BULETIN APLINDO N0.41/2014, Mei - Juli 2014 Asosiasi Industri Pengecoran Logam Indonesia Gedung Manggala Wanabakti Blok IV Lantai 3 Ruang 303A Jl. Gatot Subroto, Senayan, Jakarta 10270 Telp. 021.573 3832 ; 571 0486; Fax : 021.572 1328 Email : [email protected]Web Site : www.aplindo.web.id APLINDO
41
Embed
BULETIN - APLINDOaplindo.web.id/wp-content/uploads/2015/09/BULETIN-APLINDO41.pdf · memiliki kelonggaran waktu untuk mencicilnya walaupun Kenaikan listrik industri ... data maupun
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BULETIN APLINDO N0.41/2014, Mei - Juli 2014
Asosiasi Industri Pengecoran Logam Indonesia
Gedung Manggala Wanabakti Blok IV Lantai 3 Ruang 303A
3. Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No.9 tahun 2014 Tentang Tarif Tenaga Listrik Yang Disediakan Oleh Perusahaan Perseroan (Persero) PT Perusahaan Listrik Negara
6
4. Roadmap Hilirisasi Minerba 25
5. Reformulasi Roadmap Pengembangan Industri Besi Baja Berbasis Sumber daya Lokal
26
7. Reformulasi Roadmap Pengembangan Industri Aluminium Berbasis Sumber daya Lokal
33
8. Data Kendaraan Bermotor di Indonesia 1. Data kendaraan bermotor roda 4 2. Data kendaraan bermotor roda 2 (sepeda motor)
37 38
9. Informasi Umum dan Pameran 1. Website pemerintah yang dapat diakses 2. Website Asosiasi Industri Pengecoran Logam Indonesia 3. Website Himpunan Ahli Pengecoran Logam Indonesia 4. Pameran dan Seminar
39 39 39 39
BULETIN - APLINDO No.41/2014
2
Pengantar Redaksi
Pada edisi 41/2014 ini, membahas Kenaikan TDL yang terus berlanjut dan telah dikukuhkan
dengan Permen ESDM No.9 tahun 2014 tentang Tarif Tenaga Listrik Yang Disediakan Oleh
Perusahaan Perseroan (Persero) PT Perusahaan Listrik Negara sehingga industri tidak
memiliki kelonggaran waktu untuk mencicilnya walaupun Kenaikan listrik industri dinaikkan
secara bertahap. Dampak kenaikkan ini bagi semua kalangan usaha menyebabkan biaya
produksi industri membengkak dan akan mengganggu cash flow perusahaan yang berujung
pada kenaikan harga barang atau bahkan PHK bagi sebagian karyawan sebagai konsekuensi
kenaikan ongkos produksi dan tentu akan menimpa kinerja industri, menurunkan daya
saing, disisi lain Indonesia akan menghadapi Masyarakat Ekonomi Asean 2015.
Terkait dengan kebijakan pelarangan ekspor (hilirisasi) atau yang lebih dikenal dengan
peningkatan nilai tambah dan sesuai dengan amanat Inpres no.3 tahun 2013 Tentang
Percepatan Peningkatan Nilai Tambah Mineral Melalui Pengolahan Dan Pemurnian Di
Dalam Negeri, maka Kementerian Perindustrian telah membuat roadmap kebijakan
pengembangan industri berbasis mineral logam dan telah dilakukan sosialisasi pada
tanggal 8 April 2014 dengan memprioritas 4 jenis industri yaitu industri besi baja; industri
aluminium; industri nikel dan industri tembaga. Dalam edisi kini dimuat roadmap
alumunium dan roadmap besi baja.
Selanjutnya kami mengharapkan agar buletin ini menjadi media antar anggota maupun
antar industri pengecoran didalam negeri dan diluar negeri. Harapan kami, seluruh anggota
dapat mengisi buletin ini menjadi kenyataan.
Redaksi buletin APLINDO menghimbau anggota APLINDO berpartisipasi dalam mengisi
tulisan/artikel, data maupun informasi lain yang berhubungan dengan industri pengecoran
logam. Naskah tulisan/artikel dapat dikirim ke sekretariat APLINDO, melalui email ataupun
fax.
