Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
Selain itu perlu dilakukan pemberian fluks. Hal ini bertujuan untuk memisahkan pengotor-pengotor yang bukan logam seperti senyawa oksida, juga
untuk menaikkan temperatur logam-logam yang akan dilebur. Lovering David G.,dan Robert J, 1987
2.2.1. Pemurnian Bauksit
Bauksit Al
2
O
3.
2H
2
O merupakan sumber bijih aluminium yang utama. Karena sulit untuk mendapatkan aluminium murni, oleh karena itu dibutuhkan bijih bauksit murni
selama proses elektrolisis. Langkah pertama dalam ekstraksi aluminium adalah pemurnian bauksit dengan elektrolisis dan pemurnian pengotor aluminium.
Bauksit yang mengandung besi oksida dimurnikan dengan proses Bayer atau proses Hall. Sementara itu bauksit yang mengandung silika dimurnikan dengan proses
Serpek.
2.2.2. Pemurnian Aluminium
Aluminium cair dari sel elektrolisis kemudian ditampung dengan ember penampung, lalu diangkut ke dapur penyaringan. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan
proses Hoopes. Dalam proses ini terbentuk tiga lapisan cair dengan gaya berat yang berbeda-beda. Pada lapisan atas terdapat aluminium murni yang merupakan katoda.
Pada lapisan bawah terdapat campuran tembaga, aluminium dan silikon, yang merupakan anoda. Lapisan tengah merupakan gabungan sodium florida, aluminium
dan barium, sebagai elektrolit. Akibat adanya arus dari ion aluminium, campuran garam yang digabungkan berhenti. Aluminium murni terkumpul ke atas, pada waktu
yang sama jumlah perbandingan aluminium dari campuran aluminium kasar larut
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
dalam lapisan garam. Pengotor yang ada dalam lapisan tengah tidak larut dalam elektrolit fluorida, lalu aluminium kasar terdapat pada lapisan bawah. Balwant Rai
Satija, 1997
2.3. Proses Peleburan
Proses peleburan menggunakan sel elektrolisis yang terdiri atas wadah dari besi berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katoda - sedang anoda + adalah
grafit. Campuran Al
2
O
3
dengan kriolit dipanaskan hingga mencair dan pada suhu 950 C kemudian dielektrolisis. Aluminium yang terbentuk berupa zat cair dan terkumpul
di dasar wadah lalu dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakan untuk mendapatkan aluminium batangan ingot.
Beberapa bijih aluminium yang utama : 1. Bauksit Al
2
O
3
. 2H
2
O 2. Mika K-Mg-Al-Slilkat
3. Tanah liat Al
2
Si
2
O
7
.2H
2
O. http:smk3ae
. Wordpress.commengenel- tentang- aluminium
a. Proses Pencampuran Alloying
Pada proses alloying bertujuan menghasilkan produk yang sesuai. Pemberian material tambahan alloying bertujuan meningkatkan sifat mekanis dari material. Biasanya
material yang ditambahkan pada aluminium seperti Cu, Zn, Mg, P, Si, Sr, dan Na.
b. Proses Pengeluaran Gas Degassing
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
Pada temperatur tinggi gas hidrogen cenderung berdifusi kedalam logam cair. Gas-gas hidrogen harus dikeluarkan dari aluminium cair karena akan menyebabkan cacat pada
produk akhir. Proses pengeluaran gas ini disebut proses degassing. Umumnya bahan yang digunakan untuk mengeluarkan gas degasser berbentuk tablet atau gas,
contohnya gas argon dan gas nitrogen.
Mekanisme pengeluaran gas pada logam aluminium cair adalah sebagai
berikut : tablet yang dimasukkan ke dalam Aluminium cair menghasilkan gas dalam
bentuk gelembung yang hampir hampa udara kurang dari 1 atm.
Gas hidrogen yang terlarut dalam aluminium tidak dapat keluar karena tekanan di dalam aluminium cair lebih kecil dari 1 atm sedangkan tekanan dari luar sebesar 1
atm. Akibatnya gelembung udara yang dihasilkan tablet masuk ke dalam gas hidrogen dan terangkat bersama dengan kotoran lain yang terlarut di dalam aluminium cair.
Gas-gas atau gelembung udara tersebut sebagian akan menjadi zat-zat pengotor dross dan akan dibuang melalui proses pengeluaran zat-zat pengotor skimming off.
http:cepiar.wordpress.com20071210proses-peleburan-aluminium
c. Pengisian Dapur Pelebur
Pengisian logam terdiri dari penuangan logam sisa scrap dan produk gagal yang akan dilebur kembali bersama dengan campuran aluminium kasar lainnya. Dan
pengisian logam dingin cold metal ini dilakukan pada tahap awal sebelum dapur diisi dengan aluminium cair.
