ALUMINIUM.pdf

18
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sejarah Aluminium Logam aluminium pertama kali dibuat pada tahun 1825, tetapi baru dalam jumlah sedikit sebagai logam yang berharga. Kesulitan yang belum teratasi sampai waktu yang lama adalah daya pengikatnya yang besar untuk elemen-elemen tertentu. Aluminium mudah teroksidasi dalam udara bebas membentuk lapisan film yang tipis yang bertindak mencegah proses korosi. Aliminium merupakan unsure transisi (struktur electron: 2,8,3), sangat mudah bereaksi dengan unsure halogen, nitrogen, oksigen dan sulfur membentuk Al 2 O 3 , Al 2 S 3 , AlN, AlCl 3 , AlBr 3 . Campuran aluminium dengan oksida besi dapat digunakan untuk keperluan mengelas (welding) dan reparasi pada bagian kapal dan sebagainya. Sumber aluminium terdapat didalam apa yang disebut bauxites, yang mana mengandung oksida aluminium yang tak murni, bebas air, dan dengan silica juga mengandung besi yang merupakan kotoran-kotoran utama. Bauksit ditemukan diseluruh dunia terutama di daerah tropis dan substropis, kebanyakan diolah dengan proses penuangan terbuka. Proses Alumina Bayer umumnya digunakan untuk menyuling alumina dari bauksit yang telah dihancurkan yang terlebih dahulu dibersihkan dengan larutan kaustik soda panas. Ini memisahkan alumina sebagai sodium aluminat. Kotoran-kotoran itu lalu disaring dan cairan aluminiium diolah lagi untuk mendapatkan aluminium yang lebih baik. Dalam elektrolisa oksida, arus searah dengan ampere yang tinggi dilewatkan melalui aluminium lebur dengan suhu sekitar Universitas Sumatera Utara

Transcript of ALUMINIUM.pdf

Page 1: ALUMINIUM.pdf

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sejarah Aluminium

Logam aluminium pertama kali dibuat pada tahun 1825, tetapi baru dalam jumlah

sedikit sebagai logam yang berharga. Kesulitan yang belum teratasi sampai waktu

yang lama adalah daya pengikatnya yang besar untuk elemen-elemen tertentu.

Aluminium mudah teroksidasi dalam udara bebas membentuk lapisan film yang tipis

yang bertindak mencegah proses korosi.

Aliminium merupakan unsure transisi (struktur electron: 2,8,3), sangat mudah

bereaksi dengan unsure halogen, nitrogen, oksigen dan sulfur membentuk Al2O3,

Al2S3, AlN, AlCl3, AlBr3. Campuran aluminium dengan oksida besi dapat digunakan

untuk keperluan mengelas (welding) dan reparasi pada bagian kapal dan sebagainya.

Sumber aluminium terdapat didalam apa yang disebut bauxites, yang mana

mengandung oksida aluminium yang tak murni, bebas air, dan dengan silica juga

mengandung besi yang merupakan kotoran-kotoran utama. Bauksit ditemukan

diseluruh dunia terutama di daerah tropis dan substropis, kebanyakan diolah dengan

proses penuangan terbuka. Proses Alumina Bayer umumnya digunakan untuk

menyuling alumina dari bauksit yang telah dihancurkan yang terlebih dahulu

dibersihkan dengan larutan kaustik soda panas. Ini memisahkan alumina sebagai

sodium aluminat. Kotoran-kotoran itu lalu disaring dan cairan aluminiium diolah lagi

untuk mendapatkan aluminium yang lebih baik. Dalam elektrolisa oksida, arus searah

dengan ampere yang tinggi dilewatkan melalui aluminium lebur dengan suhu sekitar

Universitas Sumatera Utara

Page 2: ALUMINIUM.pdf

1000oC, oksida aluminium tersebut (alumina) terpisah dari flux yang terutama

terdiri dari cryolite.

Dapurnya terdiri dari sebuah kotak baja yang dilapisi bahan tahan api dengan

lapisa bagian dalamnya adalah karbon yang merupakan katoda (elektroda negatif).