Redaksi
BULETIN - APLINDO No.41/2014
3
BULETIN - APLINDO No.41/2014
4
Kenaikkan Tarif Dasar Listrik (TDL)
Kembali Naik
Sebagaimana kita tahu bahwa Pemerintah baru saja melakukan kebijakan menaikan TDL
yang diperkuat dengan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral no.9 tahun 2014
tertanggal 1 April 2014 yang menetapkan 2 macam tariff dengan dalih ingin mencabutan
subsidi sehingga ada penghematan sebesar Rp. 5 triliun. Bagi pelanggan industri (I-3)
berdaya pasang diatas 200 KVA khusus untuk perusahaan berstatus terbuka ditetapkan 8,6
persen per dua bulan sekali dan untuk pelanggan industri (I-4) berdaya pasang di atas
30.000 KVA ditetapkan 13,3 persen per dua bulan sekali sebanyak empat kali dalam 2014
yaitu 1 Mei, 1 Juli, 1 September, dan 1 November 2014 dengan total pada 2014, tarif I3 tbk
akan naik 38,9 persen dan I4 naik 64,7 persen. dengan dalih ingin mencabutan subsidi
sehingga ada penghematan sebesar Rp. 5 triliun.
Sekarang Pemerintah melalui Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) dan Dewan
Perwakilan Rakyat (DPR) kembali menaikkan tarif listrik bagi enam golongan pelanggan
rumah tangga dan pelanggan industri I3 non terbuka (tbk) mulai berlaku 1 Juli 2014, dengan
alasan menyama-ratakan antara I3 terbuka dan I3 bukan Terbuka dan aka nada penghematan
anggaran subsidi listrik di Anggaran Pendapatan Belanja Negara (APBN) Perubahan 2014
sebesar Rp 8,51 triliun.
Berikut daftar enam golongan pelanggan yang mengalami kenaikan tarif listrik mulai 1
Juli 2014:
1. Pelanggan industri I3 non terbuka (tbk) dinaikkan secara bertahap 11,57 persen setiap dua
bulan terhitung 1 Juli 2014. Perkiraan penghematan subsidi kenaikan ini sebesar Rp 4,78
triliun.
2. Pelanggan rumah tangga R3 dengan 3.500-5.500 voltampere (VA), naik bertahap 5,7
persen setiap dua bulan mulai 1 Juli 2014. Potensi penghematan subsidi dari kenaikan ini
sebesar Rp 370 miliar.
3. Pelanggan pemerintah (P2) dengan daya di atas 200 kilovoltamper (kVA). Kenaikan
secara bertahap setiap dua bulan sebesar 5,36 persen mulai 1 Juli 2014. Potensi
penghematan subsidi dari kenaikan golongan ini sebesar Rp 100 miliar.
BULETIN - APLINDO No.41/2014
5
4. Pelanggan rumah tangga (R1) dengan daya 2.200 VA yang kenaikan bertahap rata-rata
10,43 persen setiap dua bulan. Kenaikan mulai 1 Juli dengan perkiraan penghematan
sebesar Rp 990 miliar.
5. Pelanggan penerangan jalan umum (P3) dengan kenaikan bertahap sebesar 10,69 persen
setiap dua bulan mulai 1Juli 2014. Potensi penghematan subsidi dari pelanggan ini
sebesar Rp 430 miliar.
6. Pelanggan rumah tangga (R1) dengan daya 1.300 VA yang kenaikan bertahap 11,36
persen setiap dua bulan mulai 1 Juli 2014. Dengan potensi penghematan subsidi dari
pelanggan ini sebesar Rp 1,84 triliun.
Seharusnya Pemerintah lebih memilih kenaikan BBM dengan mengurangi subsidi BBM
dibanding dengan TTL, karena kenaikan BBM lebih efisien dan dampaknya tidak luas.
