BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Alumunium dan Paduannya
2.5.5 Paduan Al-Cu dan Al-Cu-Mg
Seperti telah dikemukakan pada uraian sebelumnya, paduan coran alumunium ini mengandung 4-5% Cu. Ternyata dari fasa paduan ini mempunyai daerah luas dari pembekuannya, penyusutan yang besar, resiko besar pada kegetasan panas dan mudah terjadi retakan pada coran. Adanya Si sangat berguna untuk mengurangi keadaan itu dan penambahan Si sefektif untuk memperhalus butir. Dengan perlakuan panas pada paduan ini dapat dibuat bahan yang mempunyai kekuatan tarik kira-kira 25kgf/mm2
Sebagai paduan, Al-Cu-Mg ini mengandung 4% Cu, dan 0,5%ditemukan oleh A.Wilm dalam usahanya mengembangkan paduan Al yang kuat, dinamakannya yaitu duralumin. Duralumin adalah paduan praktis yang sangat terkenal disebut paduan alumunium dengan nomor 2017, komposisi standarnya adalah 4% Cu, 1,5% Mn dinamakan paduan dengan nomor 2044 nama lamanya yaitu duralumin super. Paduan yang mengandung Cu mempunyai ketahanan korosi yang buruk, jadi apabila diingini ketahanan korosi yang tinggi maka permukaanya dilapisi dengan Al murni atau paduan alumunium yang tahan korosi yang disebut pelat alklad. Paduan dalam sistem ini terutama dipakai sebagai bahan pesawat terbang. Tabel dibawah ini menunjukkan sifat-sifat paduan alumunium ini
Tabel 2.3. Sifat-sifat paduan Al-Cu-Mg Paduan Keadaa n Kekuatan tarik (kgf/mm2) Kekuatan mulur (kgf/mm2) Perpanjangan (%) Kekuatan geser (kgf/mm2) Kekerasan Brinel Batas lelah (kgf/mm2) 175 (2017) O T4 18,3 43,6 7,0 28,1 - - 12,7 26,7 45 105 7,7 12,7 A175 (A2017) T4 30,2 16,9 27 19,7 70 9,5 RJ17 Setelah dianil 42,9 24,6 22 - 100 - 24S (2024) O T4 T36 18,9 47,8 51,3 7,7 32,3 40,1 22 22 - 12,7 28,8 29,5 42 120 130 - - - 14S (2014) O T4 T4 19,0 39,4 49,0 9,8 28,0 42,0 18 25 13 12,7 23,9 29,5 45 100 135 - - -
Paduan Al-Cu-Mg ini dihasilkan melalui proses pencampuran paduan ini pada temperatur 550°C seperti terlihat pada gambar 2.3. dimana pada gambar ini paduan harus diupanaskan sampai temperatur A sehingga komponen-komponen larutan membentuk larutan padat. …
2.5.6 Paduan Al-Si (4030-4039)
Paduan Al-Si ini sangat baik kecairannya, yang mempunyai permukaan bagus sekali, pada ketegasan panas dan sangat baik untuk paduan cor. Sebagai tambahan paduan ini mempunyai ketahanan korosi yang baik dan sangat ringan, koefisien pemuaian yang kecil dan penghantar listrik dan panas yang baik. Karena mempunyai kelebihan yang mencolok ini maka paduan ini sangat banyak dipergunakan. Paduan Al-Si ini ditemukan pertama kali oleh A. Pacz pada tahun 1921 dan paduan yang telah diadakan perlakuan tersebut dinamakan silumin.
Paduan Al-Si dengan kandungan 12% sangat banyak dipakai untuk paduan cor cetak. Tetapi dalam hal modifikasi tidak perlu dilakukan. Sifat-sifat paduan ini dapat diperbaiki dengan perlakuan panas dan sedikit diperbaiki dengan tambahan unsur paduan lainnya yang umum dipakai yaitu 0,15 – 0,4% Mn dan 0,5% Mg. paduan yang diberi perlakuan peraturan dan ditempa dinamakan silumin β. Paduan yang memerlukan paduan panas ditambah juga dengan unsur Mg, Cu dan Ni untuk memberikan kekerasan pada saat proses pemanasan. Bahan ini biasa dipakai untuk torak motor. Tabel 2.4 ini menunjukkan kekuatan dan sifat mekanis Al-Si.
