BTA 2. Material Refraktori.pdf

Material RefraktoriPertemuan 2

Material RefraktoriPertemuan 2

Refractory

• Bahan / Material yang dapatmempertahankan bentuk dan kekuatanpada temperatur dan tekanan yangtinggi.

• Dibawah kondisi tegangan mekanikyang besar dan

• Adanya serangan kimia dari gas panasmaupun dari terak

• Bahan / Material yang dapatmempertahankan bentuk dan kekuatanpada temperatur dan tekanan yangtinggi.

• Dibawah kondisi tegangan mekanikyang besar dan

• Adanya serangan kimia dari gas panasmaupun dari terak

Aplikasi

• Pelapis tanur pengolahan logam

• Atap dari tanur

• Ladle

• Cruicible

• Pelapis tanur pengolahan logam

• Atap dari tanur

• Ladle

• Cruicible

Keberhasilan operasitanur ditentukan olehkualitas refractory yangdigunakan

Pemilihan Refractory

Kondisi yang mempengaruhi pemilihanrefractory adalah :

Jenis bahan apa yang akan dikerjakan

Berapakah temperatur operasi

Apakah kondisi atmosfir tanur

Jenis media pemanas yang dipakai

Tegangan mekanis apa saja yangbekerja pada waktu operasi

Kondisi yang mempengaruhi pemilihanrefractory adalah :

Jenis bahan apa yang akan dikerjakan

Berapakah temperatur operasi

Apakah kondisi atmosfir tanur

Jenis media pemanas yang dipakai

Tegangan mekanis apa saja yangbekerja pada waktu operasi

Kualitas

Kualitas refractory ditentukan oleh :

1. Bahan baku yang digunakan

2. Cara pembuatannya

Bahan BakuJenis dan Karakterisasi

Refractory

Umumnya bahan baku refraktory adalahoksida oksida logam kurang mulia

Kualitas

Umumnya bahan baku refraktory adalahoksida oksida logam kurang mulia

Contoh : silika, magnesia, alumina lime,

Beberapa refraktory terbuatdari bahan non oksida seperti :Karbon, silikon carbida,Senyawa logam tanah jarang

Klasifikasi

1. Berdasarkan persenyawaan /komposisi kimia

2. Berdasarkan sifat keasamaanrefractory

1. Berdasarkan persenyawaan /komposisi kimia

2. Berdasarkan sifat keasamaanrefractory

Berdasarkan Persenyawaan

1. Refractory Oksida

a) Silika

b) Lempung Tahan Api (fire Clay)

c) Alumina Kadar tinggi

d) Chromite dan Magnesia Chromite

e) Megnesia bakar

f) Forsterite

g) Oksida Khusus

1. Refractory Oksida

a) Silika

b) Lempung Tahan Api (fire Clay)

c) Alumina Kadar tinggi

d) Chromite dan Magnesia Chromite

e) Megnesia bakar

f) Forsterite

g) Oksida Khusus

Berdasarkan Persenyawaan

2. Refractory Non Oksida

a) Karbon dan Grafit

b) Silikon Carbida

c) Senyawa logam tanah Jarang (TiC,BN)

d) Logam (W, Mo, Fe)

2. Refractory Non Oksida

a) Karbon dan Grafit

b) Silikon Carbida

c) Senyawa logam tanah Jarang (TiC,BN)

d) Logam (W, Mo, Fe)

Berdasarkan sifat Keasaman

• Refractory Asam– Silika

– Fire Clay

• Refractory Basa– Magnesite

– Dolomite

– Forsterite

• Refractory Netral– Alumina

– Chromite

– Karbon dan Grafit

• Refractory Asam– Silika

– Fire Clay

• Refractory Basa– Magnesite

– Dolomite

– Forsterite

• Refractory Netral– Alumina

– Chromite

– Karbon dan Grafit

Refractory Silika

• Mengandung SiO2 sekitar 93%

• Tahan abrasi dan mempu menahanbeban pada temperatur tinggi

• Mampu menahan bentuknya di dekattemperatur lelehnya

• Macam macam refractory silika :1. Silika konvensional (0.5 – 1 % Al2O3)

2. Silika Superduty (0,2 – 0,5 % Al2O3)

3. Silika light weight (konduktifitas panas rendah)

• Mengandung SiO2 sekitar 93%

• Tahan abrasi dan mempu menahanbeban pada temperatur tinggi

• Mampu menahan bentuknya di dekattemperatur lelehnya

• Macam macam refractory silika :1. Silika konvensional (0.5 – 1 % Al2O3)

2. Silika Superduty (0,2 – 0,5 % Al2O3)

3. Silika light weight (konduktifitas panas rendah)

Fire Clay• Komposisi : SiO2 <78% dan Al2O3<44%

• Terbuat dari campuran :

– Mineral lempung

– Kaolin dan Grog

• Fire clay terbagi 3 jenis tergantungharga PCE (pyrometric coneequivalent)

