Tungku Induksi

ABSTRAK

Rancang Bangun Tungku Induksi Dengan Temperatur Maksimal 1000ºC

            Tungku induksi adalah tungku peleburan yang memanfaatkan energi listrik menjadi energi panas. Tungku ini diperlukan untuk menunjang sarana praktek mahasiswa maupun penelitian. Pada skripsi ini akan dibuat tungku induksi kapasitas 1000ºC.

            Pembuatan tungku listrik yang menggunakan bahan – bahan seperti mortar (Beton) dan castable 45 kh yang mampu menahan temperatur maksimal 1300ºC, kemudian bahan isolasi termal berbentuk serat yang mampu menahan 1000ºC terhadap temperatur tinggi. Sebagai bahan untuk pintu penutup menggunakan mortar (beton) dan castable 45 kh yang mampu menahan panas maksimal 1300ºC.

            Hasil pembuatan adalah tungku induksi dengan dimensi tinggi 1500 mm x panjang 800 mm x lebar 600 mm dan volume ruang bakar tungku induksi tinggi 290 mm x panjang 450 mm x lebar 335 mm. Untuk dudukan elemen pemanas panjang 350 mm dan berdiamter 43 mm. Volume dari ruang bakar tungku ditetapkan sebesar 43,7175 Liter, setelah dilakukan pengujian pada temperatur didapat sebesar 800ºC dengan waktu yang dicapai 2 jam 56 menit 03 detik.

Kata kunci : Energi listrik, bahan mortar (beton), castable 45 kh dan bahan isolasi termal. 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dalam proses pengecoran logam tahapan peleburan untuk mendapatkan logam cair pasti akan dilakukan dengan menggunakan suatu tungku peleburan dimana material bahan baku dan jenis tungku yang akan digunakan harus disesuaikan dengan material yang akan dilebur. Pemilihan tungku peleburan yang akan digunakan untuk mencairkan logam harus sesuai dengan bahan baku yang akan dilebur. Paduan Aluminium, paduan tembaga, paduan timah hitam, dan paduan ringan lainnya biasanya dilebur dengan menggunakan tungku peleburan jenis krusibel, sedangkan untuk besi cor menggunakan tungku induksi frekwensi rendah atau kupola. Tungku induksi frekwensi tinggi biasanya digunakan untuk melebur baja dan material tahan temperatur tinggi.

Tungku yang paling banyak digunakan dalam proses pengecoran logam antara lain ada lima jenis yaitu: Tungku jenis kupola, tungku pengapian langsung, tungku krusibel, tungku busur listrik, dan tungku induksi. Dalam memproduksi besi cor tungku yang paling banyak digunakan industri pengecoran adalah tungku induksi dan krusibel.

Dengan mempertimbangkan hal di atas maka diperlukan adanya sarana praktek yang memadai, yang mana salah satu alat utama dalam pengecoran adalah Tungku Induksi.

Tungku Induksi adalah tungku yang digunakan untuk melebur logam secara tidak langsung berhubungan dengan arus listrik dan setelah logam mencair, kowi di dalam tungku induksi ditarik keluar agar dapat mengambil langsung logam cair dari kowi.

Dengan adanya tungku induksi maka diharapkan mahasiswa agar dapat mempraktekkan ilmu yang diperolehnya selama di bangku perkuliahan dan membandingkannya dengan ilmu praktek untuk lebih memantapkan pemahaman mahasiswa dalam bidang ilmu Teknik Pengecoran.

Dalam pertimbangan hal tersebut maka direncanakan sebuah “Rancang Bangun Tungku Induksi Dengan Temperatur Maksimal 1000ºC”.

1.2  Perumusan Masalah

            Perumusan masalah yang dibahas adalah bagaimana membuat tungku induksi dengan temperatur maksimal 1000ºC ?

1.3  Tujuan Penelitian

1.      Menghasilkan rancang bangun tungku induksi dengan temperatur maksimal 1000°C.

2.      Untuk menganalisa kelayakan dari tungku induksi dengan temperatur maksimal 1000°C.  

1.4 Manfaat Penelitian

1.  Didapat sebuah alat untuk melakukan proses peleburan dan proses heat treatment dengan sumber daya listrik yang portable.

2.   Didapat sebuah alat yang berguna untuk kelengkapan laboratorium metalurgi dengan dimensi yang sederhana.

3. Didapat sebuah alat yang bermanfaat sebagai salah satu sarana meningkatkan kompetensi mahasiswa, dalam rangka meningkatkan hasil belajar sehingga menjadi lulusan yang terampil dan berkompeten.

4.    Alat hasil penelitian dapat dijadikan untuk model penelitian guna pengembangan teknologi tungku listrik lebih lanjut.

1.5 Batasan Masalah

Agar pembahasan skripsi ini tidak melebar, maka pembatasan masalah dalam pembahasan skripsi ini adalah sebagai berikut :

1.      Merancang / mendesain tungku induksi.

2.      Dinding tungku terbuat dari bahan mortar (beton) dan refraktori.

3.      Temperatur kerja maksimal tungku pelebur aluminium yang dapat mencapai 1000°C.

1.6 Metode Penulisan

Metode pengumpulan data yang dilakukan adalah :

1.  Metode pustaka, yaitu dengan cara studi kepustakaan untuk mencari dasar teori yang ada kaitanya dengan tungku listrik.

2.    Metode observasi, digunakan untuk memperoleh data - data yang aktual dari alat tersebut agar bisa diaplikasikan dengan dasar teori yang ada.

3.  Metode eksperimen, dengan melakukan uji coba setelah tungku listrik selesai dibuat, untuk menghetahui performasi tungku tersebut.

4.    Diskusi Berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing dengan mahasiswa mengenai rancangan yang dilakukan.

1.7 Sistematika Penulisan

            Dalam penyusunan skripsi ini penulis membagi materi yang akan disampaikan menjadi beberapa bab yaitu:

BAB I PENDAHULUAN

            Berisi mengenai latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematiak penulis.

BAB II LANDASAN TEORI

            Berisi mengenai, tungku, macam – macam klasifikasi tungku, bahan refraktori, mortar dan beton, isolator thermal, perpindahan kalor, dasar termokopel, pemanas dan penggunaan istilah listrik.

BAB III METODE PEMBUATAN ALAT

            Berisi mengenai, diagram alur pembuatan, proses pembuatan tungku, pengecoran bahan mortar (beton) dan refraktori, pembuatan kerangka pintu, engsel pada pintu, dan hasil pembuatan.

BAB IV PENGUJIAN ALAT

       Berisi mengenai, pengujian alat, perhitungan elemen pemanas, batas penggunaan tungku induksi, kapasitas ruang bakar tungku induksi, perhitungan perpindahan panas konveksi pada tungku, dan pemakaian listrik.

BAB V KESIMPULAN

            Berisi mengenai, kesimpulan dan saran.