JENIS JENIS REFRAKTORI JENIS REFRAKTORI

Transkripsi

1 JENIS JENIS REFRAKTORI METALLURGY AND MATERIALS ENGINEERING DEPARTMENT UNIVERSITY OF INDONESIA 2008 JENIS REFRAKTORI Acid - Fire brick - Semi silika - Silika Basic -Magnesite - Dolomite -Chrome magnesite -Magnesitechrome -Forsterite Neutral -Chromite -Carbon -Grafit - Silicon carbide Special - Pure alumina - Zirconthoria -Spinel -Borannitride 1

2 JENIS REFRAKTORI Refraktori Asam - Bahan dasar : SiO 2 - Silika - Fire Clay: Campuran 30 40% Al 2 O 3 dan SiO 2 - Sillimanite dan Andalusite : Campuran ± 60 % Al 2 O 3 dan SiO 2 Refraktori Basa - Bahan dasar : MgO -Magnesite( MgO) - Dolomite ( MgCO 3. CaCO 3 ) -Chrome Magnesite - Magnesite - Chrome JENIS REFRAKTORI Refraktori Netral - bersifat inert terhadap suasana asam/basa -karbon -chromite Refraktori Special - Mahal -ZrO 2, BeO, ThO 2 - Untuk keperluan yang sangat khusus Contoh : reaktor atom dan teknologi gas terbaru B 2 O 3 -SiO 2 -P 2 O 5 -V 2 O 5 -Al 2 O 3 -TiO 2 -ZrO 2 -FeO-PbO-MgO Basasitas Meningkat 2

3 3

4 REFRAKTORI ALUMINA SILIKA METALLURGY AND MATERIALS ENGINEERING DEPARTMENT UNIVERSITY OF INDONESIA 2008 Refraktori Aluminium Silika Sistem Aluminium Silika - Jenis refraktori tergantung dari variasi komposisi Al 2 O 3 dan SiO 2. - contoh: firebrick (30% Al 2 O 3 dan 70% SiO 2 ) sampai C terdiri dari Mullite(3Al 2 O 3 2SiO 2.) dan silika (cristobalite or tridymite) Karakteristik Mullite : Sangat kuat Tahan terhadap temperatur tinggi Karenanya kekuatan refraktori ini dipengaruhi oleh kandungan mullite 4

5 5

6 Komposisi Silika dan Alumina-Silika Brick 6

7 Sifat Silika dan Alumina-Silika Brick 7

8 Refraktori Aluminium Silika Pembagiannya : Fire Brick (Al 2 O 3 25%) pada C 70% liquid dan 30% mullite masih mampu bertahan bentuknya dalam waktu lama Andalusite (Al 2 O 3 50%) Pada C terdiri dari 40% liquid dan 60% mullite Pada 1700 terdiri dari 45%liquid refraktoriness masih baik tapi RUL rendah Mullite (Al 2 O 3 72%) C s/d 1810% terdiri dari100% mullite refraktoriness meningkat Jadi dengan peningkatan Al 2 O 3 menguntungkan sifat refraktoriness FIRE BRICK Umum dipakai (50%-55%) Diklasifikasikan atas Al 2 O 3 Jika Al 2 O 3 < 32% kualitas rendah Al 2 O % semi silika Kandungan lain dari firebrick -TiO 2 ~ 0,2-5 % -Fe 2 O 3 ~ 1-6 % - CaO & MgO ~ 0,1-2 % -K 2 O ~ 0,1 3 % 8

9 FIRE BRICK Sifat firebrick Kenaikan Al 2 O 3 dari 25% ke 45% refractoriness naik dari 1550C ke 1700C RUL C tergantung komposisi /impurities Spalling resistance baik, makin tinggi Al 2 O 3 makin baik Slag resistance - baik terhadap slag asam - buruk terhadap slag basa,feo,alkali -jikaal 2 O 3 tinggi maka slag resistance baik karena kandungan oksida lain rendah 9

10 FIREBRICK Penggunaan fire brick: Shaft Tanur tinggi Ladle Cowper Reheating Furnance Shaft Tanur tinggi - Sering terjadi carbon deposition 2 CO T = 450 C CO 2 + C Persyaratan refraktori: Kandungan Fe rendah atau tidak ada Low porosity ketahanan abrasi baik High Alumina Brick Jika kadar Al 2 O 3 > 46 % banyak keuntungan sifat 2 yg diinginkan Contoh : Sillimanite : Al 2 O 3 = 63 % Andalusite : Al 2 O 3 = 50% Mullite : Al 2 O 3 = % - Mullite nerupakan bahan dasar bauksit + clay (bahanpengikat ) - bertahan tetap solid s/d 1810 C - Mahal - Hanya untuk kondisi tertentu ( benar-benar sesuai ) - Refractoriness 1850 tabel - Spalling resistance excelent - Cold Strength tinggi 10

11 High Alumina Brick Ketahanan thd Slag : - lebih baik dari fire brick - Refraktori dgn % Al 2 O 3 thn thd slag asam - Refraktori dgn 70 % Al 2 O 3 thn thd slag asam / basa, bahkan thd FeO Penggunaan high alumina brick Kualitas lebih baik menggantikan fire brick Line bosh Tanur Tinggi Shaft ( bukan daerah paling atas ), menggunakan sillimanite & andalusite ketahanan thd CO deposition High Alumina Brick Sifat lain High Alumina Brick High density Low porosity good thermal conductivy high capacity for heat Banyak pula untuk : - Dinding reheating furnace 11

12 REFRACTORY ALUMINA SILICA Hasil foto SEM struktur mikro kwarsa, mullite dan alumina (korundum) REFRAKTORI SILIKA METALLURGY AND MATERIALS ENGINEERING DEPARTMENT UNIVERSITY OF INDONESIA

13 Silika Brick Silika digunakan sebagai refraktori Kriteria : SiO 2 > 95% Al 2 O 3 < 1 % alkali 3 % Bahan Baku Silika Brick : Ganister (~ 98% SiO 2 ) Quartzite Sand Refractory High Duty Silica SiO 2 tinggi Al 2 O 3 dan alkali rendah Ukuran butir kristalnya kecil Porositas rendah Silika Brick Alotropi dari silika α β (573 C) Trydimite (867 C) kristobalite TL (1783 C) Sifat: Peka terhadap pemanasan & pendinginan yang cepat sekitar 400 o C. Jadi pemanasan dan pendinginan harus dilakukan dengan perlahanlahan 13

14 Sifat Sifat Refraktori 14

15 Silika Brick Sifat utama refraktori silika: Nilai RUL nya tinggi krn ikatan tridimite kekuatannya dapat dipertahankan sampai mendekati titik leburnya Refractoriness :1710 O C 1730 O C high duty silika RUL :1630 O C O C high duty silika Lebih mahal 15

16 Silika Brick Thermal expansion : -sangatrendah - > 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 O C) Silika Brick Penggunaan refraktori silika Roof s/d temp 1600 O C Dinding dapur pemb. Kokas (1400 O C) Berbagai keperluan Dengan batasan sifat spalling-nya < 300 o C buruk Tidak diinginkan range penggunaan < C 16