Dokumen ini membahas permodelan sistem distribusi oksigen pada tungku baja oksigen dasar (BOF) dengan menghitung total kerugian aliran yang terjadi akibat faktor-faktor seperti sambungan pipa, katup, dan gesekan dinding pipa. Total kerugian yang dihitung secara manual adalah 3,1621 meter.

1. PERMODELAN
PIPA DISTRIBUSI OKSIGEN PADA
BASIC OXYGEN FURNACE

2. Kelompok IX
1. Abrar muharman (3334131932)
2. Adita yolanda S. (3334130321)
3. Didi yusuf (3334132155)
4. M. Danar G.p . (3334130800)
5. Ulya ariyanto (3334131461)

3. 1.1 PENGERTIAN
Basic oxygen furnace (BOF) adalah tungku pelebur
baja dengan gas oksigen sebagai bahan bakarnya.

7. 1.5 REAKSI YANG TERJADI
Reaksi oksigen pada carbon :
[C] + {O2} → {CO2}
Terjadi reaksi bersamaan dalam berbagai fasa sebagai berikut
:
1/2{O2} = [O]
[Fe] + 1/2{O2} = (FeO)
[Si] + {O2} = (SiO2)
[Mn] + 1/2{O2} = (MnO)
2[P] + 5/2{O2} = (P2O5)
[C] + 1/2{O2} = {CO}
{CO} + 1/2{O2} = {CO2}
Reaksi diatas adalah reaksi yan terjadi didalam tungku oksigen.
Maksud dari tanda [ ] adalah dalam larutan, ( ) adalah dalam slag

8. Pada temperatur diatas 1300 ºC.Terjadi reaksi
desulfurisasi karena peambahan zat kapur sebagai
berikut :
CaCO3 → CaO + CO2
CaO + SO2 + ½ O2 → CaCO4
Sedangkan reaksi dalam tungku oksigen adalah :
[FeS] + [CaO] → (CaS) + [FeO]

9. 1.6 PEMODELAN
.
a) Ilustrasi pengimputan besi cair.
b) Proses pemanasan menggunakan
oksigen.

10. c) tabel kekasaran absolut (e) material.

11. d) Tabel koefisien kerugian akibat sambungan siku.

12. • Tabel koefisien kerugian akibat katup.

13. e) koefisien kerugian pada sambungan pipa.
 Setiap bentuk sambungan akan menghasilkan
koefisien sambungan yang berbeda pula.
 Sambungan pipa dari penampang atau tangki (A1)
berukuran lebih besar dari pada penampang
setelahnya (A2) dengan koefisiennya dapat dilihat pada
gambar.

14. f) Sistem pemodelan pemipaan.

15. 2.1 pembahasan
 Tidak dipungkiri bahwa dalam suatu sistem
pemipaan akan selalu dijumpai kerugian-kerugian
sepanjang sistem tersebut.
 berdasarkan permasalahan di atas kami akan
membahas suatu permodelan untuk menghitung
jumlah kerugian yang terjadi sepanjang sistem
pemipaan pada basic oxygen furnace.

16. 2.1 pembahasan
 apabila diketahui pipa terbuat dari
besi tempa (wrought iron) dengan
panjang titik A ke titik C adalah 5
meter dan titik C sampai titik D adalah
4 meter serta diameter dalam 20 cm.
Pada sambungan tangki pipa (titik A)
menggunkan model tepi tajam, dan
katup (titik B) menggunakan jenis
globe bukaan penuh. sambungan
yang terjadi adalah sambungan siku
berflensa 90º. Sistem tersebut
digunakan pada suhu 1200 ºC dengan
kecepatan fluida pada pipa adalah
2,382 m/s dan Renumber nya 2050,47,
maka kerugian distribusi aliran gas

17. Perhitungan friction factor (f) :
Dengan menggunakan persamaan Haaland’s, sebagai
keterikatannya bilangan reynolds dan kekasaran terhadap koefisien
gesekan, maka :
𝐟−𝟏/𝟐
= −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠
𝐞
𝟑,𝟕𝐃
𝟏,𝟏𝟏
+
𝟔,𝟗
𝐑𝐞
𝐟−𝟏/𝟐
= −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠
𝟎,𝟎𝟒
𝟑,𝟕(𝟎,𝟐)
𝟏,𝟏𝟏
+
𝟔,𝟗
𝟐𝟎𝟓𝟎,𝟒𝟕
𝐟−𝟏/𝟐
= −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠 𝟎, 𝟎𝟑𝟗𝟐 + (𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟒)
𝐟−𝟏/𝟐
= −𝟑, 𝟔 𝐥𝐨𝐠 𝟎, 𝟎𝟒𝟑
𝐟 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟕7

18. a) kerugian sambungan tangki ke pipa.
Maka dapat diketahui bahwa koefisien kerugiannya
0,5 maka kerugiannya :
Hm = K
𝑽 𝟐
𝟐
𝟐𝒈
Hm = 0,5
(𝟐,𝟑𝟖𝟐) 𝟐
𝟐(𝟏𝟎)
Hm = 0.1418

19. b) Kerugian samungan belok.
Didapatkan koefisien sambungan belok biasa
berflensa 90º yaitu 0,3. :
 Hm = K
𝑽 𝟐
𝟐
𝟐𝒈
 Hm = 0,3
(𝟐,𝟑𝟖𝟐) 𝟐
𝟐(𝟏𝟎)
 Hm = 0.0851

20. c) Kerugian katup.
 Hm = K
𝑽 𝟐
𝟐
𝟐𝒈
 Hm = 10
(𝟐,𝟑𝟖𝟐) 𝟐
𝟐(𝟏𝟎)
 Hm = 2,8369
d) Kerugian karena faktor gesekan sepanjang pipa.
Maka kita dapat mencari kerugian karena faktor
gesekan :

21.  𝒉 𝑳 = 𝒇
𝑳
𝑫
𝑽 𝟐
𝟐𝒈
 𝐡 𝐋 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟕𝟕
𝟗
𝟎,𝟐
𝟐,𝟑𝟖𝟐
𝟐(𝟏𝟎)
 𝒉 𝑳 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟖𝟑 𝒎
Sehingga total kerugiannya adalah :
 Ht = Hm1 + Hm2 + Hm3 + Hf
 Ht = 0,1418 + 0,0851 + 2,8369 + 0, 0983
 Ht = 3,1621 m

22.  Perhitungan matematis secara manual akan menunjukan
total kerugian sebesar 3, 1621 meter.
 Perhitungan dengan menggunakan aplikasi
dilakukan menggunakan macro media flas 8
dengan menggunakan fungsi yang ada pada
aplikasi tersebut.

23. 1.3 KESIMPULAN
Berdasarkan permodelan pipa distribusi gas oksigen
pada basic oxygen furnace maka dapat disimpulkan,
apabila pipa dimodelkan dengan menggunakan
sambungan tangki ke pipa berbentuk siku sehingga
koefisien kerugian 0,5. Pipa dimodelkan dengan
menggunakan katup globe bukaan penuh sehingga
koefisien kerugian adalah 10, dan sambungan belok
pada pipa adalah sambungan siku berflensa 90º.
Sehingga total minor losses adalah 3,0638 meter.
Sementara mayor losses adalah 0,1529, diakbitkan oleh
jenis pipa wrought iron dengan koefisien kekasaran 0,04
pada pipa sepanjang 14 meter dan diameter sebesar 20