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
Untuk mendapatkan peleburan yang baik diperlukan dapur yang baik untuk pengisisan logam. Cawan penampung dan pot reduksi sebaiknya dibersihkan dari sisa-
sisa dross dan logam yang masih menempel. Kontaminasi antara logam dengan unsur besi tidak diinginkan karena akan menurunkan kadar logam.
d. Zat-zat Pengotor Dross
Peleburan terjadi lebih cepat jika aluminium cair masih memiliki panas yang tinggi ketika dilakukan proses pengisian. Cairan akan turun dan dross yang terbentuk akan
minimum. Dross merupakan bentuk dari aluminium oksida dan oksida-oksida lain yang terkumpul pada permukaan leburan. Dross dan logam akan terpisah berdasarkan
perbedaan gaya berat masing-masing. Beberapa oksida yang mengapung pada permukaan leburan selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk pengotor.
e. Penyerapan Gas
Logam aluminium akan di serap atau terlarut dalam sejumlah gas hidrogen yang berbahaya. Oleh karena itu temperatur diusahakan agar tetap tinggi, sehingga akan
berpengaruh terhadap banyaknya hidrogen yang larut dalam aluminium. Pada titik lebur yang tinggi terjadi penambahan daya larut. Jika sudah mencapai batas daya larut
pada temperatur penuangan, selanjutnya adalah pembekuan dan pengerasan yang akan menyerap gas dalam jumlah kecil. Heine,R.W.,1967
f. Pemberian fluks Flux Treatment
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
Setelah aluminium cair molten dimasukkan ke dalam dapur furnace kemudian dilanjutkan dengan pemberian flux de-inclusion flux. Proses penambahan flux
fluxing dilakukan dengan cara menaburkan flux diatas permukaan dari molten melalui pintu samping furnace dengan menggunakan sekop scratcer. Kemudian
dilakukan pengadukan secara merata, agar aluminium cair dan flux dapat tercampur dengan homogen. Perbandingan antara fluks dengan aluminium cair adalah 0,64 kg
fluks untuk setiap ton aluminium cair. Pengadukan dilakukan secara manual selama lebih kurang 5 menit. Jenis fluks yang digunakan adalah 827 HS dengan komposisi
senyawa yang ada didalamnya, yaitu 45 NaCl, 30 KCl, 10 Na
2
SiF
6
, 15 NaF.
Tujuan dari pemberian fluks ke dalam dapur yang telah berisi aluminium cair adalah
a. Untuk menarik gas-gas yang terlarut dalam aluminium cair.
b. Untuk mengikat zat-zat pengotor impurities yang terdapat di dalam dapur
yang dapat membuat kualitas aluminium batangan menjadi kotor dan kusam.
Adapun fungsi dari masing-masing komponen fluks adalah : 1. NaCl dan KCl berfungsi untuk menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam
aluminium cair, khususnya H
2.
Didalam dapur terdapat gas H
2
yang terionasi. Ion-ion tersebut beraksi :
H
+
+ Cl
-
→HCl 2.
Na
2
SiF
6
berfungsi untuk melepaskan aluminium cair yang terjebak dalam
gumpalan dross. Reaksi : Na
2
SiF
6
2NaF + SiF
6
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
3SiF
6
4AlF
3
+ 3Si AlF
3
larut dalam cairan aluminium. 3.
NaF berfungsi untuk mengikat Al
2
O
3
dalam aluminium cair membentuk dross.
g. Pengadukan stirring
Stirring merupakan proses pengadukan aluminium cair didalam dapur setelah dimasukkan fluks dengan menggunakan alat pengaduk dross dross scratcher selama
± 5 menit. Tujuan dari pengadukan sebagai berikut :
1. Menyempurnakan reaksi fluks dengan aluminium cair,
2. Menghomogenkan campuran yang ada di dalam dapur.
Leburan aluminium mudah mengalami oksidasi membentuk senyawa oksida dipermukaan leburan logam membentuk lapisan film yang disebabkan karena
senyawa oksida ini memiliki berat jenis yang hampir sama dengan aluminium cair. Selain itu aluminium cair yang dibawa dari seksi reduksi mengandung gas H
2
yang dapat mengakibatkan cacat pada produk akhir seperti berwarna kusam sehingga
kualitas aluminium batangan rendah.
h. Masa Penampungan holding time
Masa penampungan holding time aluminium cair dimulai dari sesudah fluks treatment sampai saat pengeluaran zat-zat pengotor skimming off dari dapur. Proses
ini dilakukan selama lebih kurang 2,5 jam. Pada proses holding time ini, dross akan terpisah dari aluminium cair zat-zat pengotor yang terdapat di dalam daapur akan
mengapung diatas permukaan aluminium cair.
