Perpustakaan Digital ITB

Material refraktori memegang peranan penting pada berbagai industri proses. Salah satu kategori yang revolusioner pada refraktori adalah castable, di mana refraktori dibentuk dan dipanaskan di tempat. Untuk memperbaiki sifat mekaniknya, refraktori castable dapat diperkuat dengan menambahkan serat-serat pendek baja yang disebar pada matriks refraktorinya (metoda Steel Fiber Reinforced Castable Refractory). Namun metoda ini dapat menimbulkan perbedaan sifat mekaniknya karena penyebarannya tidak merata. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh variasi fraksi volume kawat baja yang dianyam dengan jarak sama, serta pengaruh temperatur pembakaran terhadap kekuatan tekan refraktori komersial LAMJ-1 (alumina spinel castable). Kawat baja yang dianyam diharapkan dapat memberikan kehomogenan sifat mekanik pada refraktori, sedangkan variasi temperatur dilakukan untuk melihat kemampuan refraktori dalam menahan beban tekan sebelum mencapai kekuatan optimumnya (telah mengalami sintering). Penelitian dilakukan dengan pengujian tekan (cold compressive strength) sampel-sampel dengan lima variasi temperatur pembakaran dan tiga variasi fraksi volume kawat penguat. Karakterisasi komposisi fasa dan struktur mikro dilakukan menggunakan XRD dan SEM/EDS. Kekuatan tekan pada tiap temperatur pembakaran bergantung pada transformasi mineral-mineral penyusun refraktori LAMJ-1. Kekuatan tekan ratarata sampel 0% kawat pada temperatur 105 derajat C, 350 derajat C, 816 dearjat C, 1150 derajat C dan 1400 derajat C berturut-turut adalah 21,77 MPa, 25,18 MPa, 20,08 MPa, 28,71 MPa dan 44,57 MPa. Penambahan fraksi volume kawat pada temperatur 105 derajat C hingga 816 derajat C terbukti dapat meningkatkan kekuatan tekan refraktori LAMJ-1. Untuk fraksi volume kawat 0,82%, kekuatan tekan rata-rata pada temperatur 105 derajat C, 350 derajat C, dan 816 derajat C berturut-turut adalah 44,19 MPa, 49,45 MPa, dan 35,4 MPa. Sedangkan untuk fraksi volume kawat 1,64%, kekuatan tekan rata-rata pada temperatur 105 derajat C, 350 derajat C, dan 816 derajat C berturut-turut adalah 65,91 MPa, 71,22 MPa, dan 40,52 MPa. Pada temperatur 1150 derajat C kawat penguat cenderung tidak mampu meningkatkan kekuatan tekan karena teroksidasi. Kekuatan tekan rata-rata sampel dengan fraksi volume 0,82% dan 1,64% secara berturut-turut adalah 32,07 MPa dan 29,76 MPa. Penggunaan kawat yang dianyam menunjukkan kehomogenan pada kekuatan, yang dapat dilihat dari standar deviasi hasil pengujian. Perlu dikaji lebih lanjut mekanisme penurunan kekuatan tekan antara 350 derajat C hingga 816 derajat C dan penggunaan kawat yang tidak mudah teroksidasi serta pengaruhnya terhadap peningkatan kekuatan tekan.