Bahan Bakar
Bahan bakar adalah suatu materi apapun yang bisa diubah menjadi
energi. Biasanya bahan bakar mengandung energi panas yang dapat dilepaskan dan
dimanipulasi. Kebanyakan bahan bakar digunakan manusia
melalui proses pembakaran (reaksi redoks) dimana bahan bakar tersebut akan
melepaskan panas setelah direaksikan dengan oksigen di udara. Proses lain untuk
melepaskan energi dari bahan bakar adalah melalui reaksi eksotermal dan reaksi nuklir (seperti Fisi Nuklir atau Fusi Nulir). Hidrokarbon (termasuk di dalamnya bensin dan solar) sejauh ini merupakan jenis bahan
bakar yang paling sering digunakan manusia. Bahan bakar lainnya yang bisa
dipakai adalah logam radioaktif.
Jenis-jenis bahan bakar
Berdasarkan bentuk dan wujudnya
- Bahan bakar padat
Bahan
bakar padat merupakan bahan bakar berbentuk padat, dan kebanyakan menjadi
sumber energi panas. Misalnya kayu dan batubara. Energi panas yang dihasilkan
bisa digunakan untuk memanaskan air menjadi uap untuk menggerakkan peralatan
dan menyediakan energi.
- Bahan bakar cair
Bahan
bakar yang berbentuk cair, paling populer adalah bahan bakar minyak atau BBM. Selain bisa digunakan untuk memanaskan air
menjadi uap, bahan bakar cair biasa digunakan kendaraan bermotor. Karena bahan
bakar cair seperti bensin bisa dibakar dalam karburator dan menjalankan mesin.
- Bahan bakar gas
Bahan
bakar gas ada dua jenis, yakni Compressed Natural Gas (CNG) dan Liquid Petroleum Gas (LPG. CNG pada dasarnya terdiri dari
metana sedangkan LPG adalah campuran dari propana, butana dan bahan kimia
lainnya. LPG yang digunakan untuk kompor rumah tangga, sama bahannya dengan
Bahan Bakar Gas yang biasa digunakan untuk sebagian kendaraan bermotor.
Berdasarkan materinya
- Bahan bakar tidak berkelanjutan
Bahan
bakar tidak berkelanjutan bersumber pada materi yang diambil dari alam dan
bersifat konsumtif. Sehingga hanya bisa sekali dipergunakan dan bisa habis
keberadaannya di alam. Misalnya bahan bakar berbasis karbon seperti
produk-produk olahan minyak bumi.
- Bahan bakar berkelanjutan
Bahan bakar
berkelanjutan bersumber pada materi yang masih bisa digunakan lagi dan tidak
akan habis keberadaannya di alam. Misalnya tenaga matahari.
Pemanfaatan Bahan Bakar
Tungku pembakaran
Furnace atau juga sering disebut dengan tungku
pembakaran adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk pemanasan. Nama
itu berasal dari bahasa latin Fornax, oven. Kadang-kadang orang juga
menyebutnya dengan kiln.
Furnace sendiri sering di analogikan
dengan furnace sebagai keperluan industri yang digunakan untuk banyak hal,
seperti pembuatan keramik, ekstraksi logam dari bijih (smelting) atau di kilang
minyak dan pabrik kimia lainnya, misalnya sebagai sumber panas untuk kolom
distilasi fraksional.
Deskripsi
Adapun bahan bakar yang paling umum
untuk furnace modern adalah gas alam, termasuk LPG (liquefied petroleum gas),
bahan bakar minyak, batu bara atau kayu. Dalam beberapa kasus pemanasan
resistensi listrik juga sering digunakan sebagai sumber panas, jika saja biaya
listriknya rendah.
Hampir seluruh furnace menggunakan
bahan bakar cair, bahan bakar gas atau listrik sebagaimasukan energinya.
- Furnace induksi dan busur/arc menggunakan listrik untuk melelehkan baja dan besi tuang.
- Furnace pelelehan untuk bahan baku bukan besi menggunakan bahan bakar minyak.
Furnace yang dibakar dengan minyak
bakar hampir seluruhnya menggunakan minyak furnace, terutama untuk pemanasan
kembali dan perlakuan panas bahan.
