PENGARUH PADUAN ABU BATUBARA DAN PASIR INTI COR BEKAS TERHADAP KONDUKTIVITAS TERMAL DAN KUAT TEKAN DINGIN SEBAGAI BAHAN REFRAKTORI

Abstract

Permasalahan limbah yang sulit terpecahkan seiring dengan pesatnya kemajuan industri sekarang ini menjadi salah satu alasan dilakukannya studi pemanfaatan limbah menjadi barang berdaya guna tinggi. Dalam penelitian ini, abu batubara dan pasir inti cor bekas merupakan dua obyek pemanfaatan limbah yang berdasarkan karakteristiknya berpotensi menjadi bahan alternatif pembuatan refraktori berbahan dasar tanah liat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh paduan terhadap konduktivitas termal dan kuat tekan dingin sebagai bahan refraktori. Proses preparasi paduan dimulai dari proses penjemuran bahan baku (abu batubara dan pasir inti cor bekas) hingga kering, kemudian ditumbuk atau digerus dan diayak sampai ke tahap screening hingga memperoleh ukuran serbuk mesh 50, 100, & 200. Semua bahan kemudian dicampur secara manual dengan variasi komposisi abu-silika (%) 5:45, 10:40, 15:35, 20:30, 25:25, dan tanah liat 50%.. Selanjutnya sebelum paduan dibakar dilakukan proses pembentukan dengan metode cetak tekan menggunakan hidroulic press sebesar 80 kg/cm3 (silinder 2,5x3 cm dan balok 2x2x2 cm). Suhu sintering atau pembakaran dari paduan adalah 1000 °C. Analisa dan pengujian spesimen yang dilakukan antara lain: analisa fasa dengan XRD, konduktivitas termal, kekuatan tekan, dan mikro struktur dengan SEM. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa dalam ketiga bahan tersebut terdapat kandungan mineral yang sama yakni SiO2 dengan fasa Quartz, low. Hasil pengukuran sifat-sifatnya menunjukkan harga konduktivitas termal minimum (terbaik) ada pada variabel mesh 50, komposisi AB 25%, Si 25%, TL 50% sebesar 22,36 W/mK dan nilai kuat tekan dingin (σ) maksimum (terbaik) ada pada variabel mesh 100, komposisi AB 15%, Si 35%, TL 50% sebesar 8,81 MPa (N/mm²). Pengaruh ukuran serbuk dan komposisi abu batubara dengan pasir inti cor bekas memberikan nilai konduktivitas termal cenderung menurun, sedangkan nilai kuat tekan dingin cenderung meningkat. Berdasarkan analisa dan hasil-hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa refraktori yang dibuat cukup memberi nilai guna lebih terhadap limbah (abu batubara dan pasir inti cor bekas) sebagai bahan alternatif pembuatan refraktori. Kata kunci: abu batubara, tanah liat, refraktori, konduktivitas termal, kuat tekan dingin