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
Selama holding time, temperatur dijaga pada 730
o
C dengan alat pengontrol control room. Pengaturan temperatur ini bertujuan untuk mengoptimalkan reaksi
antara fluks dengan pengotor yang terdapat di dalam dapur.
i. Pengeluaran Zat-Zat Pengotor skimming off
Pengeluaran zat-zat pengotor skimming off dilakukan secara manual dengan menggunakan mobil untuk membantu proses pengeluaran zat-zat pengotor forklift
yang dilakukan dengan menarik zat-zat pengotor dross dari dalam dapur dengan menggunkan forklift.
Zat-zat pengotor dross yang mengapung pada permukaan aluminium cair dikeluarkan melalui pintu bagian depan dapur dan di tampung dalam cawan
penampung. Kemudian dross ditaburi dengan fluks dross treatment flux 711 HS secara berlapis-lapis agar fluks tercampur secara merata. Hal ini dilakukan untuk
mempertahankan atau menaikkan temperatur dross sehingga aluminium cair molten yang terikut didalam dross tetap cair.
j. Proses Pencetakan casting
Pada proses pencetakan aluminium casting ini dilakukan dengan memiringkan dapur hingga 45
kearah mesin pencetak casting machine. Aluminium cair molten akan mengalir melalui aliran pipa mesin pencetak lounder casting machine ke alat
penuangan pouring device dalam keadaan terbuka, sehingga akan terjadi reaksi oksidasi antara aluminium cair molten dengan udara bebas. Akibat adanya kontak
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
langsung dengan udara, maka pada bagian atas aluminium cair molten terbentuk buih scum yang harus dihilangkan karena dapat menurunkan mutu aluminium
batangan ingot yang dihasilkan. Buih scum yang dihasilkan sedapat mungkin dikembalikan lagi kedalam alat penuang pouring device.
Dibagian bawah mesin pencetak casting machine terdapat air pendingin yang berguna untuk mendinginkan aluminium batangan ingot yang telah dicetak.
Selanjutnya ingot tersebut diberi nomor lot nomor seri ingot yang telah dicetak oleh PT. Inalum.
Selain air pendingin yang ada dibawah mesin pencetak casting machine, aluminium batangan ingot juga didinginkan dengan penyemprotan air pada ruang
pendingin cooling chamber. Kemudian dalam kondisi ini, ingot dideteksi karena jika ingot kekecilan, kebesaran, cacat atau kotor maka dilakukan penggantian aluminium
batangan ingot discharger sebagai produk gagal out product.
Selanjutnya produk aluminium batangan yang sesuai standart ingot in product ditumpuk dengan menggunakan alat penerima servo arm lalu di bawa ke
tumpukan aluminium batangan yang akan disusun sstock conveyor. Aluminium batangan Ingot yang telah ditumpuk tersebut ditimbang dengan batasan range
mulai dari 970 kg – 1050 kg. Setelah ditimbang aluminium batangan ingot tersebut dibawa ke tempat pendingin aluminium batangan ingot cooling yard selama lebih
kurang 16 jam. Aluminium batangan ingot yang telah didinginkan diberi identifikasi sesuai dengan kwalitas grade ataupun pesanan.
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
Secara fisik aluminium batangan ingot yang baik adalah : 1.
Permukaannya rata dan tidak berpori-pori atau tidak bergelembung gas. 2.
Tidak banyak mengandung busa logam atau zat pengotor impurities. 3.
Tidak terdapat warna lain selain warna aluminium batangan warna putih 4.
Bentuknya sesuai dengan cetakannya. 5.
Beratnya tidak melewati batas yang ditetapkan, yaitu : 22,7 ± 1,5 kg.
k. Proses Pengikatan Bundling
Ingot yang telah didinginkan kemudian diikat dengan menggunakan baja perekat yang kuat strapping band, yang merupakan material pengepakan terbuat dari
baja. selanjutnya disatukan dengan menggunakan bahan penyambung seal. Proses ini dinamakan proses pengikatan bundling. Setiap bundling terdiri dari 44 batang
aluminium batangan ingot. Selanjutnya ingot yang telah diikat dibawa ke lapangan penyimpanan storage yard dan siap untuk dikapalkan. PT.INALUM,2003
2.4. Campuran Aluminium
Campuran aluminium biasanya digunakan untuk pencetakan atau pembuatan beberapa produk dengan cara dilebur secara elektrik. Peleburan dilakukan pada
berbagai tingkat dengan pemberian fluks sesuai jenis logam yang akan diproses.