Anoda (elektroda positif) terdiri dari batang-batang karbon yang tertancapkan pada

aluminium lebur dan merupakan alat reduksi, aluminium yang meleleh berkumpul di

bagian bawah daripada dapur, dipindahkan ke ember-ember pengangkut secara

berangsur. Kemurnian logam tersebut adalah 99 sampai 99,8 persen dan untuk

mencapai kemurnian yang super harus diolah lagi dan akan menghasilkan

kemurnian99,99 persen atau lebih.

Sifat yang paling penting adalah keringanannya, berat jenisnya adalah

sepertinganya dari besi baja. Logam ini merupakan penghantar panas dan listrik yang

baik, setalah tembaga. Bisa di tempah, dituang, dikerjakan dengan mesin disolder,

dikeraskan dengan dilas, dicap, ditarik dan diekstruksi tekan. Dibuat juga menjadi

bentuk yang bervariasai untuk proses pembuatan atau pengolahan selanjutnya yaitu:

lembaran, pelat, strip, batangan, pipa, kawat dan profil-profil.

Aluminium murni itu lunak dan kenyal, tetapi bila dicampur dengan sejumlah

kecil elemen-elemen lain, kekerasan dan kekuatannya akan naik, beberapa paduan

mempunyai kekeuatan sama atau lebih dari baja lunak. Paduan ini digunakan untuk

komponen-komponen yang dibebani, hasilnya cukup memuaskan dan beberapa

diantaranya juga tahan terhadap karat di udara. (George love, 1986) .

Universitas Sumatera Utara

Page 3: ALUMINIUM.pdf

2.2. Bahan Baku Dan Bahan Pembantu Pembuatan Aluminium

2.2.1. Alumina

Bahan baku yang digunakan dalam industri aluminium adalah alumina.

Alumina diperoleh dari bauksit NaOH) pada temparatur 240 oC, alumina didalamnya

membentuk sodium aluminate, sedangkan bagian yang lain tidak bereaksi dan dapat

dipisahkan.

Al2O3 (s) + (2NaOH + 3 H2O) (l) → 2 NaAl (OH)4 (l)

Suatu penambahan alumina (yang sudah dihasilkan terdahulu), memisahkan sodium

aluminate.

NaAl (OH)4(l) → Al(OH)3 (l) + NaOH (l)

Dengan memanaskan aluminium trioksida (Al(OH)3) hingga kira-kira 1300 oC

(diendapkan), akan didapat alumina. Dengan reaksi sebagai berikut:

2 Al(OH)3 (l) → Al2O3(l) + 3H2O(g)

Dalam produksi aluminium, yang digunakan dapat dibagi atas dua jenis, yaitu:

a. Alumina sandy

b. Alumina floury

Perbedaan dari kedua alumina diatas terletak pada temperatur peleburan, hal ini

disesuaikan dengan jenis tungku peleburan yang digunakan. Dimana penggunaan

temperatur alumina sandy lebih rendah dibandingkan dengan alumina floury, alumina

floury melarut lebih perlahan dari alumina sandy Karena alumina floury mempunyai

permukaan yang lebih besar. Sedangkan jenis tungku yang digunakan pada alumina

Universitas Sumatera Utara

Page 4: ALUMINIUM.pdf

sandy adalah jenis tungku prebacked dan untuk alumina floury adalah jenis tungku

sodberg.

2.2.2 Alumunium cair

Aluminium cair (Molten) merupakan alumina yang mencair yang telah

direduksi didalam sel elektrolit di pabrik peleburan (Reduction plant). Aluminium cair

ini kemudian dikirim kepabrik penuangan untuk dicetak menjadi aluminium batangan

(ingot) sesuai dengan grade yang diinginkan. Termperatur aluminium cair yang

dibawa berkisar 860 oC. Sebelum dicetak aluminium cair terlebih dahulu dilakukan

penurunan temperatur di dalam dapur (holding furnace) sampai pada temperatur

pencetakan berkisar 730 oC, hal ini dilakukan agar gas-gas yang terlarut dalam

aluminium cair menurun jumlahnya sehingga pada waktu pencetakan gelembung-

gelembung gas tidak merusak bentuk dari aluminium batangan. Selain itu juga

aluminium cair masih mengandung zat-zat pengotor seperti Fe, Si, Cu, Ti, dan Mn,

sehingga harus dilakukan penanganan untuk menghilangkan atau mengurangi zat-zat

pengotor tersebut yaitu dengan flux treatment dengan menggunakan jenis 827 HS.