Kenaikan TTL dapat mempengaruhi perekonomian Indonesia dan membuat menurunnya
penyerapan tenaga kerja karena banyak industri yang mengalami kerugian.
Industri merupakan sektor yang paling penting dalam pertumbuhan ekonomi nasional yang
dapat menciptakan lapangan kerja, menghasilkan produk yang bisa diekspor, dan bayar pajak.
Dengan kenaikan tarif listrik ini, tidak heran jika nantinya banyak industri yang gulung tikar
atau memindahkan pabriknya ke negara lain yang biaya produksinya lebih murah.
Dengan semakin sedikitrnya lapangan kerja yang dapat menyerap tenaga kerja maka daya
beli akan menurun karena tidak ada penghasilan, tentunya akan berpengaruh pada barang
yang diproduksi.
Bagi kalangan industri kenaikkan ini akan menyebabkan naikknya biaya produksi industri
dan akan mengganggu cash flow perusahaan yang berujung pada kenaikan harga barang
atau bahkan PHK bagi sebagian karyawan sebagai konsekuensi kenaikan ongkos produksi,
termasuk konsekwensi di masyarakat yang berpotensi melemahnya daya beli. Dampak
tersebut tentu akan menimpa kinerja industri, melemahkan daya saing, disisi lain Indonesia
akan menghadapi Masyarakat Ekonomi Asean 2015.
---ooo---
BULETIN - APLINDO No.41/2014
6
Reformulasi Roadmap Pengembangan Industri
Nikel Berbasis Sumber daya Lokal
Pada edisi 40/2014 telah dibahas reformulasi pengembangan industri besi baja dan industri
alumunium berbasis sumber daya lokal yang telah dilakukan oleh Kementerian Perindustrian
dalam program hilirisasi industri berbasis migas dan bahan tambang mineral serta
peningkatan daya saing industri berbasis sumber daya mineral (SDM) sebagai amanat dari
Intruksi Presiden Instruksi Presiden Republik Indonesia Nomor 3 Tahun 2013 Tentang
Percepatan Peningkatan Nilai Tambah Mineral Melalui Pengolahan Dan Pemurnian Di Dalam
Negeri.
Produksi Nikel Ore Indonesia
Total produksi bijih nikel (Ore) Indonesia pada tahun 2012 adalah sebesar 41 Juta ton,
atau setara dengan 320.000 ton Niikel yang terkandung didalam bijih nikel (Ni Metal).
Indonesia menyumbang sekitar 15% dari produksi bijih nikel dunia atau peringkat
kedua setelah Filipina (16%)
Total Produksi nikel Dunia pada tahun 2012 adalah sebesar 2,1 Juta ton (berdasarkan
kandungan nikel didalam Ore)
Produksi Nikel Intermediet
BULETIN - APLINDO No.41/2014
7
Selain memproduksi bijih nikel, Indonesia juga memproduksi nikel intermediet/nikel
olahan, yaitu berupa feronikel (20% Ni) dan nikel matte (78% Ni)
Kapasitas produksi nikel intermediete Indonesia saat ini adalah sekitar 89.000 ton
(ekuivalen dengan 34.900 ton nikel murni) atau hanya sekitar 2% dari kapasitas
produksi nikel intermediete Dunia yang sebesar 1,7 juta ton
Semua hasil produksi nikel intermediete Indonesia digunakan untuk diekspor ke luar
negeri
Ekspor Bijih Nikel dan Produk Turunannya
BULETIN - APLINDO No.41/2014
8
Catatan : Untuk ekspor FeNi ke Belanda, digunakan oleh negara di Eropa Barat. Seperti : Belgia, Swedia, dll yang memiliki industri stainless steel. Sedangkan di Belanda hanya sebagai pelabuhan transit distribusi.
