Bahan Tahan Api untuk Pengecoran Berkelanjutan

5 Maret Bahan Tahan Api untuk Pengecoran Berkelanjutan

Posted at 05:23h in SEO by AdTech 0 Comments

0 Likes

Bahan tahan api untuk pengecoran kontinu adalah bahan yang dibuat melalui proses peleburan, proses kristalisasi, anil, dan pengerjaan dingin terhadap batch bahan baku.
Karena energi yang digunakan untuk peleburan batch sebagian besar berupa energi listrik (panas resistansi, panas busur listrik, dan energi frekuensi tinggi dari medan elektromagnetik), bahan jenis ini biasanya disebut bahan tahan api yang dilebur.

Pengecoran kontinu adalah metode pengecoran yang canggih. Prinsipnya adalah dengan terus-menerus menuangkan logam cair ke dalam cetakan logam khusus yang disebut kristalisator. Hasil cor yang telah mengeras (berkerak) dikeluarkan secara terus-menerus dari ujung lain kristalisator. Dengan cara ditarik keluar, proses ini memungkinkan diperolehnya hasil cor dengan panjang apa pun atau panjang tertentu.
Perkembangan pencetakan kontinu merupakan sarana penting untuk mengoptimalkan struktur industri metalurgi Tiongkok, yang akan secara mendasar mengubah kondisi produksi bahan logam Tiongkok yang saat ini masih kurang efisien dan boros sumber daya, serta mendorong pengembangan struktur produk ke arah spesialisasi.
Perkembangan teknologi pengecoran kontinu mutakhir, seperti pengecoran kontinu bentuk mendekati akhir (near net shape), pengecoran kontinu kristal tunggal, pengecoran kontinu efisiensi tinggi, pengiriman billet panas dalam proses pengecoran kontinu, serta pengisian bahan baku dalam keadaan panas, akan berlangsung sangat pesat, dan akan mendorong penelitian serta pengembangan serangkaian bahan baru.

Penerapan Bahan Tahan Api untuk Pengecoran Berkelanjutan di Industri Aluminium
Dalam produksi logam non-besi di dunia, produksi tahunan aluminium selalu menempati peringkat pertama, jauh melampaui logam non-besi lainnya. Jumlah bahan tahan api yang dikonsumsi oleh industri aluminium setiap tahunnya jauh lebih besar daripada jumlah total bahan tahan api yang dikonsumsi dalam proses peleburan tembaga, timbal, dan seng.
Berdasarkan proses industri peleburan aluminium, bahan tahan api untuk pengecoran kontinu dibagi menjadi dua kategori, yaitu bahan tahan api untuk aluminium elektrolitik dan bahan tahan api untuk tungku peleburan aluminium.
Industri aluminium elektrolitik modern menggunakan proses elektrolisis garam cair kriolit-alumina.
Kriolit cair berfungsi sebagai pelarut, alumina digunakan sebagai zat terlarut, badan karbon digunakan sebagai anoda, dan cairan aluminium digunakan sebagai katoda. Setelah arus searah yang kuat dialirkan, reaksi elektrokimia berlangsung pada kedua kutub di dalam sel elektrolitik pada suhu 900°C–1000°C. Elektrolit dan aluminium dipertahankan dalam keadaan cair, aluminium cair dikeluarkan dari tangki secara berkala, dan alumina serta kriolit dalam jumlah tertentu ditambahkan ke dalam tangki.
Karena elektrolit seperti kriolit yang ditambahkan dalam proses elektrolisis tidak dapat terelektrolisis sepenuhnya, bagian yang berlebih serta fase gas di atas cairan lelehan akan menyebabkan korosi yang parah pada bahan tahan api.
Tungku peleburan aluminium ini merupakan jenis baru tungku peleburan aluminium yang hemat energi dan berdaya guna tinggi, yang dikembangkan berdasarkan proses peleburan aluminium. Tungku ini mampu memenuhi dengan baik persyaratan komposisi paduan yang ketat, produksi tidak berkelanjutan, serta kapasitas tungku tunggal yang besar dalam proses peleburan aluminium. Mengurangi konsumsi energi, mengurangi kerugian pembakaran, meningkatkan kualitas produk, mengurangi beban kerja, memperbaiki kondisi kerja, dan meningkatkan efisiensi produksi.
Selama proses pengerjaannya, karena viskositas aluminium cair pada suhu 750°C cukup mendekati viskositas air pada suhu 20°C, aluminium cair tersebut sangat mudah menembus lapisan dalam tungku dan memicu reaksi kimia; ketika aluminium cair bersentuhan dengan bahan tahan api, oksida seperti SiO₂, TiO₂, dan FeO dalam bahan tahan api mudah direduksi oleh aluminium, sehingga menyebabkan terbentuknya nodul, tonjolan, dan endapan kotoran pada permukaan lapisan dalam tungku.
Selama pengoperasian tungku, logam cair di dalam tungku terus-menerus bergejolak dan berputar, sehingga secara terus-menerus mengikis dan menggerus lapisan dalam tungku; bagian yang terendam oleh aluminium cair berisiko mengalami infiltrasi dan retak, serta akan menyebabkan pengelupasan saat tungku dimatikan.
Oleh karena itu, bahan pelapis tungku yang bersentuhan dengan aluminium cair harus memiliki stabilitas termal yang tinggi dan kadar pengisi yang seminimal mungkin, sekaligus harus memiliki kekuatan mekanis dan kekerasan yang tinggi.