Proses penurunan temperatur dan flux treatment inilah yang disebut dengan waktu

proses (Holding time).

2.2.3 Kokas Minyak

Kokas minyak dibuat dari residu pengolahan minyak bumi, jadi lebih jelas

bahwa kualitas dari kokas dipengaruhi oleh kondisi daerah asal minyak bumi selain

juga dipengaruhi oleh proses produksinya. Kokas minyak digunakan untuk membuat

Universitas Sumatera Utara

Page 5: ALUMINIUM.pdf

blok anoda yang berguna untuk proses elektrolisa, dimana terjadi lelehan alumina

menjadi aluminium.

2.2.4. Picth keras

Pitch keras biasanya diproduksi dengan menyuling batu baru. Pitch keras

dipakai sebagai zat pengikat kokas kan minyak dalam peembuatan anoda.

2.2.5. Krolit

Krolit adalah suatu senyawa garam rangkap berupa 3NaF, AlF3 atau Na3AlF6.

Krolit ini digunakan sebagai elektrolit dan juga pelarut alumina dalam proses

elektrolisa alumina mejadi aluminium.

2.3. Proses Elektrolisa Aluminium

Sudah disebutkan bahwa bauksit (Al2O3.2H2O) adalah bijih terpenting dari

aluminium, dimana logam aluminium terdapat diekstrasi dari itu sulit mendapatkan

kemurnian aluminium sehingga ini perlu menggunakan bauksit murni selama proses

elektrolisis. Langkah pertama didalam proses ekstraksi dari aluminium, antara lain

pemurnian dari bauksit diikuti oleh proses elektrolisis dan pemurnian dari aluminium

tidak murni.

2.3.1. Elektrolisa Reduksi dari Alumina

Reduksi langsung dari alumina dengan carbon.

Al2O3 + 3C → 2Al3+ + 3CO

Ini tidak praktis pada saat temperatur yang dibutuhkan untuk bereaksi menjadi

aluminium berhenti sebagai uap bersamaan dengan carbon monoksida uap tidak dapat

Universitas Sumatera Utara

Page 6: ALUMINIUM.pdf

menjadi diembunkan oleh pendinginan, pada saat temperatur diturunkan reaksi

dibalikkan dengan pembaharuan dari alumina.

Pada kenyataan metode yang dipergunakan, antara lain seperti elektrolisa

reduksi dari alumina murni dileburkan dengan krolit. Pada reaksi ini karbon dibawa

keluar garis sel yang terperanggkap pada katoda. Sedangkan, banyaknya dari batangan

karbon, digantungkan diatas, yang akan terperangkap pada anoda.

Menurut reaksi terjadi :

Al2O3 → 2Al3+ + 3O2- (i)

Al3+ + 3e- → Al (pada katoda) (ii)

3O2- → 3O + 2e (pada anoda) (iii)

Oksigen dibebaskan pada reaski (iii) digabungkan dengan karbon pada anoda,

membentuk karbon monoksida, yang akan dibakar sekali menjadi karbon dioksida.

Beberapa karbon dioksida juga dibentuk secara langsung pada anoda.

Temperatur diawasi dari tungku elektrolisa yang merupakan suatu keharusan.