Minyak diesel ringan (LDO) digunakan
dalam furnace bila tidak dikehendaki adanya sulfur.Idealnya furnace harus
memanaskan bahan sebanyak mungkin sampai mencapai suhu yangseragam dengan bahan
bakar dan buruh sesedikit mungkin. Kunci dari operasi furnace yangefisien
terletak pada pembakaran bahan bakar yang sempurna dengan udara berlebih
yangminim. Furnace beroperasi dengan efisiensi yang relatif rendah (serendah 7
persen) dibandingkandengan peralatan pembakaran lainnya seperti boiler (dengan
efisiensi lebih dari 90 persen). Halini disebabkan oleh suhu operasi yang
tinggi dalam furnace. Sebagai contoh, sebuah furnace yang memanaskan bahan
sampai suhu 1200 Deg.C akan mengemisikan gas buang pada suhu 1200 Deg.C atau
lebih yang mengakibatkan kehilangan panas yang cukup signifikan melalui
cerobong.
Dimensi furnace dan kemampuan
menghasilkan panasnya dapat ditentukan berdasarkan perhitungan sesuai fungsi
dan kebutuhannya. Misalkan furnace untuk kebutuhan pembangkit listrik sudah
barang tentu memerlukan dimensi yang besar. Karena untuk menghasilkan uap
melalui boiler diperlukan energi panas yang besar pula.
Material furnace juga ditentukan sesuai
dengan kebutuhan dan energi apa yang akan digunakannya. Bisa menggunakan
dinding terbuat dari plat ss dengan isolasi ceramic fiber, atau menggunakan
dinding bata tahan api. Semuanya tergantung sesuai aplikasinya.
Furnace secara luas dibagi menjadi dua
jenis berdasarkan metoda pembangkitan panasnya: furnace pembakaran yang
menggunakan bahan bakar, dan furnace listrik yang menggunakan listrik. Furnace
pembakaran dapat digolongkan menjadi beberapa bagian, jenis bahan bakar yang
digunakan, cara pemuatan bahan baku, cara perpindahan panasnya dan cara
pemanfaatan kembali limbah panasnya. Tetapi, dalam prakteknya tidak mungkin
menggunakan penggolongan ini sebab furnace dapat menggunakan berbagai jenis
bahan bakar, cara pemuatan bahan ke furnace yang berbeda.
Ruang Pembakaran (Furnace)
Furnace adalah dapur sebagai penerima
panas bahan bakar untuk pembakaran, yang terdapat fire gate di bagian bawah
sebagai alas bahan bakar dan yang sekelilingnya adalah pipa-pipa air ketel yang
menempel pada dinding tembok ruang pembakaran yang menerima panas dari bahan
bakar secara radiasi, konduksi, dan konveksi.
Tungku adalah sebuah peralatan yang
digunakan untuk melelehkan logam untuk pembuatan bagian mesin (casting) atau
untuk memanaskan bahan serta mengubah bentuknya (misalnya rolling/penggulungan,
penempaan) atau merubah sifat-sifatnya (perlakuan panas).
Karena gas buang dari bahan bakar
berkontak langsung dengan bahan baku, maka jenis bahan bakar yang dipilih
menjadi penting. Sebagai contoh, beberapa bahan tidak akan mentolelir sulfur
dalam bahan bakar. Bahan bakar padat akan menghasilkan bahan partikulat yang
akan mengganggu bahan baku yang ditempatkan didalam tungku. Untuk alasan
ini :
- Hampir seluruh tungku menggunakan bahan bakar cair, bahan bakar gas atau listrik sebagai masukan energinya.
- Tungku induksi dan busur/arc menggunakan listrik untuk melelehkan baja dan besi tuang.
- Tungku pelelehan untuk bahan baku bukan besi menggunakan bahan bakar minyak.
- Tungku yang dibakar dengan minyak bakar hampir seluruhnya menggunakan minyak tungku, terutama untuk pemanasan kembali dan perlakuan panas bahan.
- Minyak diesel ringan (LDO) digunakan dalam tungku bila tidak dikehendaki adanya sulfur.