Tabel 2.4 Sifat-sifat kimia paduan Al-Si
Paduan Perlakuan Temperatur Uji (°C) Sifat-sifat mekanik Kekuatan tarik (kgf/mm2) Kekuatan mulur (kgf/mm2) Perpanjangan (%) Alcoa 32S Al-12,5Si-1,0Mg-0,9Cu-0,9Ni (untuk dibentuk) T6: 510-521°C, 4 jam dicelup dingin air, 160-174°C, 6-10 jam penuaan 24 204 316 371 39,2 11,2 4,2 2,5 32,2 7,7 2,5 1,4 8 30 60 120 Alcoa A132 Al-12Si-2,5Ni-1,2Mg-0,8Cu
(untuk dicor cetak)
T551: 168-174°C, 14-18 jam dianil, tanpa perlakuan pelarutan 24 204 316 25,2 16,1 7,7 19,6 9,5 3,5 0,5 2,0 8,0 Alcoa D 132 Al-9Si-3,5Cu-0,8Mg-0,8Ni
(untuk dicor cetak)
T5: 204°C, 7-9 jam dianil, tanpa perlakuan pelarutan
24 204 316 371 25,2 14,4 6,3 3,9 19,6 9,1 4,2 2,8 1,0 5,0 20,0 40,0
Pada gambar 2.4 juga dapat dilihat terjadinya diagram fasa dari paduan ini dimana dari gambar ini dapat diketahui titik eutektik yaitu pada suhu 577°C serta fasa paduan mencair serta terjadinya fasa lainnya.
Gambar 2.4 Diagram Fasa Al-Si
Koefisien pemuaian termal dari Si sangat rendah, oleh karena itu paduannya mempunyai koefisien yang rendah juaga apabila ditambah Si lebih banyak. Berbagai cara dicoba untuk memperhalus butir primer Si, seperti yang telah dikembangkan pada paduan Hypereotektik Al-Si sampai dengan 29%Si. Paduan Al-Si juga banyak dipakai untuk elektroda pengerasan terutama yang mengandung 5% Si.
2.5.7 Paduan Al-Mg-Si (6001 – 6069)
Kalau sedikit Mg ditambahkan pada Al pengerasan penuaan sangat jarang terjadi. Paduan alam sistem ini mempunyai kekuatan yang kurang baik sebagai bahan tempaan dibandingkan dengan paduan-paduan lainnya
tetapi sangat liat dan sangat baik mampu bentuknya yang tinggi pada temperatur biasa. Mempunyai kemampuan bentuk yang lebih baik pada ekstruksi dan tahan korosi dan sebagai tambahan banyak digunakan untuk angka-angka konstruksi.
Karena paduan ini mempunyai kekuatan yang sangat baik tanpa mengurangi sifat kehantaran listriknya maka dapat digunakan untuk kabel tenaga listrik. Dalam hal ini pencampuran dengan Cu, Fe dan Mn perlu dihindari karena unsur-unsur itu menyebabkan tahanan listrik menjadi tinggi. Kelebihan dari paduan Al-Mg-Si dapat dilihat pada tabel 2.5, sedangkan untuk perubahan fasa dari paduan ini dapat dilihat dari gambar 2.5.