Ini harus tidak melibihi batas 1000o pada temperatur yang tinggi, perbedaan densitas

dari cairan aluminium dari elektrolit molten didapat sangat kecil, sehingga metal

diganti dari penurunan kebawah, sampai permukaan dan pembakaran dari bentuk

alumina. Pada tungku berisi 20-30% Al2O3 (meletakkan krolit dengan perbandingan

yang pantas dari kalsium fluoride untuk terperangkap sebagai flux untuk titik lebur

yang sangat rendah). (Schonmetz,A.1985)

2.4.Proses Pencetakan

2.4.1. Pengisian Molten (charging) dan Cold metal

Universitas Sumatera Utara

Page 7: ALUMINIUM.pdf

Proses ini terdiri dari pengisian aluminium cair (molten) dan cold metal

kedalam Furnace. Sebelum molten dimasukkan kedalam Furnace, terlebih dahulu

dimasukkan cold metal seperti recovery metal, scrap, busa logam dan ingot sisa-sisa

cetakan berupa output product dan ingot spec out. Adapun jumlah cold metal yang

dapat dimasukkan kedalam holding Furnace yaitu sebesar 3,33% dari jumlah molten

yang akan dimasukkan sedangkan untuk melting furnace sebesar 5% dari molten yang

dimasukkan.

Setelah pemasukkan cold metal ke dalam Furnace maka selanjutnya dimasukkan

molten yang telah ditapping dari SRO. Sebelum dimasukkan kedalam furnace, molten

yang dibawa oleh MTC (Molten Transport Car) di timbang terlebih dahulu di

timbangan 40T (timbangan dengan kapasitas 40 Ton) di SCA (Casting section) untuk

mengetahui berat dross.(Beumer,B.J.M, 1994).

2.4.2. Proses Treatment

Setelah Furnace mencapai kapasitasnya, maka proses selanjutnya yang harus

dilakukan yaitu proses treatment. Proses treatment ini meliputi:

a. Pemberian flux (Flux Treatment)

Setelah molten dimasukkan ke dalam furnace, kemudian dilanjutkan dengan

pemberian flux (De-Inclusion Flux). Proses penambahan flux (fluxing) dilakukan

dengan cara menaburkan flux di atas permukaan dari molten melalui pintu

samping furnace dengan menggunakan sekop (Scratcer). Kemudian dilakukkan

pengadukan (Stirring) secara merata, agar molten dan flux dapat tercampur dengan

homogen. Perbandingan antara flux dengan molten adalah 0,64 kg flux untuk setiap

Universitas Sumatera Utara

Page 8: ALUMINIUM.pdf

ton molten. Pengadukan dilakukan secara manual selama lebih kurang 5 menit.

Jenis flux yang digunakan adalah 827 HS dengan komposisi senyawa kimia

didalamnya, yaitu:

NaCl : 45 %

KCl : 30 %

Na2SiF6 : 10 %

NaF : 15 %

Tujuan dari pemberian flux ke dalam furnace yang telah berisi molten adalah :

1) Untuk menarik gas-gas yang terlarut dalam molten.

2) Untuk mengikat zat-zat pengotor (impurities) yang terdapat di dalam Furnace

yang dapat membuat kualitas ingot menjadi kotor dan kusam.

Adapun fungsi dari masing-masing komponen flux adalah :

1) NaCl dan KCl berfungsi untuk menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam

molten, khususnya H2

Reaksi :

NaCl → Na+ + Cl-

KCl → K+ + Cl+

Didalam furnace terdapat gas H2 yang terionisasi. Ion-ion tersebut bereaksi :

H+ + Cl+ → HCl

Universitas Sumatera Utara

Page 9: ALUMINIUM.pdf

2) Na2SiF6 berfungsi untuk melepaskan molten yang terjebak dalam gumulan atau

gumpalan dross.

Reaksi : Na2SiF6→ 2 NaF + SiF6

3SiF6 → 4 AlF3 + 3Si

AlF3 larut dalam cairan aluminium.

3) NaF berfungsi untuk mengikat inklusi Al2O3 dalam molten membentuk dross.

Reaksi : 2AlO3 + 4NaF → 3NaAlO2 + NaAlF4

Al2O3 + 6NaF → 2AlF3 + 2AlF3 + 3Na2

b. Pengadukan (Stirring)

Pengadukan (stirring) merupakan proses pengadukan molten di dalam furnace

setelah dimasukkan flux dengan menggunakan alat pengaduk dross ( dross

scratcher).

Tujuan dari pengadukan sebagai berikut :

1) Menyempurnakan reaksi flux dengan molten

2) Menghomogenkan campuran yang ada di dalam furnace.