Idealnya tungku harus memanaskan bahan
sebanyak mungkin sampai mencapai suhu yang seragam dengan bahan bakar dan buruh
sesedikit mungkin. Kunci dari operasi tungku yang efisien terletak pada
pembakaran bahan bakar yang sempurna dengan udara berlebih yang minim. Tungku beroperasi
dengan efisiensi yang relatif rendah (serendah 7 persen) dibandingkan dengan
peralatan pembakaran lainnya seperti boiler (dengan efisiensi lebih dari 90
persen). Hal ini disebabkan oleh suhu operasi yang tinggi dalam tungku. Sebagai
contoh, sebuah tungku yang memanaskan bahan sampai suhu 1200 derajat Celsius
akan mengemisikan gas buang pada suhu 1200 derajat celsius atau lebih yang me
ngakibatkan kehilangan panas yang cukup signifikan melalui cerobong.
Seluruh tungku memiliki
komponen-komponen :
- Ruang refraktori dibangun dari bahan isolasi untuk menahan panas pada suhu operasi yang tinggi.
- Perapian untuk menyangga atau membawa baja, yang terdiri dari bahan refraktori yang didukung oleh sebuah bangunan baja, sebagian darinya didinginkan oleh air.
- Burners yang menggunakan bahan bakar cair atau gas digunakan untuk menaikan dan menjaga suhu dalam ruangan. Batubara atau listrik dapat digunakan dalam pemanasan ulang/reheating tungku.
- Cerobong digunakan untuk membuang gas buang pembakaran dari ruangan
- Pintu pengisian dan pengeluaran digunakan untuk pemuatan dan pengeluaran muatan. Peralatan bongkar muat termasuk roller tables, conveyor, mesin pemuat dan pendorong tungku.
Macam Furnace
Furnace adalah
sebuah perangkat yang digunakan untuk pemanasan, seperti ekstraksi logam dari
bijih (peleburan) atau di kilang minyak dan pabrik kimia lainnya, misalnya
sebagai sumber panas untuk pipa distilasi fraksional . Energi panas untuk bahan
bakar furnace didapat dari pembakaran bahan bakar, melalui listrik seperti tungku
busur listrik, atau melalui pemanasan dalam tungku induksi Induksi.
Muffle furnace
Muffle furnace adalah tungku dimana
bahan subyek dan semua produk pembakaran termasuk gas dan abu terisolasi dari
bahan bakar. Setelah pengembangan pemanas listrik temperatur tinggi dengan
elemen dan elektrifikasi yang berkembang di negara-negara maju, muffle furnace
dengan cepat berubah ke listrik. Saat ini, muflle furnace biasanya berupa
sebuah front-loading kotak-jenis oven atau kiln untuk aplikasi suhu tinggi
seperti kaca sekering, menciptakan lapisan enamel, keramik dan barang solder
dan mematri. Muffle furnace juga digunakan dalam banyak penelitian, misalnya
oleh ahli kimia untuk menentukan berapa proporsi sampel yang mudah terbakar dan
non-volatile. jenis Vecstar, sekarang bisa menghasilkan kerja suhu sampai 1800
derajat Celcius, yang memfasilitasi aplikasi metalurgi lebih canggih. Muffle
furnace yang panjang juga dapat digunakan untuk memanaskan benda yang dibangun
di banyak prinsip yang sama dengan jenis kiln kotak tersebut, bentuk tabung
hampa panjang, lebar, dan tipis yang digunakan dalam roll untuk menggulung
proses manufaktur. Kedua furnace yang disebutkan di atas biasanya dipanaskan
sampai suhu yang diinginkan untuk konduksi, konveksi, atau radiasi dan hambatan
listrik dari elemen pemanas. Oleh karena itu biasanya tidak ada pembakaran yang
terlibat dalam kontrol suhu sistem, yang memungkinkan untuk kontrol jauh lebih
besar keseragaman suhu dan menjamin isolasi bahan yang dipanaskan dari produk
sampingan pembakaran bahan bakar.