Pohon Industri Nikel
Keterangan :
: Ada industri dalam negeri : Pengguna Akhir
: Belum ada industrinya didalam negeri KBLI : Klasifikasi Baku Lapangan Usaha Indonesia
BULETIN - APLINDO No.41/2014
9
Segmen Penggunaan Nikel dan Stainless Steel di Indonesia (2012)
Sumber : Kementerian Enerrgi dan Sumber Daya Mineral, diolah
Estimasi Besaran Biaya Operasi Pabrik Pengolahan Nikel
Jenis Produk Olahan Besaran Biaya Operasi
(US$/ton)
Nikel Pig Iron (NPI) 16.500
Ferronickel 11.250
Nikel Matte 11.250
BULETIN - APLINDO No.41/2014
10
HPAL 8.600 Sumber : USAID, Economic Effects of Indonesia Mineral Processing Requirements for Export, 2013 Catatan : Masih perlu dilakukan kajian yang lebih mendalam
Struktur Biaya Smelter Nikel
Produk Keterangan
A. Feronikel dan Nikel Matte
NPV 639 Juta dollar
IRR 20%
Payback Period 8 tahun
B. Nikel Hydroxide
NPV 284 juta dollar
IRR 15%
Payback Period 12 tahun Keterangan :
NPV adalah arus kas yang diperkirakan pada masa yang akan datang yang didiskonkan
pada saat ini.
IRR (Internal Rate of Return) ialah indikator tingkat efisiensi dari suatu investasi.
Payback Period : suatu periode yang diperlukan untuk dapat menutup kembali
pengeluaran investasi dengan menggunakan proceed atau net cash flow.
Peningkatan Nilai Tambah Produk Pengolahan Nikel
Sumber : Mineral&Energi, Maret 2013, Tekmira, ESDM
Catatan : Perbandingan harga produk turunan nikel tersebut adalah terhadap harga bijih nikel/nickel ore
BULETIN - APLINDO No.41/2014
11
Sebaran Potensi Nikel Indonesia
Province
Nikel
Sumber Daya (juta ton) Cadangan (juta ton)
Ore Metal Ore Metal
1
2
3
4
5
6
7
Kalimantan Timur
Sulawesi Selatan
Sulawesi Tenggara
Sulawesi Tengah
Maluku Utara
Papua Barat
Papua
36,0
330,1
687,0
231,1
795,5
294,4
474,1
0,6
4,9
10,3
4,0
11,4
4,2
5,7
-
128,7
384,1
94,8
334,2
241,7
-
-
1,9
6,1
1,2
8,2
3,5
-
Total 2.849,1 41,8 1.178,7 21,2
Sumber : Statistic Mineral and Coal 2012, diolah
Impor Nikel dan Produk Turunannya
BULETIN - APLINDO No.41/2014
12
Sumber : BPS, 2012, diolah
Proyeksi Kebutuhan Stainless Steel Indonesia
Sumber : BPS dan MP3EI, 2012, diolah Asumsi PDB dan Jumlah Penduduk Indonesia berdasarkan MP3EI yaitu :
Jumlah PDB Indonesia adalah :2010:$3.005; 2015:$5.300; 2020:$9.000 ; dan 2025:$14.900, sedangkan jumlah penduduk Indonesia yaitu : 2010: 237 Juta Jiwa; 2015 :253 Juta Jiwa; 2020:269 Juta Jiwa: dan 2025:286 Juta Jiwa
Proyeksi Kebutuhan Nikel Indonesia
BULETIN - APLINDO No.41/2014
13
Rencana Pembangunan Smelter Nikel Domestik
BULETIN - APLINDO No.41/2014
14
Proyeksi Pengembangan Industri Nikel Domestik
Ketersediaan Cadangan Nikel Ore Untuk Produksi Smelter Domestik
BULETIN - APLINDO No.41/2014
15
Kebutuhan Bahan Baku Pendukung, Energi dan Investasi Smelter Nikel
Proyeksi Kebutuhan Bahan Baku Pendukung
Proyeksi Kebutuhan Listrik Untuk Smelter Nikel (Kapasitas Terpasang)
BULETIN - APLINDO No.41/2014
16
Proyeksi Kebutuhan Investasi Untuk Pembangunan Smelter
Potensi Demand Produksi Olahan Nikel Indonesia
BULETIN - APLINDO No.41/2014
17
Teknologi
Indonesia Energy-saving seminar
The Joint Crediting Mechanism (JCM) and
Energy saving by introducing high efficiency induction furnace
Energi merupakan kebutuhan dasar dalam pembangunan berkelanjutan oleh
Karena itu, energi harus digunakan secara hemat, rasional dan bijaksana agar
kebutuhan energi pada masa sekarang dan masa datang dapat terpenuhi.