Hal-hal yang perlu diperhatikan selama pengadukan antara lain :

1) Pengadukan harus merata dan seluas mungkin.

2) Selama pengadukan jangan sampai dross scratcher menyentuh termowell.

3) Lamanya pengadukan lebih kurang 2 s/d 5 menit

c. Holding time

Universitas Sumatera Utara

Page 10: ALUMINIUM.pdf

Holding time molten dimulai dari sesudah flux treatment sampai saat pengeluaran

dross (skimming off dross) dari furnace. Proses ini dilakukan selama lebih kurang 2,5

jam. Pada proses holding time ini, dross akan terpisah dari molten. dross yang

terdapat di dalam furnace akan mengapung di atas permukaan molten. Selama holding

time, temperatur dijaga (setting temperature) pada suhu berkisar ≥ 760 C dengan alat

pengontrol (control room). Pengaturan suhu ini bertujuan untuk mengoptimalkan

reaksi antara flux dengan impurities yang terdapat di dalam furnace.

d. Pengeluaran dross (Skimming off dross)

Pengeluaran dross (skimming off dross) dilakukan secara manual dengan

menggunakan forklift yang dilengkapi dengan scratcher sebelum proses pencetakan

dilakukan. Proses ini dilakukan dengan menarik dross dari furnace dengan

menggunakan forklift.

Dross yang mengapung pada permukaan molten dikeluarkan melalui pintu

bagian depan furnace dan ditampung dalam crucible.

Dross yang telah ditampung tersebut diolah secara terpisah. Pengolahan dross lebih

lanjut dilakukan karena dross masih terdapat kandungan aluminium yang cukup

banyak yakni ± 47%. Flux yang digunakan pada proses ini adalah flux jenis 711 HS.

Komposisi flux jenis 711 HS :

NaNO3 : 60%

NaCl : 30%

Na2SiF6 : 10%

Universitas Sumatera Utara

Page 11: ALUMINIUM.pdf

2.4.3. Test Product Metal (TPM)

TPM merupakan proses pengujian kadar atom yang terdapat didalam molten

terutama kadar Fe-nya, apakah molten yang akan dicetak sesuai dengan kadar Fe yang

diinginkan. Analisa TPM ini dilakukan oleh seksi SQA (Smelter Quality Ansurance)

sebelum proses pencetakan dilakukan. Pencetakan dilakukan apabila kadar Fe yang

dinginkan sudah sesuai yang diinginkan.

Adapun yang menjadi perhatian utama dalam TPM adalah kandungan Fe-nya.

Hal ini disebabkan kerena kandungan Fe yang sering berubah untuk setiap analisa.

Sehingga kadar Fe inilah yang menentukan grade dari suatu ingot produk. Kandungan

utama molten adalah Fe,Si dan Cu.

E. Operasi Pencetakan (Casting Operation)

1. Operasi pencetakan

Aluminium yang telah melalui proses analisa Fe (TPM) dari SQA harus

dipastikan sesuai dengan schedule yang dibuat, dan jika terjadi kenaikan Fe ≥ 0,10

maka harus dilakukan emergency. Sebelum dilakukan penuangan dan pencetakan

maka harus dipastikan dulu temperatur actual ≥720 0C supaya kemungkinan trouble

ingot lengket dapat diperkecil. Sebelum dilakukannya operasi pencetakan, Terlebih

dahulu dilakukan persiapan dan pengecekan peralatan seperti pengecekan casting

conveyor, peralatan casting, safety serta peralatan pendukung lainnya. Sebelum

peralatan digunakan harus dipanaskan dahulu dan dipastikan terbebas dari air, karena

jika air terperangkap dibawah molten maka air tersebut akan menjadi gas bertekanan

tinggi dan menimbulkan ledakan.

Universitas Sumatera Utara

Page 12: ALUMINIUM.pdf

Setelah semua persiapan pencetakan selesai maka dapur mulai dimiringkan

untuk menuangkan molten melalui tap hole dan disalurkan oleh lounder ke pouring

device. Dari pouring device, molten dituangkan perlahan kedalam mould oleh seorang

operator yang juga bertugas membersihkan permukaan aluminium dari scum secara

manual. Scum ini terbentuk karena kontak lansung permukaan aluminium cair tersebut

dengan udara bebas yang suhunya berbeda jauh sehingga terjadi reaksi oksidasi.

