PENGARUH PADUAN ABU BATUBARA DENGAN PASIR INTI COR BEKAS TERHADAP KONDUKTIVITAS TERMAL, TAHANAN TERMAL, DAN KUAT TEKAN SEBAGAI BAHAN REFRACTORY

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 sifat mekanis dan karakteristiknya berpotensi menjadi bahan alternatif pembuatan refraktori/bata tahan api berbahan dasar tanah liat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh paduan terhadap konduktivitas termal, tahanan termal, dan kekuatan tekan 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 hidroulik press sebesar 80 kg/cm3 (silinder 2,5x3 cm dan balok 2x2x2 cm). Suhu sintering atau pembakaran dari paduan adalah 1000 °C. Analisa dan pengukuran benda uji yang dilakukan antara lain: analisa fasa dengan XRD, konduktivitas termal, tahanan termal, kekuatan tekan, dan mikro struktur dengan SEM. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa dalam ketiga bahan tersebut terdapat kandungan mineral dominan yang sama yakni SiO2 dengan fasa Quartz, low. Hasil pengukuran sifat-sifatnya menunjukkan harga konduktivitas termal minimum (terbaik) dan tahanan termal maximum (terbaik) ada pada variabel mesh 50, komposisi AB 25%, Si 25%, TL 50% dengan masing-masing sebesar 22,36 W/mK dan 125 °C/W , sedangkan nilai kuat tekan (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 tahanan termal dan kuat tekan 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: limbah, abu batubara, pasir inti cor bekas, refraktori, konduktivitas termal, tahanan termal, kuat tekan.