TUGAS MATA KULIAH
PERLAKUAN PANAS
JENIS – JENIS JENIS FURNACE
Oleh : Muhammad Dwi Febri Ridho
2711100005
JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2013
Furnace merupakan salah satu peralatan dalam proses pemanasan logam atau metal. Nama berasal dari bahasa Latin fornax, oven. Energi panas untuk bahan bakar Furnace mungkin diberikan langsung oleh pembakaran bahan bakar, dengan listrik seperti tanur busur listrik, atau melalui induksi pemanas dalam tanur induksi. Sebuah Furnace Rumah Tangga adalah alat utama yang dipasang secara permanen untuk menyediakan panas ke ruang interior melalui perantara gerakan cairan, yang mungkin udara, uap, atau air panas. Yang paling umum sumber bahan bakar untuk Furnace modern di Amerika Serikat adalah gas alam; umum lainnya meliputi sumbersumber bahan bakar LPG (liquefied petroleum gas), bahan bakar minyak, batubara atau kayu. Dalam beberapa kasus hambatan listrik pemanas digunakan sebagai sumber panas, terutama di mana biaya listrik yang rendah. Furnace pembakaran selalu perlu vented ke luar. Secara tradisional, ini adalah melalui cerobong asap, yang cenderung untuk mengusir panas bersama dengan knalpot. Modern tungku efisiensi tinggi dapat 98% efisien dan beroperasi tanpa cerobong asap. Jumlah kecil limbah gas dan panas adalah ventilasi mekanis melalui tabung kecil melalui samping atau atap rumah.Furnace ini memiliki peran dalam Energi panas untuk bahan bakar furnace didapat dari pembakaran bahan bakar, melalui listrik seperti tungku
busur
listrik,
atau
melalui
pemanasan
dalam
tungku
induksi
Induksi.
Jenis – jenis Furnace dikelompokkan lagi menjadi beberapa macam. Berdasarkan klasifikasi tersebut akan dijelaskan beberapa furnace. Penjelasannya adalah sebagai berikut : 1. 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 negaranegara 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.
2. Salt Bath Furnace
Salt bath furnace modern digunakan untuk sejumlah aplikasi perlakuan panas seperti: a. Austenitizing b. Martempering c. Pengerasan netral d. High-Speed Tool Pengerasan e. Tempering Nitridasi f.
Karburizing
g. heat treatment solution h. Dip brazing i.
Preheating
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 biayaefektif 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
3. 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: 1.
Uniform dalam rentang temperatur 2000-2800 ° F (1100-1500 ° C)
2.
Suhu dapat dikontrol dalam area kecil
3.
kontaminasi dari karbon oksigen dan gas-gas lain pada produk rendah
4.
pendinginan produk cepat
5.
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.
4. 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.