– Pouring pit (PCE<15)

– Medium duty (PCE = 29)

– High duty (PCE =31,5)

– Superduty (PCE = 35)

• Komposisi : SiO2 <78% dan Al2O3<44%

• Terbuat dari campuran :

– Mineral lempung

– Kaolin dan Grog

• Fire clay terbagi 3 jenis tergantungharga PCE (pyrometric coneequivalent)

– Pouring pit (PCE<15)

– Medium duty (PCE = 29)

– High duty (PCE =31,5)

– Superduty (PCE = 35)

• Bersifat serba guna, lebih murahdibanding refractory lainnya

• Banyak digunakan pada industri besibaja, nonferrous, industri gelas dankeramik, industri semen

• Bersifat serba guna, lebih murahdibanding refractory lainnya

• Banyak digunakan pada industri besibaja, nonferrous, industri gelas dankeramik, industri semen

Alumina Kadar Tinggi

• Refraktory alumina kadar tinggimengadung Al2O3 dalam jumlah besar.

• Al2O3 menentukan harga PCE.

• Tidak larut dalam air, uap panas, asamanorganik serta alkali.

• Mampu beroperasi pada tanur denganatmosfir oksidizing maupun reducingsampai dengan temperatur 1850celsius

• Refraktory alumina kadar tinggimengadung Al2O3 dalam jumlah besar.

• Al2O3 menentukan harga PCE.

• Tidak larut dalam air, uap panas, asamanorganik serta alkali.

• Mampu beroperasi pada tanur denganatmosfir oksidizing maupun reducingsampai dengan temperatur 1850celsius

Alumina Kadar Tinggi

Berdasarkan ASTM refraktory ini dibagimenjadi :

a) Refractory mullite

Terdiri atas 72% Alumina & 28% silika

Digunakan pada atap tanur, BF, Hot stove

a) Refractory Corundum

99 % refractory alumina disebutcorondum

Single phase, polycrystalline

Berdasarkan ASTM refraktory ini dibagimenjadi :

a) Refractory mullite

Terdiri atas 72% Alumina & 28% silika

Digunakan pada atap tanur, BF, Hot stove

a) Refractory Corundum

99 % refractory alumina disebutcorondum

Single phase, polycrystalline

Alumina Kadar TinggiBata refractory alumina umum digunakan

pada : Kiln pada industri keramik, batu kapur, dan semen

Cruicible peleburan logam

Blast furnace pada daerah Hearth dan shaft

Tanur peleburan dross timah

Bata refractory alumina umum digunakanpada :

Kiln pada industri keramik, batu kapur, dan semen

Cruicible peleburan logam

Blast furnace pada daerah Hearth dan shaft

Tanur peleburan dross timah

Dolomit

• Termasuk refraktory netral

• CaCO3-MgCO3 CaO – MgO

• Mengandung 97% CaO + MgO

• Compatibel dengan indusri semen danclinker ketahananterhadap thermal shok & seranganalkali

• Termasuk refraktory netral

• CaCO3-MgCO3 CaO – MgO

• Mengandung 97% CaO + MgO

• Compatibel dengan indusri semen danclinker ketahananterhadap thermal shok & seranganalkali

Chromite Refractories

• Chromite – Magnesite refractories

• Magnesite – Chromite refractories

• Perbedaan :– CM Refractories : 15-35 % Cr & 42 – 50 % MgO

• Tahan terhadap serangan slag dan Gas

– MC Refractories : 60 % MgO dan 8 – 18%Cr2O3

• Ketahanan terhadap spalling yang lebih baikdibanding CM

• Digunakan pada steel melting dengan slag basa

• Chromite – Magnesite refractories

• Magnesite – Chromite refractories

• Perbedaan :– CM Refractories : 15-35 % Cr & 42 – 50 % MgO

• Tahan terhadap serangan slag dan Gas

– MC Refractories : 60 % MgO dan 8 – 18%Cr2O3

• Ketahanan terhadap spalling yang lebih baikdibanding CM

• Digunakan pada steel melting dengan slag basa

Jenis dan Bentuk Refractory

Jenis dan Bentuk Refractory

Berdasarkan MetodePembuatan

• Dry Press Process

• Fused Cast

• Hand Molded

• Formed (Normal, Fired/ikatan kimia)

• Unformed (Monolitic)

• Dry Press Process

• Fused Cast

• Hand Molded

• Formed (Normal, Fired/ikatan kimia)

• Unformed (Monolitic)

Berdasarkan Bentuk Fisik

A. Shaped Refractories/Brick/Bata

Mempunyai bentuk saat dijual (bata)

