OPTIMASI KINERJA FURNACE PELEBURAN ALUMINIUM MELALUI APLIKASI CERAMIC FIBER SEBAGAI MATERIAL ISOLASI TERMAL

Authors

  • Rudi Hariyanto Program Studi Teknik Mesin, Universitas Merdeka Malang, Jl. Terusan Dieng No. 62-64 Klojen, Pisang Candi, Sukun, Malang, 65146, JawaTimur, Indonesia
  • Pradhana Kurniawan Program Studi Teknik Rekayasa Otomotif, Politeknik Negeri Madiun, Jl. Ring Road Barat, Winongo, Kec. Manguharjo, Kota Madiun, Jawa Timur 63162
  • Fransiskus Asisi Widiharsa Program Studi Teknik Mesin, Universitas Merdeka Malang, Jl. Terusan Dieng No. 62-64 Klojen, Pisang Candi, Sukun, Malang, 65146, JawaTimur, Indonesia
  • Ike Widyastuti Program Studi Teknik Mesin, Universitas Merdeka Malang, Jl. Terusan Dieng No. 62-64 Klojen, Pisang Candi, Sukun, Malang, 65146, JawaTimur, Indonesia
  • Dicky Candra Lestari Program Studi Teknik Mesin, Universitas Merdeka Malang, Jl. Terusan Dieng No. 62-64 Klojen, Pisang Candi, Sukun, Malang, 65146, JawaTimur, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.51510/sinergipolmed.v6i2.2331

Keywords:

Tungku pelebur alumunium, perpindahan panas, semen tahan api, ceramic fiber

Abstract

Proses peleburan alumunium membutuhkan kalor setara temperatur 660°C. Selama proses peleburan, energi panas di ruang peleburan mengalami kerugian berupa perpindahan panas secara konduksi, melalui dinding furnace  ke lingkungan. Agar proses peleburan logam bisa berjalan efektif, maka penting memilih bahan dinding furnace yang mampu meredam kerugian kalor. Penelitian ini membahas perbandingan unjuk kerja furnace peleburan alumunium berdasar perbandingan perpindahan panas secara konduksi yang terjadi pada dinding furnace peleburan antara yang menggunakan dan tanpa menggunakan isolator berupa lapisan ceramic fiber. Dinding furnace dibuat dari bahan semen tahan api dengan ketebalan 3 cm. Adapun tebal lapisan ceramic fiber yang digunakan  5 cm. Hasil pengujian perbandingan tanpa dan menggunakan ceramic fiber adalah temperatur ruang peleburan tertinggi yang tanpa (TinS) = 394°C dan yang menggunakan (TinSc) = 616°C.  Temperatur luar dinding furnace tertinggi yang tanpa (Touts) = 127°C dan  yang menggunakan (Toutsc) = 61°C.  Nilai perubahan panas furnace berdasar perbandingan pada temperatur dinding dalam dan dinding luar furnace menunjukkan furnace yang menggunakan lapisan ceramic fiber menghasilkan nilai 1,72 kali lebih tinggi. Adapun perbandingan pemanfaatan kalor bahan bakar untuk peleburan adalah dari 0,615% untuk furnace tanpa lapisan ceramic fiber menjadi 1,26% untuk dinding furnace dengan lapisan ceramic fiber. Unjuk kerja furnace yang menggunakan ceramic fiber sebagai lapisan dinding furnace mampu meningkatkan unjuk kerja furnace peleburan alumunium 2 (dua) kali lebih baik dibanding dinding furnace tanpa dilapisi keramic fiber.

References

Arianto, M. R. D., & Anjani, R. D. (2023). Perancangan Furnace Untuk Peleburan Aluminium Dengan Kapasitas 5 Kg. V-MAC (Virtual of Mechanical Engineering Article), 8(2), Article 2.

Bergman, T. L., Lavine, A. S., Incropera, F. P., & DeWitt, D. P. (2020). Fundamentals of Heat and Mass Transfer (8th edition). Wiley.