Tabel 2.5 Sifat-sifat paduan Al-Mg-Si (lit 8 hal 139) Paduan Keadaan Kekuatan tarik (kgf/mm2) Kekuatan mulur (kgf/mm2) Perpanjangan (%) Kekuatan geser (kgf/mm2) Kekerasan Brinell Kekuatan lelah (kgf/mm2) 6061 O T4 T6 12,6 24,6 31,6 5,6 14,8 28,0 30 28 15 8,4 16,9 21,0 30 65 95 6,3 9,5 9,5 6063 T5 T6 T83 19,0 24,6 26,0 14,8 20,8 24,6 12 12 11 11,9 15,9 15,5 60 73 82 6,7 6,7 -
2.5.8 Paduan Al-Mg-Zn (7075)
Alumunium menyebabkan keseimbangan biner semu dengan senyawa antar logam MgZn2 dan kelarutannya menurun apabila temperatur turun. Telah Diketahui sejak lama bahwa paduan sistem ini dapat dibuat keras sekali dengan penuaan setelah perlakuan pelarutan. Tetapi sejak lama tidak dipakai sebab mempunyai sifat patah getas oleh retakan korosi tegangan
Di Jepang pada permulaan tahun 1940 Igarasi dan kawan-kawan mengadakan studi dan berhasil mengembangkan suatu paduan logam dengan penambahan kira-kira 3% Mn atau Cr dimana butir kristal dapat diperhalus dan mengubah bentuk resivitasi serta retakan korosi tegangan hampir tidak terjadi. Pada saat itu paduan tersebut dinamakan Duralumin super ekstra.
Paduan yang terdiri dari 5,5% Zn, 2,5-1,5% Mn, 1,5% Cu, 0,3% Cr, 0,2% Mn dan sisanya Al sekarang dinamakan paduan 7075 mempunyai kekuatan tertinggi diantara paduan-paduan lainnya. Sifat-sifat mekaniknya dapat dilihat pada tabel 2.6. Penggunaan paduan ini yang paling besar adalah untuk bahan konstruksi untuk pesawat terbang. Disamping itu penggunaannya juga penting untuk bahan konstruksi. Perubahan fasa dari paduan ini dapat dilihat pada gambar 2.6. dimana pada gambar ini dapat dilihat fasa-fasa untuk mendapatkan paduan ini.
Tabel 2.6 Sifat-sifat paduan Al-Mg-Zn (lit 8 hal 141)
Perlakuan panas Kekuatan tarik (kgf/mm2) Kekuatan mulur (kgf/mm2) Perpanjangan (%) Kekerasan Kekuatan geser (kgf/mm2) Kekuatan lelah (kgf/mm2) (a) (b) Rockwell Brinell
Bukan Klad O T6 23,2 58,4 10,5 51,3 17 11 16 11 E60-70 B85-95 60 150 15,5 33,8 - 16,2 Klad O T6 22,5 53,4 9,8 47,1 17 11 - - - E88-111 - - 15,5 32,3 - -
Gambar 2.6 Diagram Fasa paduan Al-Mg-Zn
2.6 Dapur Crucible
Dapur Crucible adalah jenis dapur yang paling tua digunakan. Dapur ini mempunyai konstruksi paling sederhana. Dapur ini ada yang menggunakan kedudukan tetap dimana pengambilan logam cair dengan memakai gayung. Dapur ini sangat Fleksibel dan serba guna untuk peleburan yang skala kecil dan sedang. Bahan bakar Dapur Crucible ini bisa berupa gas, padat, dan cair. Karena bantuknya yang sederhana maka dapur ini mudah dalam mengawasi operasinya. Ada pula dapur yang dapat dimiringkan sehingga pengambilan logam dengan menampung dibawahnya. Dapur ini biasanya dipakai untuk skala sedang dan skala besar. Dapur Crucible jenis ini ada yang dioperasikan dengan tenaga listrik sebagai alat pemanasnya yaitu dengan induksi listrik frekuensi rendah dan juga dapat dengan bahan bakar gas atau minyak, sedangkan dapur Crucible yang memakai burner sebagai alat pemanas dengan kedudukan tetap dapat dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Dapur kedudukan tetap
Tanur udara terbuka adalah tanur yang bentuknya seperti tungku yang agak rendah dan logam cair akan akan melebur dan dangkal. Pada bagian bawah tanur dipasang 4 buah ruang pemanas (regenerator ). Tanur juga disangga oleh dua buah rol yang memungkinkan untuk dimiringkan pada saat pengeluaran terak atau logam cair. Burner diletakkan pada kedua sisi tanur dan dioperasikan secara periodik untuk mendapatkan panas yang merata. Bahan bakar yang digunakan adalah gas atau minyak. Udara pembakaran dan bahan bakar biasanya dipanaskan mula dengan melewatkan pada ruang pemanas dibawah tanur. Pemanasan ini bertujuan untuk mempercepat terjadinya pembakaran dan menjaga agar tidak terjadi perubahan suhu yang mencolok didalam tanur. Pintu pengisian terletak di sisi depannya. Tanur udara terbuka biasanya digunakan untuk peleburan baja. Tanur udara terbuka dapat dilihat pada gambar 2.9 dibawah ini
Gambar 2.9. Tanur udara terbuka (a) tanur udara terbuka (b) penampang melintang
Tanur udara adalah bentuk yang dimodifikasi dari tanur udara terbuka. Bentuknya hampir sama dengan tanur udara terbuka, penampang tempat logam cair berbentuk lebar dan dangkal. Tanur dipanaskan dengan alat pemanas dengan bahan bakar minyak . Burner dan udara pembakaran ditempatkan pada salah satu ujung tanur dan udara sisa pembakaran akan
keluar dari ujung yang lain. Komposisi kimia dapat dikontrol lebih baik pada dapur ini dibanding dengan dapur Kupola. Bila ingin melakukan penambahan dilakukan dengan membuka tutup tanur dan menuangkannya dari atas.