Refraktori konvensional, umum digunakanpada tanur pembakaran

Dibentuk dgn mechine pressed

Keunggulan:o Lebih padat (dense)

o Low porosity

o Kekuatan lebih optimal

o Tidak memerlukan curing awal



Refraktori konvensional, umum digunakanpada tanur pembakaran


Keunggulan:o Lebih padat (dense)

o Low porosity

o Kekuatan lebih optimal

o Tidak memerlukan curing awal



Kekurangan:o Biaya instalasi yang lebih mahal

o Waktu instalasi lebih lama

o Memiliki sambungan

o Sedikit ketersedian dan minim variasi

o Memiliki standar ukuran tertentuo Contoh : Standard square = 230 X 114 x 65 mm

Header Key = 230 X 114/108 X 65 mm


Kekurangan:o Biaya instalasi yang lebih mahal

o Waktu instalasi lebih lama

o Memiliki sambungan

o Sedikit ketersedian dan minim variasi

o Memiliki standar ukuran tertentuo Contoh : Standard square = 230 X 114 x 65 mm

Header Key = 230 X 114/108 X 65 mm





Bentuk bata/Brick dibagi 2 : Type Standar

Type Special

Umumnya dibuat hand molded




Bentuk bata/Brick dibagi 2 : Type Standar

Type Special

Umumnya dibuat hand molded


B. Unshaped Refractories/Monolitic

Tidak mempunyai bentuk

Dibentuk saat akan di install.

Memberikan lapisan/lining tanpasambungan dan umum disebutmonolitik

Di katagorikan menjadi : PlasticRefraktories, Ramming Mixes, Castables,Gunning mixes, fettling mixes dan mortar


Tidak mempunyai bentuk

Dibentuk saat akan di install.

Memberikan lapisan/lining tanpasambungan dan umum disebutmonolitik

Di katagorikan menjadi : PlasticRefraktories, Ramming Mixes, Castables,Gunning mixes, fettling mixes dan mortar



Instalasi castabel umumnya dicampurdengan air

Keuntungan : Instalasi & pekerja lebih murah dibanding

instalasi bata

Waktu instalasi lebih cepat

Ketersedianya banyak dan dapat mengikutikebutuhan tanur

Tanpa sambungan

Diperkuat dengan tambahan jangkar (anchor)


Instalasi castabel umumnya dicampurdengan air

Keuntungan : Instalasi & pekerja lebih murah dibanding

instalasi bata

Waktu instalasi lebih cepat

Ketersedianya banyak dan dapat mengikutikebutuhan tanur

Tanpa sambungan

Diperkuat dengan tambahan jangkar (anchor)



Kelemahan :

Kebutuhan air yang cukup tinggi

Ketahanan panas yang cenderung lebihrendah

Perlu adanya pemanasan awal

Klasifikasi Refraktori Monolitik

Refraktori Castable

Refraktori Plastis


Kelemahan :

Kebutuhan air yang cukup tinggi

Ketahanan panas yang cenderung lebihrendah

Perlu adanya pemanasan awal


Refraktori Castable

Refraktori Plastis




Refraktori Castable/ sebagai binder Alumina cement sebagai

Refraktori Plastis Clay sebagai Binder

Dua tipe : Wet type / Basah

Agregat halus, air dan bindar tercampur +aditive

Dry type / Kering

Agregat halus dan binder tanpa air + Aditive



Refraktori Castable/ sebagai binder Alumina cement sebagai

Refraktori Plastis Clay sebagai Binder

Dua tipe : Wet type / Basah

Agregat halus, air dan bindar tercampur +aditive

Dry type / Kering

Agregat halus dan binder tanpa air + Aditive



Jenis Refraktori Monolitik

Refraktori concrete/Castable

Refraktori monolitik Heat-setting

Refraktori Ramming mixes

Refraktori Gunning mixes

Refraktori Plastics

Refraktori Fiber (ceramic blanket)


Jenis Refraktori Monolitik


Refraktori monolitik Heat-setting



Refraktori Plastics

Refraktori Fiber (ceramic blanket)


• kategori un-shape

• menggunakan pengikat (binder) cement

• memungkinkan untuk setting(mengeras) pada temperatur kamar.

Refraktori monolitik heat setting

Refraktori monolitik heat setting

• Penggunaan pada furnace yang tidakmenginginkan adanya kandungan airpada lining refraktorinya.

• Proses setting pada refraktori ini biasadikenal dengan sinter.


• Refraktori monolitik yang padaaplikasinya tidak memungkinkan untukdilakukan pengecoran.

• Pemasangannya dilakukan dengan caraditumbukkan.

• Refraktori monolitik yang padaaplikasinya tidak memungkinkan untukdilakukan pengecoran.

• Pemasangannya dilakukan dengan caraditumbukkan.


• Refraktori jenis inidiperuntukan padatempat-tempat yangsulit dilakukanpengecoran maupunramming, untuk itudilakukan dengancara gunning.

• Refraktori jenis inidiperuntukan padatempat-tempat yangsulit dilakukanpengecoran maupunramming, untuk itudilakukan dengancara gunning.

BTA 2. Material Refraktori.pdf

Documents

Transcript of BTA 2. Material Refraktori.pdf