Carter, C. B., & Norton, M. G. (Ed.). (2007). Furnaces. Dalam Ceramic Materials: Science and Engineering (hlm. 139–153). Springer.

Cengel, Y., & Ghajar, A. (2014). Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications (5th edition). McGraw Hill.

Dalğıç, A., & Yılmazer Polat, B. (2024). The Behavior of Ceramic Fiber Geopolymer Concrete under the Effect of High Temperatur. Applied Sciences, 14(4), Article 4.

Gunawan, K., Yuliawan, K. D., Hartanto, A. T., & Sudaryana, I. G. S. (2023). Perancangan Dan Pembuatan Furnace Peleburan Logam Untuk Menunjang Kegiatan Praktikum Dan Penelitian Di Laboratorium Manufaktur. 11(1).

Holman, J. (2009). Heat Transfer (10th edition). McGraw-Hill Education.

Hu, H., & Liu, Y. (2010). 11—High modulus, high tenacity yarns. Dalam R. Alagirusamy & A. Das (Ed.), Technical Textile Yarns (hlm. 329–386). Woodhead Publishing.

Irianto, R. W., Pradana, Y. R. A., & Suprayitno, S. (2024). Metal Casting Furnace Design Development Using Computer Simulation. Journal of Mechanical Engineering Science and Technology (JMEST), 8(1), Article 1.

Istana, B., & Lukman, J. (2016). Rancang Bangun dan Pengujian Furnace Peleburan Aluminium Berbahan Bakar Minyak Bekas. Jurnal Surya Teknika, 2(04), Article 04.

Kayode, O. I., Rasaq Adetunji, O., Busayo, A., Musibaudeen, I., & Abdulhafiz, A. (2022). Optimization of furnace working index. Borobudur Engineering Review, 2(2), 57–73.

Moore, G. A. (1989). 17—Ceramic Fibres. Dalam G. Allen & J. C. Bevington (Ed.), Comprehensive Polymer Science and Supplements (hlm. 521–528). Pergamon.

Nony, P., Scribner, K., & Hesterberg, T. (2014). Synthetic Vitreous Fibers. Dalam P. Wexler (Ed.), Encyclopedia of Toxicology (Third Edition) (hlm. 448–453). Academic Press.

Raharjo, A. C. (2017). Rancang Bangun Dapur Pemanas (MUFFLE FURNACE) Menggunakan Bahan Bakar Gas (LPG).

Roy, S., Kulshrestha, M., Bhargava, P., & Das, S. (2025). Manufacturing of ceramic fibers: An overview. Journal of the Korean Ceramic Society.

Setiawan, H. (2021). Rancang Bangun Furnace Pemanas Listrik "MEKA” (Mesin Uika) Kapasitas 2800 Watt. ALMIKANIKA, 2, 130–137.

Wahyudi, M. (2016). Analisis Kemampuan Material Furnace dalam Menahan Panas pada Furnace Lebur Aluminium dengan Bahan Bakar Gas.

Zhang, X., Hou, F., Du, H., Yan, L., Guo, A., Ma, X., & Liu, J. (2024). Preparation of Ceramic Fiber Threads with Enhanced Abrasion Resistance Performance. Materials, 17(3), Article 3.

Zuhdi, Z., Rosadi, M., Basuki, & Irfa’i, M. (2024). Rancang Bangun Furnace Peleburan Aluminium Kapasitas 2 Kg Menggunakan Bahan Bakar LPG. Jurnal MOTION ( Manufaktur, Otomasi, Otomotif, dan Energi Terbarukan), 3, 19–23.

Downloads

Published

2025-08-18

Issue

Vol. 6 No. 2 (2025): Isu dalam Proses (Maret-Agustus)

Section

Articles

License

Copyright (c) 2025 Rudi Hariyanto, Pradhana Kurniawan, Fransiskus Asisi Widiharsa, Ike Widyastuti, Dicky Candra Lestari

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.