Campuran aluminium mampu menyerap hidrogen, adanya uap air dalam dapur pelebur dapat merusak peleburan aluminium, oleh karena itu dilakukan
peleburan dengan menggunakan gas nitrogen dan klorin.
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
Campuran aluminium yang kaya akan tembaga dikenal sebagai perunggu, dengan sifat sebagai berikut:
1. Mempunyai sifat kerja yang baik.
2. Tahan terhadap karat dan tahan lama.
3. Warna keemasan yang bagus.
Salah satu cara untuk pembuatan logam adalah dengan melakukan penuangan logam cair dari dapur pelebur ke dalam cetakan yang terbuat dari logam. Pencetakan
ini dilakukan untuk membentuk logam, hasil yang terbentuk dari pencetakan logam disebut sebagai batangan.
Penguapan gas selama peleburan dikembangkan setelah proses pencetakan dikembangkan. Hidrogen biasanya bersumber dari gas yang tidak kuat didapat dari
pori-pori dalam campuran aluminium. Gas dapat masuk pada leburan melalui bentuk yang terkorosi pada permukaan bahan mentah, tekanan dapur, uap fluks, cawan
penampung crucible juga dari cetakan.
Banyaknya gas yang larut dalam campuran aluminium dipengaruhi adanya unsur lain. Sebagai contoh penambahan timah, seng, pengurangan kelarutan
aluminium dari hidrogen dalam tembaga, penambahan nikel, dan sedikit pengaruh dari perak. E. C. Rollanso,1973
2.4.1. Cara Memperoleh Aluminium Murni
Dalam dunia usaha logam ada dua logam yang digunakan yaitu aluminium dan magnesium. Aluminium ialah logam yang paling banyak digunakan dengan berat
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
jenisnya 2,702 gram cm
-3
dan titik leburnya 660 C. Bahan dasar terpenting dalam
pembuatan aluminium ialah bauksit yang mengandung mineral alumina Al
2
O
3
.
Cara untuk memperoleh aluminium murni ialah melalui cara : 1.
Penyiapan bauksit. 2.
Penjernihan bauksit menjadi alumina Al
2
O
3
melalui proses Bayer. 3.
Penyerapan zat asam reduksi tanah tawas hingga menjadi aluminium mentah melalui elektrolisa lebur dengan kriolit Na
3
AlF
6
sebagai bahan pelarut. 4.
Peleburan menjadi aluminium murni 99,5 – 99,8.
Aluminium tidak tahan terhadap alkali dan garam. Karena kekerasannya rendah, aluminium kurang baik digunakan untuk penyerpihan dan lebih cenderung
digunakan untuk melumas. Oleh karena itu diperlukan kecepatan sayat tinggi dan bahan pelumas yang cocok. Aluminium benar-benar lunak dan mudah direnggangkan
sehingga mudah diubah bentuknya dalam keadaan dingin atau panas.
Aluminium tidak magnetis dan merupakan pemantul balik reflektor yang baik untuk panas, cahaya dan gelombang-gelombang elektromagnetis. Aluminium
memiliki ketahanan terhadap sifat kimia sesuai dengan tingkat kemurniannya.
2.4.2. Paduan Aluminium
Sifat bahan aluminium akan mengalami perubahan yang baik bila dipadukan dengan logam lain. Tembaga akan meningkatkan kekerasan, magnesium akan meningkatkan
kekuatan. Pemilihan paduan aluminium yang banyak ragamnya inilah yang membuka
Rina Zahara Hasibuan : Pengaruh Temperatur Skimming Off Pada Penambahan Dross Treatment Flux Untuk Mengetahui Jumlah Metal Dalam Dross Di PT Inalum, 2009.
kesempatan untuk penggunaan aluminium lebih banyak. Terutama untuk meningkatkan kekokohan mekanis aluminium, maka dicoba dengan jalan pemaduan.
Tetapi sifat aluminium murni tetap dipertahankan, seperti berat jenisnya yang rendah, ketahanan karatnya, daya hantar panas yang baik, kemudahannya untuk diubah bentuk
dengan baik.
2.4.3. Perlakuan Terhadap Permukaan Aluminium
