BAHAN BAKU REFRAKTORI KASTABEL

Refraktori kastabel adalah campuran agregat refraktori dan bahan perekat yang umumnya berupa semen alumina sehingga dapat mengeras secara hidrolis apabila ditambah air (hidrolic setting). Penggunaan refraktori kastabel semakin berkembang karena untuk aplikasi-aplikasi tertentu hal ini dirasa lebih menguntungkan disbanding penggunaan refraktori berbentuk regular (bata tahan api). Adapun keuntungan penggunaan refraktori kastabel antara lain sebagi beri

  • Mudah dibentuk secara fleksibel (sesuai dengan ruangan yang ada).
  • Proses pemasangan cepat..
  • Kekuatan mekanis pada suhu kamar tinggi.
  • Susut keringnya mudah.
  • Kebutuhan energi relatif rendah.

Namun demikian, penggunaan semen pada refraktori kastabel seringkali mendatangkan berbagai masalah antara lain sebagi berikut:

  • Terjadi penurunan kekuatan mekanis pada rentang suhu 400 – 900 C. Hal ini disebabkan terjadinya proses dehidrasi secara bertahap terhadap komponen semennya.
  • Kandungan CaO yang relatif tinggi menurunkan ketahanan terhadap slag asam.
  • Kandungan CaO yang semakin tinggi dapat menurunkan titik lebur refraktori kastabel.

Oleh karena itu, perkembangan penggunaan refraktori kastabel mengarah pada teknologi refraktori kastabel tanpa semen dengan kronologi sebagi berikut:

  • Sebelum tahun 1970-an refraktori kastabel yang dikembangkan adalah jenis konvensional (Regular Cement Castable Refractory) dengan kandungan semen 10-25 %.
  • Mulai tahun 1970-an perkembangannya menuju kepada refraktori kastabel kandungan semen rendah  (low cement Castable Refractory) dengan kandungan semen 3-10 %.
  • Pada awal tahun 1980-an perkembangannya kearah refraktori kastabel kandungan semen sangat rendah (Ultra Low Cement Castable Refractory) dengan kandungan semen < 3%.
  • Pada tahun 1900-an teknologi diarahkan kepada refraktori kastabel tanpa semen (Free Cement Castable Refractory)

 

BAHAN BAKU REFRAKTORI KASTABEL

 

  • Grog Refraktori Bekas

 

Refraktori bekas yang berbentuk bata, blok, krusibel, saggar dapat digunakan sebagai grog atau agregat dalam pembuatan refraktori kastabel. Refraktori bekas yang telah digiling dengan ukuran butir dan distribusi butiran tertentu berfungsi sebagai agregat atau kerangka. Grog atau agregat tersebut sebaiknya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

 

  • Kekerasan tinggi.
  • Titik lebur tinggi.
  • Berat jenis tinggi/porositas rendah.
  • Porositas tinggi (khusus untuk kastabel jenis isolasi, misalnya grog dari vermikulit atau diatomit).
  • Susut atau muainya rendah.

 

Adapun jenis refraktori bekas yang dapat dipakai sebagai agregat dalam pembuatan kastabel meliputi:

  • Refraktori jenis asam: silica, semi silica, alumina silikat.
  • Refraktori jenis netral: karbon, siliko karbida.
  • Refraktori jenis basa: magnesit, dolomit.

 

 

  • Bahan Refraktori Buatan

 

Yang dimaksud dengan bahan refraktori buatan adalah bahan agregat yang dibuat dari mineral-mineral asingnya bukan merupakan pengolahan dari refraktori bekas. Bahan-bahan tersebut antara lain adalah:

  1. Samot

Samot dpat dibuat dari lempung tahan api yang dikalsinasi pada suhu tinggi kemudian digiling halus. Lempung tahan api yang dapat digunakan sebagai bahan pembuat samot dapat dibedakan menjasi 5 kelas dengan spesifikasi sebagai berikut:

 

Tabel 1

Spesifikasi Lempung Tahan Api (SNI)

 

No Sifat-sifat Kelas A Kelas B Kelas C Kelas D Kelas E
1 Kesetaraan Pancang (PCE) 34 32 29 29 15
2. Susut kemudian (%) 0 / 1500 0C 0,75 / 1500 0C 0,75 / 1400 0C 0,75 / 1290 0C
3. Kadar Al2O3 40 38
4. Berat/Volume g/cm3 (pada 1400 0C). 24,5 24,5 1,70 1,70
5. Keplastisan (Atterberg) 30

 

    • Lempung tahan api kelas A untuk grog padat (super heat duty).
    • Lempung tahan api kelas A untuk grog padat (high dan medium high duty).
    • Lempung tahan api kelas C untuk lempung pengikat.
    • Lempung tahan api kelas D untuk grog low heat duty.

