SISTEM PROSES PRODUKSI KOKAS PENGECORAN BERBASIS BATUBARA DOMESTIK
2. Ruang Lingkup /Batasan Penerapan: standar ini meliputi syarat bahan baku kokas pengecoran batubara tidak mengkokas, syarat bahan setengah jadi dan syarat produk jadi serta
5.6 Optimasi proses pembuatan aditif dari batubara peringkat rendah untuk kokas metalurgi
5.6.2 Hasil penelitian dan pembahasan
5.6.2.1 Karakteristik produk kokas hasil percobaan
Pengaruh persentase batubara dan aditif terhadap nilai kuat tekan kokas
Berdasarkan variabel yang tercantum dalam prosedur pembuatan kokas dapat diketahui pengaruh persentase batubara dan aditif terhadap karakteristik kokas yang dihasilkan. Gambar 5.32, 5.33 dan 5.34. menggambarkan pengaruh variabel batubara dan aditif terhadap nilai kuat tekan kokas. Gambar 5.32 menampilkan kuat tekan kokas pada variabel batubara Tuhup dan aditif.
48
Gambar 5.31 Pengaruh perbandingan persentase batubara Tuhup dan aditif terhadap nilai kuat tekan.
Dari Gambar 5.32 terlihat bahwa kuat tekan untuk batubara Tuhup cenderung meningkat signifikan dari kondisi variabel batubara dan aditif 70 dan 30% sampai pada kondisi perbandingan batubara Tuhup dan aditif 60 : 40% kemudian naik sedikit tapi hampir stabil pada perbandingan batubara Tuhup dan aditif 50 :50%. Kuat tekan tertinggi yakni 5,6 kilo newton (KN) atau 39,72 kg/cm2 diperoleh pada perbandingan batubara Tuhup dan aditif 50 : 50%.
Gambar 5.32 Pengaruh perbandingan persentase batubara Marunda dan aditif terhadap nilai kuat tekan
Gambar 5.33 memperlihatkan pengaruh perbandingan persentase batubara Marunda dan aditif terhadap nilai kuat tekan. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa pada perbandingan persentase batubara
49
Marunda dan aditif 90 : 10%; 80 : 20% dan 70 : 30% nilai kuat tekan meningkat perlahan, kemudian meningkat drastis pada perbandingan persentase batubara Marunda dan aditif dari 1,7 pada perbandingan persentase 70 : 30% menjadi 3,2 KN atau 22, 73 kg/cm2 pada perbandingan presentase batubara Marunda dan aditif 60 : 40%, pada perbandingan persentase batubara Marunda dan aditif 50 : 50% nilai kuat tekan naik relatif sedikit sampai 3,7 KN.
Gambar 5.33 Pengaruh perbandingan persentase batubara Ombilin dan aditif terhadap nilai kuat tekan
Dari Gambar 5.34 terlihat nilai kuat tekan yang tertinggi juga diperoleh dari perbandingan persentase batubara Ombilin dan aditif 50:50% yakni 2,3 KN.
Dari ke tiga kurva di atas dapat dilihat bahwa nilai kuat tekan yang tertinggi diperoleh dari kokas yang dibuat dari batubara Tuhup dengan penambahan aditif yakni 5,6 KN. Nilai kuat tekan tertinggi untuk batubara Marunda dan Ombilin dengan penambahan aditif berturut-turut 3,7 dan 2,3 KN. Kuat tekan batubara Tuhup lebih tinggi dari kuat tekan Marunda dan Ombilin, kemungkinan pengaruh dari aditif dan rekarbonisasi.
Pengaruh persentase batubara dan aditif terhadap berat jenis kokas
Berat jenis kokas merupakan salah satu karakteristik yang perlu diketahui, karena dengan diketahuinya berat jenis akan diketahui rongga atau pori dari kokas tersebut.
Hasil dari pengamatan berat jenis kokas terhadap variabel persentase batubara dan aditif terlihat dalam Gambar 5.35, 5.36 dan 5.37.