Sebuah muffle furnace, digunakan untuk
anil, pengerasan, dan tempering; panas yang diperoleh dengan minyak, yang
terkandung dalam tangki A, dan disimpan di bawah tekanan oleh pemompaan pada
suatu interval dengan gagang kayu, sehingga bila katup B dibuka minyak yang
menguap dengan lewat melalui kumparan pemanas di pintu masuk tungku, dan ketika
dinyalakan akan membakar api gas. Kemudian masuk ke dalam tungku C melalui dua
luban, dan memutar di bawah D dan di meredam D, berdiri di slab clay tahan api.
Pintu ini ditutup oleh dua blok clay tahan api di E. A suhu lebih dari 2000 ° F
dapat diperoleh dalam tungku dari ruang ini, dan panas yang memang di bawah
kendali yang sempurna
Salt bath furnace
Salt bath furnace modern digunakan
untuk sejumlah aplikasi perlakuan panas seperti:
- Preheating
- Austenitizing
- Martempering
- Pengerasan netral
- High-Speed Tool Pengerasan
- Tempering Nitridasi
- karburizing
- heat treatment solution
- Dip brazing
sistem modern menawarkan keseragaman
kecepatan ramp-up dan pemanasan tinggi dengan suhu dipertahankan untuk dalam
waktu 5 derajat di seluruh bath sehingga memberikan hasil pengolahan yang
tinggi dan seragam.sekarang ini furnace dipanaskan oleh listrik, minyak atau
gas. Dalam pengadaan Salt harus diberikan perhatian khusus pada Bath Furnace
sehingga standar keselamatan operator dan persyaratan lingkungan lokal dipenuhi
dan teknologi pengolahan limbah yang terlibat memenuhi peraturan pemerintah dan
memberikan untuk pengelolaan sampah yang komprehensif dan biaya-efektif seperti
sistem pembuangan lumpur efektif. sistem modern termasuk tahap modular untuk
mengakomodasi pra-dan pasca-perawatan yang dikombinasikan dengan kontrol penuh
Programmable yang menawarkan kemampuan dan pengolahan yang tepat. perlakuan
panas yang diaplikasikan dalam alat ini antara lain:
- annealing
- nitridasi
- melting
- tempering
- pengerasan
- pemateri
- galvanizing
- aluminizing
serta perlakuan Permukaan berbagai
logam & paduan
Vacuum furnace
Vacuum furnace adalah jenis furnace
yang dapat memanaskan bahan, biasanya logam, pada temperatur sangat tinggi dan
melaksanakan proses seperti mematri, sintering dan perlakuan panas dengan
konsistensi tinggi dan kontaminasi rendah.Dalam sebuah vacuum furnace produk dalam
tungku dikelilingi oleh ruang hampa. Tidak adanya udara atau gas lainnya
mencegah perpindahan panas dengan produk melalui konveksi dan menghilangkan
sumber kontaminasi.
Beberapa manfaat dari vakum furnace
adalah:
- Uniform dalam rentang temperatur 2000-2800 ° F (1100-1500 ° C)
- Suhu dapat dikontrol dalam area kecil
- kontaminasi dari karbon oksigen dan gas-gas lain pada produk rendah
- pendinginan produk cepat
- Proses dapat dikendalikan komputer untuk memastikan berulangnya fasa dalam metalurgi.
Pemanas logam untuk temperatur tinggi
biasanya menyebabkan oksidasi cepat, yang tidak diinginkan.Vakum furnace
menghilangkan oksigen dan mencegah hal ini terjadi.Gas inert,seperti
Argon,biasanya digunakan untuk mempercepat pendinginan logam sampai kembali ke
tingkat non-metalurgi (di bawah 400 ° F) setelah proses yang diinginkan dalam
tungku. Gas inert dapat ditekan untuk dua kali perlakuan atau lebih, kemudian
mengalir melalui daerah zona panas untuk mengambil panas sebelum melalui sebuah
penukar panas untuk membuang panas. Proses ini diulang sampai suhu yang
diinginkan tercapai. Penggunaan umum dari vakum furnace adalah untuk heat
treatment baja paduan. Banyak perlakuan panas yang dapat menggunakan vakum
furnace misalnya hardening dan tempering dari baja untuk menambah kekuatan dan
ketangguhan. Pengerasan melibatkan pemanasan baja ke suhu yang sudah
ditentukan, kemudian didinginkan secara cepat. Vacuum furnace yang ideal untuk
aplikasi mematri. Mematri merupakan proses perlakuan panas yang digunakan untuk
menggabung dua atau lebih komponen dasar logam dengan pelelehan lapisan tipis
logam pengisi dalam celah antara logam tersebut. Aplikasi lainnya dari vakum
furnace adalah Vacuum karburasi, yang juga dikenal sebagai Tekanan Rendah
karburasi atau LPC.Dalam proses ini, gas (seperti asetilen) dimasukkan dengan
tekanan parsial ke zona panas pada suhu biasanya antara 1600F dan 1950F. Gas
dimasukkan ke dalam molekul konstituen (dalam hal ini karbon dan hidrogen).
