Pasir Silika
-
Upload
nurul-huda -
Category
Documents
-
view
125 -
download
1
Transcript of Pasir Silika
Umumnya, stock pile dibagi menjadi 2 bagian yaitu sisi kanan dan siosi kiri. Hal ini
dilakukan untuk menunjang proses, jika stock e bagian kanan sedang digunakan
masukan proses, maka sisi bagian kiri akan diisi bahan baku dari crusher. Begitu juga
sebaliknya. Untuk mengatur letak penyimpanan bahan baku, digunakan reclaimer.
Reclaimer ini berfungsi untuk memindahkan atau mengambil raw material dari stock pile
ke belt conveyor dengan kapasitas tertentu, sesuai dengan kebutuhan proses, alat ini
sendiri berfungsi untuk menghomogenkan bahan baku yang akan dipindahkan ke belt
conveyor.
Selanjutnya bahan baku dikirim dengan menggunakan belt conveyor menuju tempat
penyimpanan kedua, yang bias dikatakan merupakan awalan masukan proses
pembuatan semen, yaitu bin. Umumnya ada 4 buah bin yang diisi oleh masing-masing
4 material bahan baku, yaitu limestone, clay, pasir silica, dan pasir besi. Semua bin
dilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian atau level indicator sehingga apabila bin
sudah penuh, maka secara otomatis masukan material ke dalam bin akan terhenti.
Pengumpanan bahan baku ke dalam sistem proses selanjutnya diatut oleh weight
feeder, yang diletakkan tepat di bawah bin. Prinsip kerja weight feeder ini adalah
mengatur kecepatan scavenger conveyor, yaitu alat untuk mengangkut material dengan
panjang tertentu dan mengatur jumlah bahan baku sehingga jumlah bahan baku yang
ada pada scavenger conveyor sesuai dengan jumlah yang dibutuhkan. Selanjutnya
bahan baku dijatuhkan ke belt conveyor dan dikirim ke Vertical Roller Mill untuk
mengalami proses penggilingan danan pengeringan. Pada belt conveyor terjadi
pencampuran limestone, clay, pasir silica, dan pasir besi.
II. Proses Pengolahan Bahan
Alat utama yang digunakan dalam proses penggilingan dan pengeringan bahan baku
adalah Vertical Roller Mill (VRM). Media pengeringnya adalah udara panas yang
berasal dari siklon-preheater. Udara panas tersebut juga berfungsi sebagai media
pembawa bahan-bahan yang telah halus menuju alat proses selanjutnya.
Vertical Roller Mill
Alat-alat yang mendukung proses ini: Cyclone, Electrostatic Precipitator (EP), Stack
dan Dust Bin.
Bahan baku masuk ke dalam Vertical Roller Mill (Raw Mill) pada bagian tengah (tempat
penggilingan), sementara itu udara panas masuk ke dalam bagian bawahnya. Material
yang sudah tergiling halus akan terbawa udara panas keluar raw mill melalui bagian
atas alat tersebut.
Vertical Roller Mill memiliki bagian yang dinamakan separator yang berfungsi untuk
mengendalikan ukuran partikel yang boleh keluar dari raw mill, partikel dengan ukuran
besar akan dikembalikan ke dalam raw mill untuk mengalami proses penggilingan
kembali agar ukurannya mencapai ukuran yang diharapkan.
Sementara itu partikel yang ukurannya telah memenuhi kebutuhan akan terbawa udara
panas menuju cyclone. Cyclone berfungsi untuk memisahkan antara partikel yang
cukup halus dan partikel yang terlalu halus (debu). Partikel yang cukup halus akan
turun ke bagian bawah cyclone dan dikirim ke Blending Silo untuk mengalami
pengadukan dan homogenisasi. Partikel yang terlalu halus (debu) akan terbawa udara
panas menuju Electrostatic Precipitator (EP). Alat ini berfungsi untuk menangkap debu-
debu tersebut sehingga tidak lepas ke udara. Efisiensi alat ini adalah 95-98%. Debu-
debu yang tertangkap, dikumpulkan di dalam dust bin, sementara itu udara akan keluar
melalui stack.