Tanur ini biasanya digunakan untuk melebur besi cor putih dan besi cor mampu tempa, dan kadang juga digunakan untuk peleburan logam non besi. Biaya operasi tanur ini lebih tinggi dibandingkan dengan kupola. Sering juga tanur ini dikombinasikan dengan kupola dalam operasinya. Mula-mula peleburan dilakukan dengan kupola kemudian cairan dipindahkan ke tanur udara untuk diatur komposisinya. Skema tanur udara dapat dilihat pada gambar 2.10
Gambar 2.10. Penampang tanur udara
Tanur induksi listrik adalah tanur yang melebur logam dengan medan elektromagnet yang dihasilkan oleh induksi listrik, baik yang berfrekuensi rendah maupun yang berfrekuensi tinggi. Tanur induksi biasanya berbentuk Crucible yang dapat dimiringkan. Tanur ini dipakai untuk melebur baja paduan tinggi, baja perkakas, baja untuk cetakan, baja tahan karat,dan baja tahan panas yang tinggi. Tanur ini bekerja berdasarkan arus induksi yang timbul dalam muatan yang menimbulkan panas sehingga memanasi Crucible dan mencairkan logam di dalam Crucible. Bentuk dari tanur induksi listrik dapat dilihat pada gambar 2.11. di bawah ini……
Gambar 2.11. Tanur Induksi (a) Penampang (b) Kumparan yang bisa diangkat (c) Garis gaya pada Tanur Induksi
2.7 Batu Tahan Api
Pemilihan bahan batu yang akan digunakan untuk dapur pelebur tipe Crucible dengan bahan bakar padat ini, ditentukan dengan memperhatikan sifat-sifat dapur tersebut seperti dapur yang bekerja sampai temperatur 13000C serta perhitungan biaya dari banyaknya batu bata yang digunakan.
Diharapkan pada suhu yang direncanakan tersebut bahan dari dapur tidak akan berubah sifatnya akibat pembebanan panas sehingga terjadi perubahan struktur dari bahan. Koefisien dari daya hantar panas juga tergantung dari suhu karena koefisien ini akan berkurang nilainya bila suhu dinaikkan. Oleh karena itu dalam pemilihan batu bata untuk lapisan dinding dapur dan alas dapur bahannya haruslah ditentukan dan dipilih sebaik mungkin agar dapat bertahan lama dan dapat meningkatkan efisiensi dapur.
2.7.1 Pemilihan Batu Tahan Api
Batu bata yang umum digunakan unuk dapur pelebur tipe Crucible adalah Batu bata yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
a) Tidak melebur pada suhu yang relatif tinggi
b) Sanggup menahan lanjutan panas yang terjadi tiba-tiba ketika pembebanan suhu
c) Tidak hancur di bawah pengaruh tekanan yang tinggi ketika digunakan pada suhu yang tinggi.
d) Mempunyai koefisien thermal yang rendah sehingga dapat memperkecil suhu yang keluar
e) Memiliki tekanan listrik yang tinggi jika digunakan untuk dapur listrik.
