khrom- magnesit, yang biasanya mengandung 15-35 persen Cr2O3 dan 4250 persen MgO. 2. Refraktori Magnesit-khromit, yang mengandung paling sedikit 60 persen MgO dan 8-18 persen Cr2O3.

25

`

Zirkonium dioksida (ZrO2) merupakan bahan polymorphic. Refraktori zirkonia memiliki kekuatan yang sangat tinggi pada suhu kamar, yang dicapai sampai suhu setinggi 15000C. Oleh karenanya bahan tersebut berguna sebagai bahan konstruksi bersuhu tinggi dalam tungku dan kiln.

26

`

Bahan refraktori alumina yang terdiri dari alumunium oksida dengan sedikit kotoran dikenal sebagai alumina murni. Alumina merupakan satu dari bahan kimia oksida yang dikenal paling stabil. Bahan ini secara mekanis sangat kuat, tidak dapat larut dalam air, steam lewat jenuh, dan hampir semua asam inorganik dan alkali. Alumina ini digunakan untuk melapisi tungku dengan suhu operasi sampai mencapai 1850 derajad C

27

`

Refraktori monolitik adalah sebuah cetakan tunggal dalam pembentukan peralatan,se[erti pada gambar disamping. Refraktori ini secara cepat menggantikan refraktori jenis kovensional dalam banyak digunakan termasuk tungku-tungku industri. Keuntungan utama monolitik adalah:1.metode penggunaan lebih cepat 2. tidak perlu keahlian yang kusus dalam pemasanganya 3. penghematan panas 4. stabilitas volume yang lebih besar

` ` ` `

28

`

Aplikasi refractory banyak dipakai atau dibutuhkan di industri yang menggunakan Furnace, Kiln atau dapur peleburan seperti industri Gelas, Kaca, Steel, Aluminium dan pembakaran seperti Industri Keramik, sebagai bahan penyekat antara produk yang bersuhu tinggi dengan udara luar, atau sebagai wadah tempat produk mengalami proses peleburan. Material penyusun berbeda untuk setiap aplikasi, misalkan untuk Gelas banyak menggunakan Alumina, Silika, Zircon ; sedang untuk Steel mengandung banyak Magnesium.

29

TERIMA KASIH

30