50
Gambar 5.34 Pengaruh perbandingan persentase batubara Tuhup dan aditif terhadap berat jenis kokas
Gambar 5.35 menampilkan pengaruh variabel persen berat batubara Tuhup dan aditif terhadap berat jenis kokas. Dari gambar di atas terlihat bahwa berat jenis kokas naik seiring dengan naiknya penambahan aditif, kecuali ada penurunan pada kokas yang dibuat dari perbandingan batubara Tuhup dan aditif 70 : 30%. Hal ini berarti penambahan aditif berdampak terhadap rongga di dalam kokas. Kokas yang dibuat dari batubara Tuhup tanpa penambahan aditif mempunyai berat jenis 0,27, setelah ditambah aditif dengan perbandingan batubara dan aditif 50 : 50% naik menjadi 0,41.
Gambar 5.35 Pengaruh perbandingan persentase batubara Marunda dan aditif terhadap berat jenis kokas
51
Gambar 5.6.5 menggambarkan pengaruh penambahan aditif terhadap berat jenis kokas Marunda. Dari gambar di atas, hasilnya berbeda dengan kokas dari batubara Tuhup, terlihat kurvanya naik turun. Berat jenis kokas tertinggi yang dihasilkan setelah penambahan aditif dan batubara dalam perbandingan 20% : 80% yakni 0,39 kemudian turun sampai 0,34 pada penambahan aditif 50%.
Gambar 5.36 Pengaruh perbandingan persentase batubara Ombilin dan aditif terhadap berat jenis kokas
Dari Gambar 5.37 dapat dilihat bahwa berat jenis tertinggi diperoleh dari perbandingan persentase batubara dan aditif 70% : 30% yakni 0,50. Dari Gambar 5.35, 5.36 dan 5.37 dapat dikatakan pengaruh penambahan aditif terhadap batubara Tuhup, Marunda dan Ombilin menghasilkan kokas dengan berat jenis relatif berbeda. Hal ini ada hubungannya dengan kadar abu. Menurut Cengizler dan Kemal (2006) suhu karbonisasi mempengaruhi berat jenis kokas, makin tinggi suhu karbonisasi makin tinggi berat jenis kokas. Kokas yang dibuat dari batubara Ombilin mempunyai berat jenis yang lebih tinggi dibandingkan dengan kokas yang dibuat dari batubara Tuhup dan Marunda pada kondisi yang sama. Kokas yang dibuat dari batubara Ombilin cenderung mempunyai rongga yang kecil.
Pengaruh persentase batubara dan aditif terhadap nilai muai bebas
Nilai muai bebas merupakan salah satu karakteristik yang menunjukkan bahwa batubara atau kokas tersebut mengembang. Dalam penelitian ini juga di amati pengaruh persentase batubara dan aditif terhadap nilai muai bebas, hasilnya tercantum dalam Tabel 5.14
Tabel 5.14 Hasil analisa nilai muai bebas kokas hasil percobaan
52
Dari Tabel 5.14 dapat dilihat bahwa penambahan aditif berpengaruh terhadap batubara Tuhup yang menghasilkan kokas dengan nilai muai bebas naik menjadi 9. Nilai muai bebas kokas Marunda setelah penambahan aditif 10% nilai muai bebasnya tidak mengalami perubahan. Selanjutnya makin banyak aditif yang ditambahkan nilai muai bebasnya mengalami penurunan sampai mencapai 1. Pengaruh negatif dari penambahan aditif terjadi pada kokas Ombilin yakni menurunkan nilai muai bebas menjadi 1.
Berdasarkan data nilai muai bebas pada Tabel 2, batubara peringkat rendah yang digunakan sebagai aditif mempunyai nilai muai bebas = 0 setelah dihidrogenasi masih tetap tidak mengalami kenaikan, seperti penelitian yang telah dilakukan oleh Shui dkk (2011) terhadap batubara peringkat rendah setelah dilakukan perlakuan awal dengan uap air nilai muai bebasnya tidak mengalami peningkatan. Dari penelitian ini dapat dikatakan bahwa pengaruh penambahan aditif terhadap kenaikan nilai muai bebas cenderung sangat kecil. Kemungkinan disebabkan batubara asal yang dibuat aditif mempunyai nilai muai bebas = 0. Penambahan aditif untuk mendapatkan kokas dengan nilai muai bebas tinggi sebaiknya tidak terlalu banyak, dibawah 10%. Perlu diteliti juga pengaruh penambahan aditif 1, 2, 3, 4, 5 dan 6% terhadap nilai muai bebas kokas Tuhup dan Marunda.