Bahan batu bata ini diklasifikasikan dalam beberapa jenis yaitu golongan Asam, Basa dan Netral. Pemilihan ini sesuai dengan dapur apa yang akan dipergunakan. Adapun bahan-bahan dari bahan batu bata ini adalah:
1. Bahan Batu Bata Jenis Asam
Biasanya terdiri dari pasir silika dan tanah liat tahan api. Silika dalam bentuk murni melebur pada suhu 1710 oC bahan ini terdiri dari hidrat alumina silica (Al2O3, 2SiO2, 2H2O ).
2. Bahan Batu Bata Jenis Basa
Biasanya terdiri dari magnesia, clionic magnesia, dan dolomite magnesia mempunyai titik lebur tinggi dan baik untuk melawan korosi, bahan-bahan ini terdiri dari 20 -30 % MgO dan 70 -80 % cliromite dolomite terdiri dari kalsium karbinat dan magnesia (CaCO3, MgCO3). Dolomite stabil yang terdiri dari CaCO3, SiO3,, MgO adalah bahan yang lebih baik daripada dolomite biasa sehingga lebih tidak mudah retak.
3. Bahan Batu Bata Jenis Netral
Terdiri dari karbon, grafit, cliromite, dan silimanite. Bahan ini tidak membentuk fasa cair pada pemanasan penyimpan kekuatan pada suhu tinggi jenis cliromite terbuat dari biji cliromite yang komposisinya terdiri dari 32 % FeO dan 68 % CrO3 dan mempunyai titik cair sekitar 2180 0C silimate terdiri dari 63 % Al2O3, dan 37 % SiO2 dan mempunyai titik cair sekitar 1900 0C)
2.7.2 Bahan Batu Tahan Api
Bahan dasar untuk pembuatan batu bata yang dibakar adalah tanah liat. Tanah liat itu terjadi dari tanah napal ( tanah tawas asam kersik) yang dicampur dengan bahan yang lain seperti pasir. Bahan dasar tanah liat didapat di alam dalam berbagai susunan yang dapat dipakai begitu saja untuk industri batu bata. Dua sifat menyebabkan tanah liat cukup dipakai untuk industri bakar:
1. Keadaan liat atau dapat diremas yang perlu untuk tetap berada dalam bentuk yang sekali diberikan
2. Struktur seperti batu bata yang baru terjadi setelah hasil pembakaran. Jika panas terlampau tinggi dalam pembakaran maka bahan bakar dapat melebur. Tidak semua jenis tanah liat melebur pada saat yang sama.
Dasar dan susunan bahan-bahan menentukan besarnya derajat panas yang dibutuhkan . Untuk menggantikan struktur asli dalam struktur batu bata atau untuk melebur batu bata. Kualitas hasil yang didapat bertalian rapat dengan susunan. Tanah liat ,zat bakar ,panas yang terjadi jika membakar dan lamanya membakar... (lit 11 hal 136)
Bahan tahan panas yang dipakai untuk apur ini adalah batu bata deli clay dan biasa juga disebut dengan batu bata pakam yang termasuk golongan bahan batu bata jenis asam dimana konduktivitas dari batu bata ini adalah 0,69 W/m 0C. Pemilihan batu bata ini berdasarkan penelitian yaitu batu bata dipanasi sampai suhu kurang lebih 1000 0C di dalam oven pemanas dilakukan berulang kali dan diteliti keadaannya. Ternyata batu bata ini tidak mengalami perubahan bentuk struktur mekanis dan fisiknya secara besar atau batu bata ini mampu dan sesuai untuk digunakan pada dapur peleburan ini... (lit 11 hal 136)
Dengan tahannya batu bata ini dipanasi sampai suhu diatas 1200 0C, sedangkan suhu dapur yang direncanakan hanya lebih kurang 1000 0C sehingga batu bata deli clay ini dapat digunakan untuk dapur pelebur, selain itu harga dari tiap batu bata deli clay relative murah dari batu bata jenis lain serta mempunyai kekuatan yang baik sehingga dapat menahan beban yang akan ditumpu oleh batu bata ini , keuntungan yang lain adalah konduktivitas dari batu bata ini juga kecil sehingga dapat mengurangi panas yang keluar dari ruang bakar sehingga efisiensi panas dapat lebih ditingkatkan... (lit 11 hal 136)
2.8 Semen Tahan Api
Bahan pengikat berfungsi untuk mengikat batu tahan api yang satu dengan batu tahan api yang lain. Bahan pengikat juga dapat digunakan untuk menutup celah yang terjadi dari penyusunan batu tahan api sehingga mengurangi terbuangnya panas di dalam ruang bakar. Bahan pengikat yang dipakai ini adalah semen tahan api.
