ANALISIS KEGAGALAN REFRAKTORI CASTABEL

Faktor-faktor penyebab terjadinya kerusakan refraktori kastabel dapat dianalisis sebagai berikut:

4.1     Konstruksi/ Pemasangan Kastabel

  • Komposisi kastabel tidak sesuai dengan kinerja operasi tungku/dapur (keslahan rancangan komposisi dan atau distribusi partikel butiran).
  • Penyiapan massa aduk kastabel-air.

1)      Kelebihan air pencampur.

2)      Terlalu lama proses pengadukan dan atau waktu pemasangan/pengecoran.

  • Pekerjaan konstruksi pemasangan kastabel.

a)      Densitas tidak sesuai rancangan dan porositas kastabel terlalu besar (>20%).

b)      Tidak adanya ruang dilatansi atau ekspansi pada permukaan kastbel dan struktural joint antar sambungan kontruksi kastabel.

c)      Teknik kontruksi tidak tepat workabilitasnya (vibrasi, spraying, pumping, selp flowing dan sebagainya).

4.2     Metode Heating Up atau Pra Pembakaran

Kecepatan pemanasan kastabel terpasang tidak sesuai skedul semestinya. Pemanasan dilakukan dengan kecepatan yang terlalu tinggi pada trayek temperatur 25-110 0C, 110-500 0C, 500-900 0C dan 900-suhu maksimum 1400 0C.

4.3     Imputri

Impuriti dalam masa bahan yang dipanaskan atau dileburkan dalam tungku/ dapur banyak mengandung uap pada suhu operasi, misal : K2O, SO4, Cl2 dan sebagainya yang dapat menetrasi kedalam kastabel refraktori. Leburan bahan yang dipanaskan tungku/dapur mengandung leburan alkali silikat, besi silikat dan kalsium alumina silikat atau kalsium silikat (slag).

 

4.4     Terjadinya Thermal spalling

Agregat dalam kastabel mempunyai thermal expantion yang tinggi  (> 7 x 10 -6 0C-1) sedangkan pengoperasian tungku terlalu mengejut perubahan teperaturnya.

4.5     Mechanical spalling

Suhu operasi tungku/ dapur yang tinggi menyebabkan menurunnya ketahanan kastabel refraktori menerimabeban dalam keadaan panas temperatur tinggi lebih besar (> 1400 0C).

Turunnya ketahanan kastabel menerima beban pada temperatur tinggi ditandai terjadinya retak-retak yang makin membesar sehingga terjadi gumpil (peeling), terkelupas (wearing) dan sebagainya.

Beton refraktori harus memiliki hot modulus of rufture pada suhu 1400-1500 0C yang cukup tinggi (> 50 Kg/cm2).

4.6     Chemical Attacking

Mekanisme serangan kimia dapat terjadi karena adanya reaksi peleburan antar komponen dalam kastabel, komponen dalam kastabel dengan komponen slag atau leburan atau penetrasi uap dalam bahan yang dipanaskan kedalam kastabel.

Terjadinya reaksi serangan kimia menyebabkan kastabel tererosi oleh penetrasi leburan sehingga menyebabkan mechanical spalling.

Komponen-komponen pembentuk leburan adalah CaO, K2O, Na2O, FeO, Fe2O3 dan bereaksi pada suhu tinggi dengan silica (SiO2) membentuk leburan CaO 2 SiO2, CaO 2 SiO2, 2 CaO Al2O3 SiO2, 2 FeO 2 SiO2, K2O/Na2O x SiO2 dan lainnya yang melebur pada suhu < 1400 0C.

Selain itu, serangan kimia juga terjadi karena adanya reaksi oksidasi dan reduksi.

Contoh:

1). Kastabel Al2O3 – SiC

SiC + O2 à SiO2 + CO2         (Oksidasi)

2). Kastabel MgO.C

MgO.C + O2 à MgO + CO2

MgO.C + SiO2 à MgO + Si + CO2

Komponen dalam leburan.

3). 2 Fe (leburan) + Al2O3 à 2 Al + Fe2O3

Al (leburan) + SiO2 àAl2O3 + Si

4). Fe2O3 + CO à 2 FeO + CO2

       2 FeO + SiO2 à 2 FeO. SiO2 (leburan).

Usaha perbaikan dalam pemakaian kastabel pada suhu diatas 1400 0C adalah dengan pemilihan bahan dan komposisi yang rendah kadar alkali (K/Na), kapur (CaO), FeO/Fe2O3 dan SiO2.

Kadar alkali tidak boleh melebihi 1 %, kapur (CaO) < 1 %, FeO/Fe2O3 < 0,5 % dan SiO2 < 3 %.

Formula kastabel yang dipilih harus diuji dahulu. Sifat-sifatnya seperti B.V, CCS, porositas, Reheating Shrinkage, HOT MOR dan PCE nya. Persyaratan tersebut dapat merujuk standar berlaku SNI, ASTM dan sebagainya.

Ref: JD. HANCOCK

Tentang Riki Gana

Riki Gana Suyatna
Galeri | Pos ini dipublikasikan di BERANDA, KEILMUAN, PEKERJAAN. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s