JENIS – JENIS REFRAKTORI METALLURGY METALLURGY AND AND MATERIALS MATERIALS ENGINEERING ENGINEERING DEPARTMENT DEPARTMENT UNIVERSITY UNIVERSITY OF OF INDONESIA INDONESIA 2008 2008
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
JENIS REFRAKTORI Acid
Basic
- Fire brick - Magnesite - Semi silika - Dolomite - Silika - Chrome magnesite - Magnesitechrome - Forsterite
Neutral
Special
-
-
Chromite Carbon Grafit Silicon carbide
Pure alumina Zirconthoria Spinel Boran nitride
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
1
JENIS REFRAKTORI
Refraktori Asam - Bahan dasar : SiO2 - Silika - Fire Clay: Campuran 30 – 40% Al2O3 dan SiO2 - Sillimanite dan Andalusite : Campuran ± 60 % Al2O3 dan SiO2
Refraktori Basa - Bahan dasar : MgO - Magnesite ( MgO ) - Dolomite ( MgCO3 . CaCO3) - Chrome – Magnesite - Magnesite - Chrome
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
JENIS REFRAKTORI
Refraktori Netral - bersifat inert terhadap suasana asam/basa - karbon - chromite
Refraktori Special - Mahal - ZrO2, BeO, ThO2 - Untuk keperluan yang sangat khusus Contoh : reaktor atom dan teknologi gas terbaru B2O3 - SiO2- P2O5-V2O5-Al2O3-TiO2-ZrO2-FeO-PbO-MgO Î Basasitas Meningkat Î
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
2
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
3
REFRAKTORI ALUMINA SILIKA METALLURGY METALLURGY AND AND MATERIALS MATERIALS ENGINEERING ENGINEERING DEPARTMENT DEPARTMENT UNIVERSITY UNIVERSITY OF OF INDONESIA INDONESIA 2008 2008
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
Refraktori Aluminium Silika Sistem Aluminium Silika - Jenis refraktori tergantung dari variasi komposisi Al2O3 dan SiO2. - contoh: firebrick (30% Al2O3 dan 70% SiO2) sampai 15450C terdiri dari Mullite(3Al2O3 2SiO2.) dan silika (cristobalite or tridymite) Karakteristik Mullite : Sangat kuat Tahan terhadap temperatur tinggi Karenanya kekuatan refraktori ini dipengaruhi oleh kandungan mullite DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
4
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
5
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
Komposisi Silika dan Alumina-Silika Brick
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
6
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
Sifat Silika dan Alumina-Silika Brick
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
7
Refraktori Aluminium Silika Pembagiannya : Fire Brick (Al2O3 25%) pada 15950C Î70% liquid dan 30% mullite Î masih mampu bertahan bentuknya dalam waktu lama Andalusite (Al2O3 50%) Pada 1595 0C terdiri dari 40% liquid dan 60% mullite Pada 1700 terdiri dari 45%liquid Îrefraktoriness masih baik tapi RUL rendah Mullite (Al2O3 72%) 1595 0C s/d 1810% terdiri dari100% mullite Îrefraktoriness meningkat
Jadi dengan peningkatan Al2O3 menguntungkan sifat refraktoriness DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
FIRE BRICK Umum dipakai (50%-55%) Diklasifikasikan atas Al2O3 Jika Al2O3 < 32% Î kualitas rendah
Al2O3 10-22% Î semi silika
Kandungan lain dari firebrick - TiO2 ~ 0,2-5 % - Fe2O3 ~ 1-6 % - CaO & MgO ~ 0,1-2 % - K2O ~ 0,1 – 3 %
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
8
FIRE BRICK Sifat firebrick
Slag resistance
Kenaikan Al2O3 dari 25% ke 45% Îrefractoriness naik dari 1550C ke 1700C
- baik terhadap slag asam
RUL 15000CÎtergantung komposisi /impurities
- jika Al2O3 tinggi maka slag resistance baik karena kandungan oksida lain rendah
Spalling resistance baik, makin tinggi Al2O3 makin baik
- buruk terhadap slag basa,FeO,Alkali