Untuk dapur peleburan ini dipakai bahan pengikat yaitu semen tahan api yang dijual dipasaran dengan komposisi kimia :
a) SiO2 dengan kadar 96,33 % b) Al2O3 dengan kadar 0,28 % c) CaO dengan kadar 2,74 % d) Fe2O3 dengan kadar 0,56 % e) Na2O dengan kadar 0,04 % f) K2O dengan kadar 0,04 % g) TiO2 dengan kadar 0,03 %
Sebagai bahan pengikat, semen ini dicampur dengan air dan pasir silica dengan perbandingan 1 : 2 : 3. Campuran semen dan pasir silica ini kemudian diaduk selama kurang lebih 2 menit dan kemudian ditambahkan air dan diaduk kurang lebih 3 menit. Kadar air harus dijaga sebaik mungkin karena bila kadar air berlebihan akan menyebabkan gelembung gas dan lubang-lubang kecil sedangkan bila air terlalu sedikit semen akan kehilangan sifat lekatnya sehingga tidak dapat mengikat batu bata dengan baik dan akibatnya batu bata dapat ambruk atau berlepasan. Selain kadar air yang berlebihan menyebabkan air berusaha melepaskan diri sehingga akibatnya permeabilitas permukaan yang besar.
Pemakaian bahan pengikat juga memerlukan teknik yang baik. Kadar semen dan pasir silica juga menjadi faktor yang penting karena bila kadar semen yang terlalu sedikit selain menyebabkan kehilangan sifat lekatnya juga dapat membentuk gumpalan-gumpalan pasir serta menyebabkan konstruksi batu bata mudah dibongkar.
2.9Perpindahan Panas
Penerapa prinsip-prinsip perpindahan kalor untuk merancang (design) alat-alat guna mencapai sesuatu tujuan teknik sangatlah penting, karena dalam menerapkan prinsip ke dalam rancanganlah orang bekerja ke arah pencapaian tujuan untuk mengembangkan barang hasil yang
memberikan manfaat ekonomi. Akhirnya ekonomi pulalah yang memegang peranan penting dalam perancangan dan dan pemilihan material penukar kalor.
Setiap penerapan tertentu akan menentukan kaidah yang harus dipatuhi untuk mendapatkan rancangan yang terbaik yang sesuai dengan kebutuhan dan pertimbangan ekonomi.
Dalam perancangan dinding dapur menggunakan batu tahan api dan plat berbentuk tabung. Perpindahan panas dari tabung ini menggunakan rumus : T1 Tf = T2 R1 = R2 = q
= =
…..…….………..(lit 5 hal.65) dimana : q = perpindahan kalor T1 = suhu dalam T2 = suhu luar K = konduktifitas termalh = koefisien perpindahan kalor L = panjang selinder
Pada perancangan ini dingunakan 2 jenis material yaitu batu tahan api dan plat baja, maka bentuk dari dinding ini seperti selinder 2 lapis. Untuk selinder 2 lapis ini digunakan persamaan :
R2 =
T1 T2
R1 = R3 =
Maka digunakan persamaan:
q =
BAB III
PERENCANAAN DAPUR
3.1 Konstruksi Dapur Pelebur
Crucible ini dirancang untuk melebur logam, dalam perancangan ini adalah paduan aluminium. Selanjutnya setelah logam mencair, logam cair tersebut dituang ke dalam cetakan kemudian dilakukan proses pendinginan dan selanjutnya dilakukan proses permesinan.
