4.1 Perhitungan Kebutuhan Kalor
Bahan bakar yang dipakai untuk dapur pelebur ini adalah memakai bahan bakar minyak yaitu minyak tanah. Dapur-dapur crucible pada umumnya menggunakan
bahan bakar minyak. Tetapi ada juga yang menggunakan bahan bakar lain seperti kayu ataupun batu bara. Sifat-sifat yang penting dari bahan bakar ini adalah nilai
pembakaran., berat atom, berat jenisnya dan titik nyalanya. Nilai pembakaran tinggi HHV yaitu jumlah energi kimia yang terdapat didalam suatu massa bahan
bakar atau volume bahan bakar. Dinyatakan dalam satuan kiloJoulekg ataupun British Thermal Unitper-pound-massa. Untuk minyak tanah nilai HHVnya adalah
45940kJkg
Saat proses peleburan panas yang dibutuhkan meliputi: a.
Kalor yang dibutuhkan untuk melebur alumunium. b.
Kalor yang diserap batu bata c.
Kalor yang diserap cawan lebur d.
Kalor yang terserap plat penutup atas
Batu bata yang akan digunakan sebagai alat penyekat panas akan menyerap panas sehingga panas dari ruang bakar hanya sedikit yang akan sampai
ke dinding luar dapur. Suhu tertinggi pada dinding luar plat dapur adalah 45°C. tetapi tidak seluruh batu tahan api akan menyerap dan manerima panas, hal ini
disebabkan karena kalor yang keluar dari burner akan naik keatas. Panas sebagian akan keluar dari atas secara konduksi dan sebagian akan merambat keluar melalui
dinding, sehingga suhu dinding yang tertinggi adalah pada bagian atas. Pada bagian bawah dinding tidak mengalami penambahan suhu. Suhu dan laju aliran
kalor yang terjadi di dapur dapat dilihat pada gambar 4.1.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 Suhu dan laju aliran panas yang terjadi didapur selama proses peleburan
Keterangan dari gambar 4.1 adalah : a
A adalah suhu didalam cawan lebur yang digunakan untuk melebur alumunium, B adalah suhu pada bagian atas, C adalah suhu rata-rata
pada batu bata, D adalah suhu diruang bakar b
q adalah laju aliran kalor yang melalui bagian plat penutup atas
a. Kalor Untuk Melebur Alumunium Q
1
Kalor yang dibutuhkan untuk meleburkan alumunium meliputi:
Universitas Sumatera Utara
a. Q
A
yaitu kalor yang menaikkan temperature Alumunium padat dari 27°C suhu kamar hingga mancapai titik peleburan Alumunium 660°C
b. Q
B
yaitu kalor yang berubah fasa Alumunium padat menjadi cair kalor latent pada suhu 660°C.
c. Q
C
yaitu kalor untuk menaikkan temperature alumunium cair dari 660°C ke temperature penuang 750°C.
Maka kalor yang dibutuhkan adalah: Q
1
= Q
A
+ Q
B
+ Q
C
= m
al
. C
pi
. Δt
i
+ m . h + m
a2
.C
P2.
Δt
2
Dimana : m
al
= massa alumunium yang akan dilebur = 30 kg
C
P1
= panas jenis alumunium padat
………..…Holman, J. P.1986:581
= 0,215 kkalkg°C Δt
1
= parbedaan suhu dari titik cair alumunium dengan suhu kamar = 660-27°C
h = panas latent alumunium
………………..…….Tata Surdia1975:680
= 95 kkalkg C
P2
= panas jenis alumunium cair
…………..……Holman, J. P.1986:581
= 0,26 kkalkg°C Δt
2
= perubahan suhu dari temperature penuangan titik cair = 750-660°C
= 90°C Maka kalor untuk melebur alumunium sebesar :
Q
1
= 30 × 0,125 × 663 + 10 x 95 + 30 × 0,26 × 90 = 4138,25 kkal
= 24888,15 KJ
b. Kalor Yang Diserap Batu Tahan Api Q
Kategori