KONSTRUKSI DALAM PEMBUATAN DAPUR CRUCIBLE UNTUK PELEBURAN ALUMINIUM BERKAPASITAS 50 KG MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR PADAT

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "KONSTRUKSI DALAM PEMBUATAN DAPUR CRUCIBLE UNTUK PELEBURAN ALUMINIUM BERKAPASITAS 50 KG MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR PADAT"

Liani Pranata
6 tahun lalu
Tontonan:

KONSTRUKSI DALAM PEMBUATAN DAPUR CRUCIBLE UNTUK PELEBURAN ALUMINIUM BERKAPASITAS 50 KG MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR PADAT SKRIPSI Skripsi yang Diajukan untuk

1 KONSTRUKSI DALAM PEMBUATAN DAPUR CRUCIBLE UNTUK PELEBURAN ALUMINIUM BERKAPASITAS 50 KG MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR PADAT SKRIPSI Skripsi yang Diajukan untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik DADANG SUNARYO NIM DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT atas semua berkat dan rahmat-nya, hingga saya dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini berjudul KONSTRUKSI DALAM PEMBUATAN DAPUR CRUCIBLE UNTUK PELEBURAN ALUMINIUM BERKAPASITAS 50 KG MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR PADAT". Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Mesin guna menyelesaikan pendidikan untuk meraih gelar Sarjana Teknik. Dalam penyelesaian tugas sarjana ini, penulis banyak mendapat bantuan, motivasi, serta dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ayahanda Ujang dan Umi Ponijah yang membesarkan serta mendidik penulis, Nenek, Paklek, serta Buklek dan dengan doa-doa mereka yang selalu menyertai penulis setiap saat. 2. Ibu Ir.Raskita S Meliala selaku dosen pembimbing tugas sarjana yang telah memberi arahan, bimbingan dan pelajaran berharga dari awal hingga selesainya tugas sarjana ini. 3. Bapak Dr. Ir.Ing.Ikhwansyah Isranuri,M.Eng dan Bapak Ir.Tulus Burhanuddin Sitorus,MT Selaku Ketua jurusan dan Sekretaris Teknik Mesin Fakultas Teknik. 4. Seluruh staf pengajar dan pegawai administrasi Jurusan Teknik Mesin di, yang telah banyak membantu penulis dan memberikan bimbingan selama perkuliahan. 5. Asisten Lab.Foundry Ir.Marlon, atas bimbingan dan bantuannya selama melakukan proses rancang bangun ataupun pengujian di Laboratorium Foundry. 6. Teman-temanku senasib dan sepenanggungan Stambuk 2005 yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang telah memberikan motivasi untuk menyelesaikan tugas sarjana ini.

3 7. Dhiny Arifah Saragih Amd yang banyak memberikan semangat kepada penulis. 8. Teman-teman satu kos, Alfredo Damanik SH, Panji Setio Putradi Amd, Azhari Pane, Gara Prasetyo Amd, Zulkarnaen Lubis, dan Untung Santoso. 9. Semua pihak yang telah mendukung dalam menyelesaikan tugas sarjana ini. Penulis berharap tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Penulis juga menyadari bahwa tugas sarjana ini jauh dari kesempurnaan, maka penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan tugas sarjana ini. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih. Medan, 16 oktober 2010 DADANG SUNARYO NIM :

4 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR i DAFTAR ISI.iv DAFTAR GAMBAR...vi DAFTAR TABEL..vii DAFTAR SIMBOL viii BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Batasan Masalah Metode Penulisan 2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA Logam Bukan Besi ( Non Ferrous Metal ) Tembaga dan Paduannya Seng dan Paduannya Magnesium dan Paduannya Alumunium dan Paduannya Sejarah Penemuan Alumunium Sifat-sifat Alumunium Sisitem Penomoran Alumunium Paduan-paduan Alumunium yang Utama Paduan Al-Cu dan Al-Cu-Mg ( ) Paduan Al-Si ( ) Paduan Al-Mg-Si ( ) Paduan Al-Mg-Zn ( 7075 ) Dapur Crucible Pemilihan Bahan Batu Tahan Api pemilihan Batu Tahan Api Bahan Batu Tahan Api Semen Tahan Api.23

5 2.9 Konstruksi Dapur Pelebur Perpindahan Panas BAB III. PERENCANAAN DAPUR Konstruksi Dapur Pelebur Cawan Lebur Batu Tahan Api Penumpu Cawan Lebur Semen Tahan Api Ruang Bakar Dinding Luar Pemilihan Alat Pemanas 33 BAB IV. KONSTRUKSI DAPUR PELEBUR Konstruki Dapur Pelebur Kapasitas Cawan Lebur Batu Tahan Api Penumpu Cawan Lebur Ruang Bakar Dinding Luar Analisa Biaya Perhitungan Kebutuhan Kalor untuk Aluminium Kalor Untuk Melebur Alumunium (Q1) Kalor Yang Diserap Batu Tahan Api (Q 2 ) Panas Yang Diserap Dinding Plat Luar (Q 3 ) Panas Yang Diserap Cawan Lebur (Q 4 ) Kalor Total Yang Terserap (Q tot ) Laju Aliran Panas ke Dinding Samping (q 1 ) Panas yang Terbuang Melalui Lubang Cawan Pelebur ( q 2 ) Waktu Peleburan Efisiensi Dapur Crucible Tabel Hasil Perhitungan 61