Kemudian material akan mengalami proses pencampuran (Blending) dan homogenisasi
di dalam Blending Silo. Alat utama yang digunakan untuk mencamnpur dan
menghomogenkan bahan baku adalahblending silo, dengan media pengaduk adalah
udara.
Bahan baku masuk dari bagian atas blending silo, oleh karena itu alat transportasi yang
digunakan untuk mengirim bahan baku hasil penggillingan blending silo adalah bucket
elevator, dan keluar dari bagian bawah blending silo dilakukan pada beberapa titik
dengan jarak tertentu dan diatur dengan menggunakan valve yang sudah diatur waktu
bukaannya. Proses pengeluarannya dari beberapa titik dilakukan untuk menambah
kehomogenan bahan baku.
Blending silo dilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian (level indicator), sehingga
jika blending silo sudah penuh, maka pengisian bahan baku terhenti secara otomatis.
III. Proses Pembakaran
Pemanasan Awal (Pre-heating)
Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal bahan baku
adalah suspension pre-heater, sedangkan alat bantunya adalahkiln feed bin. Setelah
mengalami homogenisasi di blending silo, material terlebih dahulu ditampung ke dalam
kiln feed bin. Bin ini merupakan tempat umpan yang akan masuk ke dalam pre-heater.
Suspension pre-heater merupakan suatu susunan 4-5 buah cyclone dan 1 buah
calciner yang tersusun menjadi 1 string. Suspension pre-heater yang digunakan terdiri
dari 2 bagian, yaitu in-line calciner (ILC) dan separate line calciner (SLC). Material akan
masuk terlebih dahulu pada cyclone yang paling atas hingga keluar dari cyclone kelima.
Setelah itu, material akan masuk ke dalam rotary kiln.
Preheater
Pembakaran (Firing)
Alat utama yang digunakan adalah tanur putar atau rotary kiln. Rotary kiln adalah alat
berbentuk silinder memanjang horizontal yang diletakkan dengan kemiringan tertentu.
Kemiringan rotary kilnumumnya sekitar 3 – 4 o dengan arah menurun (declinasi). Dari
ujung tempat material masuk (inlet), sedangkan di ujung lain adalah tempat terjadinya
pembkararn bahan bakar (burning zone). Jadi material akan mengalami pembakaran
dari temperatur yang rendah menuju ke temperatur yang lebih tinggi.
Kiln
Bahan bakar semen yang digunakan adalah batu bara, sedangkan untuk pemanasan
awal digunakan Industrial Diesel Oil (IDO). Untuk mengetahui sistem kerja tanur putar,
proses pembakaran bahan bakarnya, tanur putar dilengkapi dengan gas analyzer. Gas
analyzer ini berfungsi untuk mengendalikan kadar O2, CO, dan NOx pada gas buang jika
terjadi kelebihan atau kekurangan, maka jumlah bahan bakar dan udara akan
disesuaikan.
Daerah proses yang terjadi di dalam kiln dapat dibagi menajadi 4 bagian yaitu:
1. Daerah transisi (transition zone)
2. Daerah pembakaran (burning zone)
3. Daerah pelelehan (sintering zone)
4. Daerah pendinginan (cooling zone)
Reaksi kimia semen dapat dijelaskan dengan skema reaksi pembuatan semen
Reaksi Pembuatan Semen
Di dalam kiln terjadi proses kalsinasi (hingga 100%), sintering, danclinkering.
Temperatur material yang masuk ke dalam tanur putar adalah 800–900 oC, sedangkan
temperatur clinker yang keluar dari tanur putar adalah 1100-1200 oC.
Pendinginan (Cooling)
Alat utama yang digunakan untuk proses pendinginan clinker adalahcooler. Cooler ini
dilengkapi dengan alat penggerak material, sekaligus sebagai saluran udara pendingin
yang disebut dengan grate atau alat pemecah clinker (clinker crusher).