 

  1. Bauksit

Bauksit merupakan kelompok mineral yang banyak mengandung alumina. Bauksit tersebut merupakan campuran diaspore (a- AlO.OH), gibbsite (AlOH3) dan boechmite (j-AlOOH). Bauksit ini merupakan material hasil pelapukan dan leaching dari batuan yang kaya alumina (granit dan syenit). Mineral bauksit banyak terdapat di daerah tropis sampai sub tropis.

 

  1. Active Alumunium Oxide

Bahan ini merupakan alumina hidrat (Al2O3nH2O) dengan harga n 0-0,6 kandungan air hidratnya inilah yang membuat alumina tersebut bersifat aktif.

 

  1. Calsined Alumina

Alumina jenis ini telah mengalami proses kalsinasi pada suhu 900 – 1000 C sehingga terjadi dehidrasi pada tingkat yang hampir sempurna dan membentuk kristal d-Al2O3 yang hampir tidak mengandung air kristal.

 

  1. Tabular Alumina

Bahan ini merupakan alumina yang hampir sinter dan didominasi oleh mineral korundum (a-Al2O3).

 

  1. Fumed silica

Bahan ini mempunyai ukuran butir yang sangat halus dan bersifat sangat raktif.

 

  1. Magnesia

Yang termasuk bahan ini meliputi sintered magnesite, fused magnesite dan dead burn magnesite.

 

  1. Kelompok Kyanite-Andalusite

Bahan ini merupakan mineral khas metamorfosa yang mempunyai bentuk kristal menjarum dan bertitik lebur cukup tinggi.

 

 

  • Lempung Plastis

 

Lempung plastis sering digunakan dalam pembuatan kastabel terutama untuk mendapatkan tingkat workability yang lebih baik. Untuk maksud tersebut lempung plastis yang digunakan berkisar antara 1-3 %. Sedangkan penggunaan dalam jumlah yang relatif besar yakni antara 10-15% kadang-kadang juga dilakukan untuk meningkatkan kekuatan mekanis kastabel pada suhu menengah (800 – 1000 C).

 

  • Semen Alumina

 

Dalam refraktori kastabel semen alumina berfungsi sebagai bahan pengikat. Dengan adanya air, semen alumina akan membentuk senyawa hidrat seperti kalsium aluminat hidrat atau kalsium silikat hidrat yang dapat mengeras pada suhu kamar. Selanjutnya senyawa-senyawa hidrat tersebut akan mengikat butiran-butiran agregat yang ada sehingga membentuk suatu kesatuan massa yang kompak dan keras. Adapun jenis-jenis semen alumina yang telah dikembangkan secara komersil adalah sebagai berikut:

 

  • Semen Fondu : Kadar Al2O3 39  %, titik lebur 1270 C.
  • Semen Secar 51 : Kadar Al2O3 50,4%, titik lebur 1440 C.
  • Semen Secar 71: Kadar Al2O3 71,0 %, titik lebur 1700 C.
  • Semen Secar 80: Kadar Al2O3 80,5, titik lebur 1750 C.

 

  • Bahan Aditif

 

Penambahan bahan aditif dalam pembuatan refraktori kastabel dimaksudkan untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu seperti kecepatan waktu pengikatan, keplastisan, dispersi, koagulasi, dll. Adapun bahan-bahan aditif yang sering digunakan dalam pembuatan kastabel adalah sebagai berikut:

 

  • Asam Sitrat
  • Asam Fospat
  • Sodium Silikat
  • Sodium Poly Pospat (STTP, SHMP).
  • Alumunium chloroposfat.
  • Alumunium chlorohydrat.
  • Alumunium orthoposfat.
  • Magnesium Chloride
  • Methyl cellulose.

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