Selanjutnya aluminium tersebut mengalami pendinginan tak langsung oleh water

jacket yang mengalir pada bagian bawah cetakan, disini suhu aluminium dibawah titik

lebur. Pada aluminium yang telah mengeras ini dilakukan pemberian nomor lot,

dengan alat marking device yang bergerak secara otomatis. Lalu dilakukan

hammering, yakni pemukulan permukaan ingot agar ingot tersebut terlepas dari

mould. Di ujung conveyor ini terdapat alat returnning roller yang berfungsi untuk

menahan ingot yang telah terlepas dari mould agar tidak jatuh bebas, pada bagian

bawah ingot ditahan oleh ingot pusher, selanjutnya ingot tersebut diterima oleh

receiving arm dan diteruskan ke stacking conveyor.

2. Operasi pendinginan dan penyusunan ingot

Ingot yang telah diterima dari receiving arm, selanjutnya berjalan di atas chain

conveyor yang selanjutnya dilakukan operasi pendinginan secara langsung oleh

cooling chamber, yaitu dengan penyemprotan air ke permukaan ingot secara otomatis.

Suhu ingot setelah keluar dari cooling chamber ini ± 400C, selanjutnya ingot tersebut

melewati alat ingot detector yang berfungsi untuk mendeteksi ingot yang berukuran

tidak standar seperti tebal atau tipisnya ingot, jika ingot yang telah terdeteksi tidak

sesuai standar maka akan dikeluarkan dari chain conveyor secara otomatis oleh ingot

reject. Apabila ingot sudah memenuhi standar maka ingot akan dimasukkan ke-

Universitas Sumatera Utara

Page 13: ALUMINIUM.pdf

turning over oleh line up. Pada turning over, ingot akan dibalik sesuai dengan setting

susunannya. Alat ini digerakkan oleh tekanan udara dan berjalan secara otomatis,

kemudian ingot akan bertumpuk pada stacking table dan kemudian dipindahkan

dengan servo arm ke stock conveyor. Servo arm ini digerakan dengan sistem hidrolik

yang dibantu pengontrolannya oleh operator. Pada stock conveyor kapasitas tumpukan

ingot adalah berjumlah 3 tumpukan.

F. Operasi Pengikatan (Bundling Operations).

Langkah kerja operasi pengikatan aluminium ingot meliputi pengangkutan

tumpukan ingot dari stock conveyor hingga ke storage yard. Sebelum dilakukannya

operasi ini, dilakukan terlebih dahulu persiapan dan pengecekan peralatan seperti

pengecekan kendaraan pengangkut ingot atau forklift, pengecekan timbangan, alat

pengikat (CST), strapping band, seal, dan safety serta peralatan-peralatan penunjang

lainnya. Selanjutnya barulah dimulai dengan proses pengangkutan tumpukan ingot

dari stock conveyor yang kemudian dibawa ke timbangan 2 Ton Scale, untuk

dilakukan proses penimbangan guna mengetahui berat tumpukan dan kemudian hasil

timbangan diprint. Adapun berat pertumpukan ingot berkisar antara 970 kg s/d 1060

kg. Setelah dilakukan penimbangan pada 2 ton Scale maka diberi penomoran atau

punching yaitu pemberian nomor tumpukan, proses ini dilakukan oleh operator

pengangkut atau penimbang tadi dan dilakukan secara manual.

Tumpukan ingot yang telah di-punching kemudian dibawa ke-cooling yard,

yaitu tempat pendinginan tumpukan ingot selama 16 jam sebelum dilakukan marking.