Efisiensi penggunaan energi merupakan salah satu langkah penting yang harus
dilakukan baik untuk mengatasi masalah perubahan iklim, masalah krisis energi
dan masalah kesinambungan hidup.
Terkait penggunaan energi, pemerintah telah mengeluarkan PP No. 70 Tahun
2009 tentang konservasi energi yang mengharuskan pengguna sumber energi
dan penggunan energi yang menggunakan energi lebih besar atau sama dengan
6.000 setara ton minyak (TOE) per tahun wajib melakukan konservasi energi
melalui manajemen energi dengan menunjuk manager energi.
upaya konservasi dan efisiensi energi yang dilakukan dunia usaha tentu saja
membutuhkan sejumlah investasi untuk teknologi.
Sejalan dengan dengan kebijakan Konservasi Energi dan Pengurangan Emisi
CO2 di Sektor Industri, Aplindo bekerjasama dengan PT Fuji Electrik menyelenggarakan
“Indonesia Energy-saving seminar” pada tanggal 13 Mei 2014 di Hotel Sahid, Jababeka.
Dalam seminar ini ada program bantuan dari Jepang untuk pembelian alat
konversi energi untuk industri pengecoran logam (lihat makalah pada halaman
berikut)
BULETIN - APLINDO No.41/2014
18
BULETIN - APLINDO No.41/2014
19
BULETIN - APLINDO No.41/2014
20
BULETIN - APLINDO No.41/2014
21
Researchers at Missouri S&T analyze methods for improving melting efficiency.
A Global Casting Staff Report
This article is based on a research paper, “Increasing Melting Energy Efficiency in Steel Foundries,” presented at the 2012 AFS Metalcasting Congress.
The high temperatures required to melt steel result in significantly higher energy
losses in comparison with melting other cast alloys. The energy costs associated with
heat losses during melting are significantly higher for steel casting facilities than for
those melting other alloys. Today’s steel casting facilities use induction furnaces (IF)
and electric arc furnaces (EAF) to melt steel.
Siddhartha Biswas, Kent Peaslee and Simon Lekakh of Missouri University of Science
& Technology, Rolla, Mo., conducted a benchmarking survey on current energy use
among U.S. steel casting facilities. They investigated opportunities for energy
improvement through a series of industrial trials involving chemical energy and ladle
practice development.
BULETIN - APLINDO No.41/2014
22
Background
Furnace capacity, power supply, age of equipment, rate of production, melting
schedule and operating practice all have major influences on energy consumption. A
study of 19 North American steel casting facilities included a combination of
historical data and industrial measurements on the type of melting equipment,
refractory practices (Fig. 1), energy use and ladle practices. (See Tables 1, 2 and 3.)
Table 1. Installation year by type of melting furnace
Furnace Type No. Average year Installad Oldest year Installad
Newest year Installad
ALL 58 1977 1938 2003
EAF 24 1980 1938 1977
IF 34 1992 1976 2003
Table 2. Capacities of steel melting furnace
Furnace Type No. Average Capacity (lb) Minimum Capacity (lb)
Maximum Capacity (lb)
ALL 58 12.368 400 110.000
EAF 24 26.433 6.000 110.000
IF 34 2.440 400 9.000
Table.3 Energy consumption (Kwh/t) for steel melting
Average Standard Deviation Minimum Maximum
58 12.368 400 110.000
24 26.433 6.000 110.000
34 2.440 400 9.000
A multiple regression analysis using commercially available statistics software allowed the
researchers to evaluate the influence of the melting furnace (type, size, age and transformer
power) and operating parameters such as tap temperature, tap to tap time and furnace
productivity on the energy consumption for melting steel.