karbon tersebut kemudian menyebar ke daerah permukaan logam. Hal ini biasanya
diulang dalam berbagai durasi input gas dan waktu difusi. Setelah benda kerja
sesuai dengan apa yang diinginkan kemudian diinduksi biasanya menggunakan
minyak atau gas bertekanan tinggi (HPGQ) berupa nitrogen atau helium kemudian
diquenching dengan cepat. Proses ini juga dikenal sebagai pengerasan khusus.
Fluidized-bed furnace
Fluidized-bed furnace adalah tungku
berbentuk silinder atau persegi dan terdiri sebuah tungku Panjang Dari Ruang
dan Reaksi Ruang untuk penyediaan ledakan Udara atau distribusi gas ke
perapian.
Perapian, yang dirancang untuk
menyediakan distribusi seragam ledakan di atas penampang seluruh ruang reaksi,
adalah sebuah kisi logam atau plat beton dengan sebuah klep. Perapian,Yang
dirancang untuk mengatur distribusi ledakan yang seragam di seluruh penampang
ruang Reaksi tetap permanent, sebuah kisi logam atau plat bukaan yang terbuat
dari beton atau teradang dibuat dari blok keramik berpori yang berupa butiran
padat tersuspensi oleh udara atau gas yang mengalir melalui grid dan membentuk
fluidized bed di mana interaksi antara bahan padat dan gas berlangsung. Butiran
padat tersuspensi dibuat dari udara atau gas yang mengalir membentuk grid di
dalam fluidized bed di mana Interaksi antara Bahan berlangsung dalam bentuk
padat dan gas. Produk jadi (misalnya, sinter) dibuang dari tungku melalui
sebuah pintu di bagian atas dari fluidized bed. Alat penukar panas dipasang di
zona fluidized untuk melakukan pemanasan dalam bed selama proses eksotermik
(pembakaran) atau untuk memasok panas ke fluidized bed selama proses endotermik
(pengurangan).Tungku fluidized-bed Multichamber dengan beberapa bed fluidized
sekuensial digunakan untuk proses yang melibatkan pengolahan bahan dalam
beberapa langkah pada berbagai suhu dan berbagai komposisi fasa
gas.Dibandingkan dengan furnace listrik jenis lain (misalnya, rotary kiln), di
dalam fluidized-bed furnace gas dan bahan lebih efektif berinteraksi dan lebih
seragam pada produk akhir, fluidized bed furnace juga membuat seintensive
mungkin dan otomatisasi proses berlangsung di dalamnya.
Proses proses yg dapat dilakukan di
fluidized bed furnace adalah:
- Nitro Carburizing
- Carbonitriding
- Carburizing
- Gas Nidriding
- Annealing
- Normalising
- dan proses heat treatment lainnya dalam satu tungku.
Tungku induksi
Tungku induksi atau Tanur induksi
bekerja dengan prinsip transformator dengan kumparan primer dialiri arus AC
dari sumber tenaga dan kumparan sekunder. Kumparan sekunder yang diletakkan
didalam medan mahnit kumparan primer akan menghasilkan arus induksi. Berbeda
dengan transformator, kumparan sekunder digantikan oleh bahan baku peleburan
serta dirancang sedemikian rupa agar arus induksi tersebut berubah menjadi
panas yang sanggup mencairkannya.
0 Response to "Bahan Bakar"
Posting Komentar