Prose Cooler Pada Semen
Setelah proses pembentukan clinker selesai dilakukan di dalam tanur
putar, clinker tersebut terlebih dahulu didinginkan di dalam coolersebelum disimpan di
dalam clinker silo. Cooler yang digunakan terdiri dari 9 kompartemen yang
menggunakan udara luar sebagai pendingin. Udara yang keluar
dari cooler dimanfaatkan sebagai pemasok udara panas pada calciner.
Clinker yang keluar dari tanur putar masuk ke dalam kompartemen, akan jatuh di
atas grate. Dasar grate ini mempunyai lubang-lubang dengan ukuran yang kecil untuk
saluran udara pendingin. Clinkerakan terus bergerak menuju kompartemen yang
kesembilan dengan bantuan grate yang bergerak secara reciprocating, sambil
mengalami pendinginan pada ujung kompartemen kesembilan terdapat clinker
crusher yang berguna untuk mengurangi ukuran clinker yang terlalu besar.
Selanjutnya clinker dikirim menuju tempat penampungan clinker(clinker silo) dengan
menggunakan alat transportasi yaitu pan conveyor. Sebelum sampai di clinker
silo, clinker akan melalui sebuah alat pendeteksi kandungan kapur bebas (free lime).
Jika kandunganfree lime dari clinker melebihi batas yang telah ditentukan,
makaclinker akan dipisahkan dan disimpan dalam bin tersendiri.
IV. Proses Penggilingan Akhir
Alat utama yang digunakan pada penggilingan akhir, dimana terjadinya pula
penggilingan clinker dengan gypsum adalah tube mill. Peralatan yang menunjang
proses penggilingan akhir ini adalah:
1. Tube Mill / Horizontal Mill
2. Separator
3. Bag Filter
Gypsum adalah bahan tambahan dalam pembuatan semen yang akan dicampur
dengan clinker pada penggilingan akhir. Gypsum yang dapat digunakan
adalah gypsum alami dan gypsum sintetic. Gypsum disimpan di dalam stock pile
gypsum, kemudian dengan menggunakan dump truck, gypsum tersebut dikirim ke
dalam bin gypsum untuk siap diumpankan ke dalam penggilingan akhir dan dicampur
denganclinker.
Clinker yang akan digiling dan dicampur dengan gypsum, terlebih dahulu ditransfer
dari clinker silo menuju clinker bin. Dengan menggunakan bin maka jumlah clinker yang
akan digiling dapat diatur dengan baik oleh weight feeder
Alat yang digunakan untuk melakukan penggilingan clinker dengangypsum disebut tube
mill. Alat ini berbentuk silinder horizontal. Bagian dalam tube mill terbagi menjadi dua
kompartemen. Yang dari masing-masing kompartemen tersebut diisi dengan bola-bola
baja dengan beragam ukuran. Kompartemen pertama diisi dengan bola-bola baja yang
berdiameter lebih besar daripada bola-bola yang ada di kompartemen kedua. Prinsip
penggunaan bola-bola baja dari ukuran yang besar ke ukuran yang kecil adalah bahwa
ukuran bola-bola baja yang lebih kecil menyebabkan luas kontak tumbukan antara bola-
bola baja dengan material yang akan digiling akan lebih besar sehingga diharapkan
ukuran partikelnya akan lebih halus. Material yang telah mengalami penggilingan
kemudian diangkut oleh bucket elevator menuju separator. Separator berfungsi untuk
memisahkan semen yang ukurannya telah cukup halus dengan ukuran yang kurang
halus. Semen yang cukup halus akan dibawa udara melaluicyclone, kemudian
ditangkap oleh bag filter yang kemudian akan ditransfer ke dalam cement silo.
Sedangkan semen yang keluar dari bawah cyclone akan dimasukkan kembali ke
dalam tube mill untuk digiling kembali.
Cement Mill
V. Proses Pengemasan (Packing)
Silo semen tempat penyimpanan produk dilengkapi dengan sistem aerasi untuk
menghindari penggumpalan/koagulasi semen yang dapat disebabkan oleh air dari luar,
dan pelindung dari udara ambient yang memiliki humiditas tinggi. Setelah itu Semen
dari silo dikeluarkan dengan menggunakan udara bertekanan (discharge) dari semen
silo lalu dibawa ke bin penampungan sementara sebelum masuk ke mesin packer atau
loading ke truck. kapasitas dan jenis kantong semen yang digunakan tergantung
kebutuhan dan permintaan pasar.
