Pemanfaatan Kokas Briket Sebagai Bahan Bakar Industri Pengecoran Logam

Indonesia memiliki cadangan batubara yang besar melebihi cadangan minyak bumi. Kegiatan penambangan batubara di Indonesia juga semakin meningkat dari tahun ke tahun dimana batubara diharapkan sebagai sumber alternatif, selain untuk ekspor juga untuk memenuhi kebutuhan konsumsi energi dalam negeri. Oleh karena itu perlu digalakkan program pemasyarakatan dan pembudayaan batubara. Salah satu caranya adalah dengan penanganan lebih lanjut proses pengembangan pembuatan kokas, karena merupakan komoditi penting yang banyak dibutuhkan pada industri berskala kecil sampai skala besar. Industri yang membutuhkan kokas antara lain industri pengecoran logam, industri gula, industri elektrode dan industri logam lainnya. Pemenuhan kebutuhan kokas di Indonesia sebagian besar berasal dari luar negeri (impor) Jepang, RRC, dan Taiwan.

Mengingat kokas merupakan komoditi yang cukup penting, terutama pada industri logam dan baja, maka usaha pengembangan dan pemenuhan kebutuhan kokas dari dalam negeri menjadi sangat perlu. Kokas selain digunakan untuk meningkatkan kandungan karbon dalam besi, juga berfungsi sebagai bahan bakar, bahan pereduksi maupun penyangga beban. Jadi jelas bahwa batubara bisa diharapkan sebagai sumber energi alternatif untuk mengurangi ketergantungan pada impor, yang tentunya dapat menghemat devisa.

KARBONISASI

Proses karbonisasi dapat merupakan reaksi endoterm atau eksoterm tergantung pada temperatur dan proses reaksi yang sedang terjadi. Secara umum hal ini dipengaruhi oleh hubungan temperatur karbonisasi, sifat reaksi, perubahan fisik/kimiawi yang terjadi. Proses karbonisasi dilakukan melalui dua cara, pertama dengan pemanasan secara langsung dalam tungku Beehive yang berbentuk kubah. Tungku Beehive merupakan tungku yang paling tua dimana batubara dibakar pada kondisi udara terbatas, sehingga hanya zat terbang saja yang akan terbakar. Jika zat terbang terbakar habis, proses pemanasan dihentikan.Kelemahannya antara lain terdapat produk samping berupa gas dan cairan yang tidak dapat dimanfaatkan atau habis terbakar, disamping itu produktivitas sangat rendah.

Cara kedua adalah karbonisasi batubara dengan pemanasan tak langsung atau sistem destilasi kering. Dalam hal ini batubara ditempatkan pada ruang tegak sempit dan dipanaskan dari luar (pemanasan tak langsung). Cara ini selain menghasilkan kokas juga diperoleh produk samping berupa tar, amoniak, gas methana, gas hidrogen dan gas lainnya. Gas-gas tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar. sedangkan produk cair berupa tar, amoniak dan lain-lain dapat diproses lebih lanjut untuk menghasilkan bahan-bahan kimia, umumnya berupa senyawa aromatik.

UJI COBA

Sebagai sarana percobaan hasil produk kokas diujicoba pada pabrik pengecoran logam, PT. Sinar Industri, Ceper Klaten Jawa Tengah, dengan menggunakan jenis tungku Tungkik. Tungku Tungkik adalah salah satu dari jenis tungku kupola yang berleher pendek untuk pengecoran logam yang banyak dipergunakan secara luas dalam peleburan besi cor. Keuntungan penggunaannya antara lain :

1. Kontruksi sederhana dan operasinya murah.
2. Biaya untuk alat-alat peleburan murah.

Berdasarkan hasil analisis laboratorium, produk kokas batubara Ombilin memiliki sifat kimia yang cukup baik seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1. Hal ini terlihat dari kandungan sulfurnya hanya 0,38 % dan abu = 8,90 %, nilai ini telah memenuhi spesifikasi kokas pengecoran logam.

Kandungan abu dan sulfur dalam kokas sangat penting pada operasi pengecoran logam. Kandungan abu dalam kokas dapat mengurangi karbon, menurunkan suhu logam dan dapat meningkatkan jumlah slag. Sedangkan kandungan sulfur dalam kokas dapat mempengaruhi kestabilan operasi dari tungku pengecoran, meningkatkan volume slag dan mempengaruhi kualitas logam.

Secara umum kokas briket telah dapat digunakan sebagai bahan bakar dan reduktor pada pengecoran logam

Dalam pengamatan pengujian kokas briket untuk pengecoran besi meliputi cairan logam dan konsentrasi gas buang di sekitar tungku pengecoran, % CE, %C, % Si. Hasil pengamatan terlihat pada Tabel 2.

Tabel 1. Hasil Analisa Kokas

No.	Kadar	Kokas Impor	Kokas Briket
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.	Kadar air, % Kadar abu, % Kadar zat terbang, % Kadar karbon padat, % Nilai kalor,KKal/kg Total sulfur, % Phospor, % Drop shatter Kuat tekan, kg/cm2	0,68 7,45 1,17 90,70 7058 0,82 - - -	2,93 8,90 3,21 84,96 6894 0,,38 - 97,39 54,32

Basis : adb

Table 2. Pengamatan pengujian mutu kokas untuk pengecoran logam

No	Parameter	Kokas Impor	Kokas Briket
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.	Temp Logam Cair, O C *Liquidus temp, O C * * Solidus temp, O C * * % C % CE % Si SO 2 ambient, ppm NO 2 ambient, ppm	1326 1202 1122 3,38 3,87 1,48 0 0	1318 1208 1119 3,27 3,82 1,73 0 0

* diukur saat keluar dari tungku, menggunakan termokopel
** diukur saat dituangkan ke cetakan, meng-gunakan CE meter

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan tersebut diatas, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

3. Secara umum, mutu kokas briket yang dibuat telah memenuhi spesifikasi kokas pengecoran logam
4. Kokas briket telah dapat digunakan sebagai bahan bakar reduktor pada pengecoran logam dalam tungku tungkik dan menghasilkan mutu coran yang baik, temperatur cairan logam cukup tinggi (1458^O C) serta kandungan C = 3,27%
5. Kandungan gas buang (NO₂ dan SO₂) hasil pembakaran kokas briket sangat kecil (mendekati nol) sehingga tidak menimbulkan pencemaran udara di sekitar daerah pengecoran logam tersebut.

Kontak Person :

Ir. Herry Supriyatno
Direktorat Teknologi Pengembangan Sumber Daya Energi – BPPT
Gedung II BPPT, Lt. 19.
Jl. M.H.Thamrin No.8, Jakarta Pusat 10340
Tel. (021) 316-9701
Fax.(021) 316-9736