Setelah 16 jam maka suhu ingot berkisar antara 350C s/d 400C, selanjutnya dilakukan

proses marking dan painting sesuai dengan grade-nya. Proses marking disini yaitu

penulisan nomor lot, nomor tumpukan, dan berat tumpukan. Tumpukan ingot yang

Universitas Sumatera Utara

Page 14: ALUMINIUM.pdf

telah di-marking pada cooling yard diangkut ke-bundling house yaitu tempat untuk

mengikat tumpukan ingot dengan menggunakan alat CST (Combination Strapping

Band). Tumpukan diletakan diatas ingot base, dan kemudian diikat menggunakan pita

baja yang dikombinasikan dengan seal kemudian diikat kuat oleh CST. CST ini

terpasang pada jib crane berjalan. Satu tumpukan ingot diikat kuat dengan 3 ikatan,

dengan panjang strapping band yang terpakai ± 3,5 m. Selanjutnya dilakukan

pengecekan secara visual di bundling house sebelum dibawa ke-storage yard, dan

diserahkan ke bagian SMP.

Flux Treatment merupakan suatu proses perlakuan setelah charging yang

dilakukan dengan penambahan Flux (Type 827 HS) untuk mengangkat zat – zat

pengotor dan menghilangkan gas – gas hydrogen yang terdapat pada aluminium cair

didalam dapur. Pemberian Flux ini dilakukan dengan cara menaburkan flux keatas

permukaan aluminium cair denagan unit standard consumption 0,60 Kg/ton Al cair.

Setelah penaburan flux, maka dilakukan pengadukan (stiring) agar lebih homogen.

Setelah itu dilakukan proses holding time selama 2,5 jam agar zat pengotor naik

kepermukaan dengan maksimal. Kemudian zat pengotor tersebut dikeluarkan dari

dalam dapur. Proses pengeluaran zat pengotor tersebut disebut dengan skimming off

dan zat pengotor tersebut disebut dengan dross. ( Anonim, 1982).

2.4.4. Penuangan

Dapur (furnace) dipakai untuk menampung molten dari Reduction Plant dan

meleburkan ingot spec out dan logam sisa aluminium (scrap) di pabrik penuangan.

Aluminium cair dalam dapur dapat dikeluarkan dengan memiringkan dapur. Operasi

Universitas Sumatera Utara

Page 15: ALUMINIUM.pdf

pemiringan dapat dilakukan dengan sistem hidrolik. Operasi pembakaran dari alat

pembakar di kontrol secara otomatis sesuai dengan temperatur aluminium cair dalam

dapur. Temperatur aluminium tersebut di ukur oleh thermocouple yang terletak

berdekatan dengan lubang taphole.

Dapur ini mempunyai 1 buah pintu pengisian aluminium cair, 1 pintu untuk

skimming off dan 5 buah cleaning door untuk pengambilan dross spearing.

1) Tipe dan jumlah dapur (furnace)

Jumlah keseluruhan furnace adalah 10 unit, satu unit melting furnace dan 9

unit holding furnace. Melting furnace menggunakan alat pemanas pembakaran

(burner) yang terdiri dari dua nyala api yaitu : Pilot Burner dan Main Burner, dimana

pada main burner dihidupkan pada saat dibutuhkan peleburan sedangkan pilot burner

untuk menjaga temperatur. Pada furnace ini digunakan bahan bakar minyak berat

(heavy oil) dan gas LPG sebagai pamantik api. Sedangkan pada holding furnace

menggunakan elemen listrik sebagai pemanasnya, dengan daya keluar maksimum 390

KW untuk hubungan segi tiga (delta) dan 130 KW untuk hubungan bintang. Kapasitas

penaikan temperatur adalah 100C/jam pada kapasitas aluminium 30 ton.

Adapun jenis kemiringan furnace adalah :

a. One side, yaitu kemiringan satu sisi berjumlah 7 unit

b. Both side, yaitu kemiringan dua sisi berjumlah 3 unit

2) Kapasitas furnace

Kapasitas furnace 30 ton, sedangkan pada furnace No.6 telah dimodifikasi

dengan kapasitas 33 Ton, hal ini dikarenakan ukuran dan lapisan batu yang digunakan

pada furnace 6 lebih tipis dibandingkan dengan furnace lain. Pada furnace 6 batu

Universitas Sumatera Utara

Page 16: ALUMINIUM.pdf

tahan api yang digunakan adalah produk dalam negeri. Hal ini dilakukan dalam rangka

uji coba penaikan kapasitas produksi, dan penghematan.