Proses Pengemasan Semen
Disini dilakukan proses pengemasan atau pengepakan yang dilakukan sebelum semen
dijual kepasaran. Fungsinya adalah agar semen lebih mudah dijual kepasaran, dalam
bentuk sak, dan juga agar semen yang dijual dapat dihitung jumlahnya, karena adanya
penimbangan. Mempermudah distribusi produk sampai ke pelanggan. Melindungi
produk dari pengaruh lingkungan. Biasanya packer dikategorikan menjadi dua jenis
yaitu stationary packer dan rotary packer.
Adapun sistem transport yang biasa digunakan pada packer berupa :
1. air slide
2. screw conveyor
3. bucket elevator
4. air lift/pneumatic conveying
5. belt conveyor
Dari hasil penelitian prestasi belt
conveyor terhadap pasir yang telah
dilakukan dapat diambil beberapa
kesimpulan yaitu :
Performansi belt conveyor sangat
dipengaruhi oleh kapasitas curah
hopper, ukuran butir pasir, massa jenis
pasir (γ) dan kelembaban pasir yang
ditransfer.
Untuk variasi ukuran butir, kondisi kerja
belt conveyor yang paling efektif dan
efisien adalah pada material pasir kasar
( ukuran 1,3 mm ).
Untuk material pasir kasar ( ukuran 1,3
mm ) yang lembab, kondisi kerja yang
paling efektif dan efisien adalah pada
tingkat kelembaban pasir 16 %.
Untuk material pasir medium ( ukuran
0,3 mm ) yang lembab, kondisi kerja
yang paling efektif dan efisien adalah
pada tingkat kelembaban pasir 12 %.
Untuk material pasir halus ( ukuran
0,13 mm ) yang lembab, kondisi kerja
yang paling efektif dan efisien adalah
pada tingkat kelembaban pasir 12 %.
Semakin tinggi kelembaban pasir maka
putaran hopper (n), kecepatan belt
conveyor (V) dan kapasitas transfer (Q)
akan menurun secara kontinu.
Untuk dapat memproleh performansi
yang maximum dari belt conveyor,
maka harus dirancang sebuah belt
conveyor yang berkapasitas 25 kg
dengan daya motor minimal 130 volt.
Dan dalam perancangan hopper harus
diperhitungkan ukuran butir material
yang akan diangkut, dalam hal ini
putaran hopper yang dibutuhkan untuk
material pasir adalah 1000 rpm, agar
dapat digunakan dalam setiap komdisi
kerja.
Manfaat pasir silica :
1. Pada pengolahan air untuk penjernihan dengan menyerap lumpur, tanah, sedimen (mesh 4-30, range: 4-6, 8-16, 16-30)2. Pada industri bahan abrasit yaitu amplas/sand blasting (mesh 8-30, 16-30)3. Bahan utama industri bentuk silika tepung/silika flour (mesh 50-2500 umumnya mesh 100,150,200,300,325) yaitu untuk gelas/kaca (SiO2>95%, mesh 200-325), semen (SiO2=21,3%, mesh 200-325), tegel/mosaik/keramik (pembentuk sifat licin/mudah dibersihkan, mesh 200-325), fero silikon, silikon carbide, mikrochip/elektronika (ukuran nano silika)4. Bahan baku ikutan/campuran dalam industri cor/precast (ukuran mikro silika), perminyakan/pertambangan (mesh 200-325), bata tahan api (refraktori,mesh 200-325)5. Lapangan futsal (mesh 8-16), Landscapping (mesh 60-100)6. Bahan campuran sebagai bahan pengeras pada industri karet/ban/cat (ukuran nano silika), gerinda
senyawa silikon dengan rumus molekul SiC, terbentuk melalui ikatan …. Bahan baku pasir silika di tampung dalam gudang
penyimpanan (TT-102), … berukuran besar diperkecil dengan crusher (SR-103), sehingga diperoleh produk.