Successful energy management in steel casting facilities is difficult without monitoring
energy consumption. Unfortunately, this is an area where the steel casting industri is poorly
equipped. Only 38% of EAFs and 15% of IFs in operation are equipped with electric meters
for monitoring electric consumption. More than one third of the plants surveyed have no
equipment for monitoring their energy consumption during steel melting.
BULETIN - APLINDO No.41/2014
23
Multiple regression analyses determined how operating practice variables and equipment
type influence the energy consumption in kWh/ton for melting steel. The analysis showed
the following independent variables had an influence on the energy consumption for melting
steel (from strong to weak influence):
Increasing “tap temperature”
increased energy consumption
(strong influence).
Increasing “tap to tap time”
increased energy consumption
(strong influence).,
EAF has lower energy consumption
than IF (strong influence).
Newer equipment decreased energy
consumption (strong influence).
Increasing “furnace capacity”
decreased energy consumption
(weak influence).
In addition to the statistical data collected, operators were asked to report what they
considered to be major factors with the greatest influence on energy losses during melting
at their facilities. The three most frequently cited were: refractory (75%), scheduling (70%)
and casting yield (25%).
Procedure
The MS & T team visited five metalcasting facilities, observed the melting of several heats
and calculated heat balances. Figure 2 shows an example of the heat balance from an
electric arc furnace.
Supplemental chemical energy is one way to decrease electrical energy consumption and
increase the efficiency and productivity of melting steel in EAFs. Many technologies can
introduce supplemental chemical energy into the process. Preheating of the scrap charge
and using oxyfuel burners can increase melting efficiency of the solid scrap charge. Two
supplementary chemical energy methods, post-combustion of CO in the furnace to CO2 and
exothermic heat from oxidation reactions to the melt, could increase energy efficiency
during the flat bath period.
Fig 1. This chart shows the refractory linings used in melting furnaces in the 19 facilities surveyed
BULETIN - APLINDO No.41/2014
24
Fig. 2. This Sankey diagram (energy flows) depicts melting steel in a 15-ton EAF.
Opportunities to increase energy efficiency are greatest during the superheating and
correction period because the electrical energy efficiency drops significantly when
heating liquid steel with an open arc in air. A significant portion of the arc energy is
reflected from the arc and bath surface to the sidewalls and roof where the energy is
lost in heating (and often melting) refractory rather than steel. In addition to using
chemical energy, there is a future potential for increasing arc efficiency by utilizing
more energy efficient long arcs (higher voltage and lower current) with a foamy
slag, to decrease the heat losses by blanketing the arc.
In an industrial trial, chemical energy from oxygen combustion of natural gas was
introduced in a 4 ton EAF through installation of an oxyfuel
burner through the door. Effective combustion of natural gas provides energy to the
solid charge during the melting period. The electrical energy consumption was
decreased from 480-500 kWh/ton without oxyfuel burners to 400-420 kWh/ton with
burners.
Direct injection of oxygen by a lance to the solid charge and melted steel can reduce
electrical energy consumption by decreasing scrap melting time and direct
generation of chemical energy from oxidation reactions in the melt. The introduction
of coherent jet has decreased electrical energy consumption 10% and also reduces
melt down time 13%.
BULETIN - APLINDO No.41/2014
25
Scrap preheating systems, oxyfuel burners and postcombustion of CO require additional
capital investment. By comparison, the addition of a material such as SiC, which produces
exothermic reactions during the oxygen blow, does not require any capital investment (Fig.
3).
Fig. 3. This Sankey diagram shows the decrease in electrical energy consumption by the
addition of chemical energy (0.4% SiC in charge).
Because the heat of oxidation reaction is generated within the liquid steel, heat transfer
efficiency from exothermic reactions should be nearly 100%. This expected efficiency is
much higher than the typical 40% efficiency for post-combustion of CO above the bath. In
the study, the amount of exothermic heat generated during oxygen boiling was increased by
adding SiC with the solid charge. The energy and operational effects of adding enough SiC
with the scrap charge to represent 0.4% to 0.6% of the charge weight was investigated in a
20-ton acid-lined EAF. The addition of SiC reduced electrical energy consumption by 7.1%
and increased productivity by nearly 5%.