6 4.10 Proses Pembuatan Dapur Membuat Dinding Luar Menyusun Batu Tahan Api Bahan Pengikat Pengecatan Dinding Luar.66 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN..68 DAFTAR PUSTAKA..70 LAMPIRAN

7 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Diagram Fasa Tembaga 5 Gambar 2.2 Diagram Fasa Magnesium 6 Gambar 2.3 Diagram Fasa Al-Cu-Mg 12 Gambar 2.4 Diagram Al-Si 13 Gambar 2.5 Diagram Al-Mg-Si 15 Gambar 2.6 Diagram Fasa Al-Mg-Zn 16 Gambar 2.7 Dapur kedudukan tetap 17 Gambar 2.8 Tanur udara terbuka 18 Gambar 2.9 Penampang tanur udara 19 Gambar 2.10 Tanur induksi 20 Gambar 3.1 Konstruksi dapur pelebur 27 Gambar 3.2 Bentuk dan ukuran cawan lebur 29 Gambar 3.3 Dimensi batu tahan api 30 Gambar 3.4 Penumpu cawan lebur 30 Gambar 3.5 Luas ruang bakar 32 Gambar 3.6 Dinding luar 33 Gambar 3.7 Blower 34 Gambar 4.1 Konstruksi dapur crucible 35 Gambar 4.2 Bentuk dan ukuran cawan lebur 38 Gambar 4.3 Batu tahan api 41 Gambar 4.4 Luas ruang bakar 42 Gambar 4.5 Bentangan Plat 44 Gambar 4.6 Perpindahan panas secara konduksi dan konveksi 52 Gambar 4.7 Dinding dapur 53 Gambar 4.8 Perpindahan Panas pada Cawan 56 Gambar 4.9 Plat dinding luar 63 Gambar 4.10 Dinding plat luar yang telah dilubangi 64 Gambar 4.11 Proses pengerolan plat dinding luar 64 Gambar 4.12 Dinding plat luar yang telah berbentuk silinder 65 Gambar 4.13 Penyusunan batu tahan api ke dalam dinding silinder 66

8 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Berat jenis beberapa jenis logam 3 Tabel 2.2 Alumunium Assosiasi Index System 8 Tabel 2.3 Sifat-sifat paduan Al-Cu-Mg 11 Tabel 2.4 Sifat-sifat paduan Al-Si 13 Tabel 2.5 Sifat-sifat paduan Al-Mg-Si 14 Tabel 2.6 Sifat-sifat paduan Al-Mg-Zn 16 Tabel 4.1 Berat total dapur 61 Tabel 4.2 Total kalor yang terserap bahan dapur untuk aluminium 61 Tabel 4.3 Total laju aliran panas 62

9 DAFTAR SIMBOL SIMBOL KETERANGAN SATUAN Cp 1 Panas jenis alumunium padat KJ/kg. 0 K Cp 2 Panas jenis alumunium cair KJ/kg. 0 K Cp 3 Panas jenis batu tahan api KJ/kg. 0 K Cp 4 Panas jenis dinding plat luar KJ/kg. 0 K Cp 5 Panas jenis cawan lebur KJ/kg. 0 K D db Diameter dalam Batu bata m D lb Diameter luar batu bata m D p Diameter plat luar m h o Koefisien perpindahan panas konveksi W/m. o C HHV Nilai pembakaran atas batubara KJ/kg k b Konduktivitas thermal batu bata W/m. o C k p Konduktivitas thermal dinding plat W/m. o C L Tinggi ruang bakar m m b Massa batu bata kg m bb Massa bahan bakar kg m pl Massa plat dinding luar kg m cl Massa cawan lebur kg m al Massa alumunium yang akan dilebur kg N u Bilangan Nusselt - P r Bilangan Prandal - q 1 Kalor yang terbuang dari dinding dapur KJ/jam q 2 Kalor yang terbuang dari lubang cawan lebur KJ/jam Q 1 Kalor yang diserap untuk melebur alumunium KJ Q 2 Kalor yang diserap batu tahan api KJ Q 3 Kalor yang diserap dinding plat luar KJ Q 4 Kalor yang diserap cwan lebur KJ Q t1 Kalor total yang diserap KJ Q t2 Kalor yang terbuang selama proses KJ r 3 Jari-jari dalam bata m

10 r 4 Jari-jari luar bata m r 5 Jari-jari luar dinding m R e Bilangan Reynold - t b Tinggi bata yang menerima panas m t p Tinggi plat yang mengalami prubahan suhu m t f T a T 1 Suhu film Temperatur ruang bakar Temperatur suhu lingkungan U o Koefisien perpindahan panas total W/m. o C V Viskositas Kinematika Cst X p Ketebalan plat dinding m X pa Ketebalan plat atas m o K o K o K

dokumen-dokumen yang mirip

PEMILIHAN MATERIAL DALAM PEMBUATAN DAPUR CRUSIBLE PELEBUR ALUMINIUM BERKAPASITAS 50KG DENGAN BAHAN BAKAR PADAT

PEMILIHAN MATERIAL DALAM PEMBUATAN DAPUR CRUSIBLE PELEBUR ALUMINIUM BERKAPASITAS 50KG DENGAN BAHAN BAKAR PADAT SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik M. ROLAN