Pada gambar 3.1 dapat dilihat bentuk konstruksi dari Dapur Crucible yaitu sebuah cawan pelebur (Crucible Grafit) yang terletak ditengah-tengah sebuah yang tumpu oleh batu tahan api dan dilapisi dengan penyekat panas kemudian terdapat ruang bakar diantara cawan pelebur dan dinding penyekat panas.
Gambar 3.2. Dapur Pelebur
Alasan pemilihan dapur Crucible yang akan digunakan di banding dengan memakai dapur pelebur jenis lainnya karena:
a. Dapur pelebur ini tidak memerlukan teknik
pengoperasian yang terlalu rumit dibanding dapur pelebur jenis lainnya, sehingga cocok digunakan untuk penelitian dan praktikum bagi Laboratorium Foundry. b. Dapur Crucible ini dapat menggunakan bahan bakar
yang ekonomis sesuai dengan kemampuan mahasiswa, seperti batubara.
c. Cocok digunakan untuk melebur logam bukan besi yang mempunyai temperatur cair yang cukup tinggi seperti alumunium dan Tembaga.
d. Mudah dalam pengoperasiannya terutama untuk pengambilan terak pada logam alumunium.
Crucible ini memakai bahan bakar batubara yang memanasi sebuah cawan lebur yang terletak ditengah-tengah sebuah silinder baja yang dilapisi dengan batu tahan api, dimana antara cawan lebur dan batu bata tersebut terdapat ruang bakar.
3.2 Cawan Lebur
Fungsi cawan lebur adalah tempat untuk menahan logam cair dalam tungku peleburan selama proses peleburan berlangsung. Cawan tersebut harus mempunyai titik cair yang jauh lebih tinggi dari titik cair logam yang akan dilebur.
Banyak jenis bahan cawan lebur yang mempunyai bahan dan ketahanan panas yang berbeda. Pemilihan cawan harus sesuai dengan kapasitas dan logam apa yang akan dilebur. Adapun jenis-jenis cawan lebur yang sering dipakai adalah:
1. Crucible Baja cor
Crucible Baja cor dapat dijadikan crucible karena baja ini adalah logam yang memiliki titik lebur yang tinggi. Baja ini mempunyai titik lebur hingga 1425°C. Namun logam ini hanya dapat digunakan untuk melebur logam-logam yang mempunyai titik cair rendah seperti aluminium.
Biasanya crucible jenis ini dipakai di home industri untuk peleburan aluminium, karena rucible baja cor ini mempunyai kelemahan, crucible ini tidak mampu melebur logam dengan kapasitas besar secara terus menerus. Jika digunakan secara terus menerus dapat mengakibatkan penipisan pada dinding luar sehingga kurang baik jika dipakai oleh industri peleburan.
2. Crucible Grafit
Crucible Grafit adalah crucible yang paling sering digunakan pada industri peleburan. Crusible jenis ini sangat baik digunakan untuk peleburan logam. Grafit adalah bahan yang ideal digunakan dalam proses peleburan karena grafit mempunyai titik lebur yang tinggi. Grafit mempunyai titik lebur hingga 3623°C. Komposisi dari crucible grafit ini adalah karbon dan karbida silikon.
Crucible grafit ini dibuat dengan proses sintering. Sintering adalah proses pemanasan dibawah suhu leleh dan dalam bentuk padat untuk membentuk fase tertentu dan mengompakkan komposisi fase yang diinginkan. Sintering menggunakan energi panas untuk proses penyatuan antar partikel.
3. Crucible Keramik
Keramik juga mempunyai sifat keras, kuat dan stabil dalam temperature tinggi. Sifat keramik yang baik inilah yang membuat keramik sering digunakan dalam bahan untuk pembuatan alat mesin yang bekerja dalam temperature tinggi seperti turbin dan kendaraan.
Keramik yang mempunyai senyawa oksida dan sulfida yang mempunyai sifat konduktor yang baik. Crucible ini baik digunakan pada dapur induksi. Tetapi crucible jenis ini jarang digunakan dalam industri peleburan karena mengingat harganya yang mahal. Pada perencanaan ini cawan lebur yang dipakai adalah