3) Sistem pengontrolan temperature

Sistem pengontrolan temperatur pada keseluruhan furnace dilakukan secara

otomatis, dapat diset pada kontrol temperatur furnace maupun pada ruang kontrol oleh

operator kontrol.

4) Lapisan dinding furnace

Pada lapisan dinding furnace dipakai batu tahan api (Bricks) merupakan

bagian struktur dapur, baik untuk dapur pelebur maupun dapur penampung bahkan

ladle pengangkut molten. Bricks yang digunakan pada dapur atau furnace memiliki

kualitas yang baik. Bricks tersebut harus memiliki karakteristik sebagai berikut:

a) Sifat mekanik tinggi (tahan terhadap deformasi dan temperatur yang sangat tinggi)

b) Pemuaiannya minimal pada saat pemanasan yang tinggi.

c) Tidak mempengaruhi sifat-sifat atau kandungan aluminium itu sendiri.

5). Unit Mesin Pencetak (Casting Mechine Unit)

Mesin ini merupakan unit mesin untuk mencetak ingot dengan berat perbatang

50lb atau 22,7 ± 1,5kg, dari tipe conveyor datar dan memakai pendingin air tak

langsung yang tujuannya untuk mencetak ingot dari aluminium cair yang telah dituang

kedalam cetakan (mould).

Mesin penyusun ini terdiri dari:

1) Cooling chamber

Universitas Sumatera Utara

Page 17: ALUMINIUM.pdf

yaitu ruangan untuk mendinginkan ingot-ingot yang telah dicetak, pendinginan

dilakukan dengan cara menyemprotkan air secara langsung pada permukaan ingot.

2) Ingot detector dan ingot reject

adalah alat untuk memeriksa atau mendeteksi tebal ingot, apakah ingot yang dicetak

memenuhi standar. Alat ini mendeteksi tiga keadaan yaitu untuk menunjukkan ingot

yang terlalu tebal, tipis dan ukuran yang standar. Jika ingot yang dicetak tidak sesuai

dengan standar maka ingot akan dikelauarkan dari stacking conveyor secara otomatis.

3) Transfering equipment, line up

adalah alat untuk memindahkan ingot dari mesin penyusun ke turning over atau alat

pembalik ingot.

4) Turning over device

adalah alat untuk membalikkan ingot, agar ingot dapat tersusun dengan rapi sesuai

pengaturan pada kontrol penyusunan.

5) Stacking table

adalah meja tempat penyusunan ingot. Sebelum di angkat dan disusun oleh servo arm

ke stock conveyor.

6) Servo arm

adalah alat yang digunakan untuk memindahkan ingot yang tersusun pada stacking

table dan kemudian dipindahkan ke alat stock conveyor, servo arm ini dioperasikan

dengan tenaga manusia. Bentuk susunan ingot adalah tingkat pertama terdiri dari 4

ingot dan pada tingkat ke 2 sampai ke 9 terdiri dari 5 ingot tiap tingkatannya tersebut.

Universitas Sumatera Utara

Page 18: ALUMINIUM.pdf

7) Crane overhead 20T

Crane overhead adalah crane yang berjalan di atas rel. Biasanya digunakan dalam

rangka perbaikan dapur dan bermacam-macam peralatan lainnya. Pergerakan yang

bisa dilakukan pengangkatan, gerak melintang, dan gerak memanjang diperlengkapi

masing-masing oleh sebuah motor yang dikontrol dengan switch gantung dari bawah.

Crane ini digantung pada batang propile I yang memanjang dan digunakan untuk

memiringkan (mengangkat) ladle. Gerakan pengangkatan dan gerakan memanjang

dilakukan oleh masing-masing motor dengan pengoperasiannya dilakukan dari bawah

melalui switch gantung. Crane ini adalah crane memanjang overhead dan digunakan

untuk mengangkut peralatan. Setiap pergerakan pengangkatan, melintang dan

memanjang dilakukan oleh masing-masing motor dan dioperasikan dari bawah

melalui switch gantung penuangan.(PT.INALUM, 2003).

Universitas Sumatera Utara