Effective ladle design, preheat practices and use are important for steel casting production.
The tap temperature of the liquid steel typically is superheated 250F to 500F (121C to 260C)
above the steel’s liquidus to compensate for heat losses during tapping and holding in small
ladles with large surface area to volume ratios.
In spite of the relatively short time the steel is in contact with the ladle lining, the huge
thermal gradients in the lining drive high values of heat flux through the refractory surface.
Initial information about heat losses during steel ladling was taken from a survey of steel
casting facilities and from industrial measurements at seven plants.
The influence of the thermal properties of different ceramic materials typically used for steel
ladle linings on heat losses during use was analyzed. From this work, a new type of ladle
lining was developed at Missouri University S&T. It was based on porous ceramics with the
potential to significantly decrease heat losses and save considerable ladle preheat energy.
BULETIN - APLINDO No.41/2014
26
The data collected through the survey and trials was analyzed to determine the factors that
were most important to energy losses in the ladle. One of the most important factors was
found to be the ladle capacity. The tap temperature was found to be significantly lower for
higher capacity ladles. A computational fluid dynamics (CFD) model was used to study the
effects of ladle size and validate the industrial measurements.
The temperature of the liquid steel at tap typically varies between 2,950F (1,621 C) and
3,200F (1,760C) at steel casting facilities. These temperatures are close to the softening
temperature of the complex Al, Ca, Si, and Mg oxide compounds which are often used for
ceramic linings. Also, the high rate of chemical reactions between the lining and components
of the liquid steel and slag takes place at these temperatures. As a rule, ladles are not fully
soaked even when used multiple times and are therefore used under unsteady state heat
transfer conditions. Even in cases where the lining is preheated prior to tap, a significant
part of the heat energy from the liquid steel accumulates inside the lining during the first 5-
30 minutes after tap.
Foundry ladle operations require special ceramic lining materials. A specially designed low
density porous alumina castable was introduced. It has very low thermal conductivity and
was determined to improve energy efficiency in the ladle (Table 4).
Results and Conclusions
Major opportunities for energy savings were identified as: improvement in scheduling and
decreasing delays while liquid metal is in the furnace; addition of chemical energy for melting
steel; and improvement in ladle practice. CFD modeling, and industrial and laboratory trials
determined the effects of these changes in reducing electrical power consumption. This data will be
used in the future for development of a spreadsheet type model to allow metalcasters to calculate
energy usage and melt temperature losses.
BULETIN - APLINDO No.41/2014
27
The Future of Light Metal Die Casting
Foundries
Fig. 1. Shown are options for application and possible savings in weight when aluminum die cast structural
components are used for the body structure of cars. (Source: Bühler, Annual Report 2010)
The optimization of energy consumption and the associated reduction of CO2 emissions are
top priorities for our society in the 21st century. In addition, the world’s resources are finite
which is why it is important to search for opportunities to use them as efficiently as possible.
The governmental regulation of emissions standards for vehicles in particular has led to a
paradigm change resulting in the promotion of innovative concepts for light construction.
Despite global efforts to reduce the use of non-renewable energy, the worldwide demand for
individual mobility has been unrelenting. Independent studies of trends and markets
conducted by well-known automobile manufacturers and research institutes have shown this
to be true. Optimistic predictions talk about a doubling of production volume for automobiles
within the next 20 years, whereby the classic drive technologies will be replaced with new,
future-oriented technologies. Regardless, an increased use of light and highly resilient
materials is to be expected. Aluminum and magnesium will play a crucial role in this.
With the demand for efficiency and sustainability, diecasters have encountered new and
recently yet unknown challenges, not least of which is to master the diecasting process and
ensure the required level of quality. An overall trend is moving toward more complex
components with increased functionality and lower weight at lower costs.
In addition to substituting heavy materials such as steel with lighter metals, the use of
structural components contributes to reducing the weight of automobiles. This makes it