14-kerusakanrefraktori

7/18/2019 14-kerusakanrefraktori

http://slidepdf.com/reader/full/14-kerusakanrefraktori 1/9

KERUSAKAN REFRAKTORI

Dr.-Ing. Ir. Bambang Suharno

DR.-ING. BAMBANG SUHARNO

Kerusakan Refraktori

Refraktori memiliki peranan penting dlm proses temp. tinggi

Akibat kondisi operasi yang tak terkendali service life refraktori

tidak maksimum produksi ⇓ efisiensi ⇓

Penting mengetahui penyebab kerusakan

Mekanisme Kerusakan

1. Erosi : akibat keausan mekanik Biasanya karena :

– fluid flow

– partikel impak

– movement of solid





2. Corrosion :

akibat reaksi kimia antara refraktori dan adanya fasalain dalam proses ( liquid metal , slag atau gas )

3. Thermo Mechanical :

terbentuk jika terdapat tegangan karena distribusipanas tak merata atau perubahan temperatur






Refraktori : biasanya relativ hard materialseharusnya tak terjadi mechanical wear

Tetapi jika :

Temp Adanya impact dari abrasive partikel ( loading of

raw material, pouring of liquid )

Menyebabkan sebagian daerah terkena mechanicalwear

KERUSAKAN REFRAKTORI AKIBAT EROSI


Secara Umum

refraktori dgn high density

toughness

Hardness

Harusnya tahan mechanical wear

Jika temp :

hardness dan strength of refraktori turun

terjadi wear Ditambah lagi jika terdapat aliran liquid

jika flow rate naik ( tanur-tanur yang menggunakanmixing ) menchanical wear naik






Mekanisme :

penetrasi ( porous )

fluid masuk berpenetrasi ke refraktori via jaringan porositas dan retak ( crack ) kemudian larut dlm matrik

pelarutan ( padat )

penetrasi kecil terjadi pada permukaan luar kemudian melarut dlmfasa matrik

Refraktori yang terinfiltrasi oleh fasa lain (gas, liquid atau slag) biasanyatidak tahan tehadap perubahan temperatur ( thermal sock ) dapatterjadi “pengelupasan” antara daerah yang terinfiltrasi dan tak terinfiltrasi

KERUSAKAN REFRAKTORI AKIBAT KOROSI




Penetrasi Pelarutan





Faktor- faktor yang mempengaruhi penetrasi dan pelarutan drrefraktori lining : Degree of porosity , size and distribution of pores Wetting of the refraktori by the liquid Freezing of penetrating liquid Nature of the grain

Porositas : jika volume naik jaringan naik kurang

menguntungkan karena penetrasi liquid atau gas menjadi

mudah

Resistance to wetting by melt

Sifat wetting naik mudah terkorosi.untuk ini ditambahkan chrome oksida / C kedalam refraktori



Adanya pelarutan Cr2O3 dalamslag viskositas slag naik wetting turun corrosion rateturun

C dapat mereduksi FeO menjadi [ Fe ] viskositas naik corrosion rate turun

Slag viscosity

Dgn mengontrol slag viscosity mengurangi wetting danpenetrasi

High viscosity slag lesschemically reactive

L 2 = σ.r.cos θ .t

2 η


L = penetration

depthσ = surface tensionr = pore radius

θ = cantact angleη = viscosity ofliquidt = time




Freezing of Penetration Liquid

Dengan mengontrol gradient temperature dalam refraktori

masuknya penetrasi kedalam refraktori dapat

diminimumkan

Dengan teknik pendinginan liquid yang berinfiltrasi

membeku efektif sebagai protection from few further

attack

Dengan water cooling : a layer frozen slag

as refractory Ketebalan dari lapisan dikontrol oleh rate of water flow

(panels)



Quality of Grainpadat, high purity grain dengan large crystal size akan lebih stabil service

life meningkatukuran kristal meningkat batas butir turunbiasanya partikel akan berdifusi pada batas butir

Metode lain untuk mengurangi kerusakan akibat korosioxide acidy scale

oksida asam akan sangat beraksi terhadap oksida basa.Sebaiknya :

Refraktori basa kontak dengan oksida basa atau slag basaRefratori asam kebalikannya

B = CaO/SiO2 B = (Cao+MgO)/ (Al2O3+SiO2)






Efek Kinetik

Refraktori Karbid akan teroksidasi pada Temp tinggi jika

terdapat O2

Namun Oksidasi lanjut dari SiC dihalangi karena keberadaan

SiO2 sebagai protective surface film (selama SiO2 nya tidak

rusak/ pecah)

Hal yang sama berlaku untuk refraktori Cr2O3 – Al2O3 yangberhubungan dengan asam- -- terbentuk a dense Cr-

Spinel yang menghalangi infiltrasi lanjut berlangsung






KERUSAKAN AKIBATTHERMOMECHANICAL

Distribusi Panas

Perubahan Temperatur Menimbulkan Stress

Sangat tergantung dari “kemampuan refraktori untuk menahan pertumbuhan retak”

Umumnya Refraktori high thermal conductivity danlow thermal expansion Resist to thermal shock

Hindari desain refraktori yang bersudut lancip/ kecil(panas – dingin menjadi cepat)

Thermal shock dikurangi dengan cara pre heating

Documents

14-kerusakanrefraktori