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
9
FIREBRICK Penggunaan fire brick: Shaft Tanur tinggi Ladle Cowper Reheating Furnance Shaft Tanur tinggi - Sering terjadi carbon deposition 2 CO T = 450 C CO2 + C Persyaratan refraktori: Kandungan Fe rendah atau tidak ada Low porosity ketahanan abrasi baik DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
High Alumina Brick Jika kadar Al2O3 > 46 % Î banyak keuntungan sifat2 yg diinginkan Contoh : Sillimanite : Al2O3 = 63 % Andalusite : Al2O3 = 50% Mullite : Al2O3 = 70 – 73 % - Mullite nerupakan bahan dasar bauksit + clay (bahanpengikat ) - bertahan tetap “solid” s/d 1810 C - Mahal - Hanya untuk kondisi tertentu ( benar-benar sesuai ) - Refractoriness 1850 Î tabel - Spalling resistance excelent - Cold Strength tinggi DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
10
High Alumina Brick Ketahanan thd Slag : - lebih baik dari fire brick - Refraktori dgn 50 – 60 % Al2O3 Î thn thd slag asam - Refraktori dgn 70 % Al2O3 Î thn thd slag asam / basa, bahkan thd FeO Penggunaan high alumina brick ¾ Kualitas lebih baik Î menggantikan fire brick ¾ Line bosh Tanur Tinggi ¾ Shaft ( bukan daerah paling atas ), menggunakan sillimanite & andalusite Î ketahanan thd CO deposition DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
High Alumina Brick Sifat lain High Alumina Brick High density Low porosity Î good thermal conductivy Î high capacity for heat
Banyak pula untuk : - Dinding reheating furnace DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
11
REFRACTORY ALUMINA SILICA
Hasil foto SEM struktur mikro kwarsa, mullite dan alumina (korundum) DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
REFRAKTORI SILIKA METALLURGY METALLURGY AND AND MATERIALS MATERIALS ENGINEERING ENGINEERING DEPARTMENT DEPARTMENT UNIVERSITY UNIVERSITY OF OF INDONESIA INDONESIA 2008 2008
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
12
Silika Brick Silika digunakan sebagai refraktori Kriteria : SiO2 > 95% Al2O3< 1 % alkali Î3 %
Refractory High Duty Silica SiO2 tinggi Al2O3 dan alkali rendah Ukuran butir kristalnya kecil Porositas rendah
Bahan Baku Silika Brick : Ganister (~ 98% SiO2 ) Quartzite Sand
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
Silika Brick Alotropi dari silika αÎβ (573 C)ÎTrydimite (867 C)Îkristobalite Î TL (1783 C) Sifat: Peka terhadap pemanasan & pendinginan yang cepat sekitar 400oC. Jadi pemanasan dan pendinginan harus dilakukan dengan perlahanlahan DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
13
Sifat Sifat Refraktori
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
14
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
Silika Brick Sifat utama refraktori silika: Nilai RUL nya tinggi krn ikatan tridimite kekuatannya dapat dipertahankan sampai mendekati titik leburnya Refractoriness :1710 OC 1730 OC Î high duty silika RUL :1630 OC 1670 – 1700 OC Î high duty silika
Lebih mahal
DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
15
Silika Brick Thermal expansion : - sangat rendah - > 300 C , spalling resistance baik (gambar ) Ketahanan slag : thd asam sangat baik permeabilitas , krn porositas high duty silika : 45% porosity Density : Ringan (1,7 gr /cm) cocok untuk roof (s/d 1600 OC) DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
Silika Brick Penggunaan refraktori silika Roof s/d temp 1600 OC Dinding dapur pemb. Kokas (1400 OC) Berbagai keperluan Dengan batasan Î sifat spalling-nya < 300 oC Î buruk Tidak diinginkan range penggunaan < 300 0C DR.-ING. BAMBANG SUHARNO
16