Tingkat Penetrasi Aspal
5 Produksi agregat .1 Umum
5.2 Jenis alat pemecah batu
Alat pemecah batu atau yang lebih populer dengan sebutan stone crusher merupakan unit yang memproduksi agregat dengan ukuran atau fraksi tertentu. Jenis-jenis pemecah batu meliputi 4 macam yaitu :
a) Pemecah batu jenis jaw
- Penggerak tunggal (single toggle) - Penggerak ganda (double toggle)
b) Pemecah batu jenis gyratory dan konus (cone) - Gyratory
- Konus (cone)
c) Pemecah batu jenis bentur (impact) - Primer (primary)
- Penggiling (hammermills/limemills) - Batang horisontal (horizontal shaft) - Batang vertikal (vertical shaft) d) Pemecah batu jenis silinder (roll)
- Silinder tunggal (single roll)
- Silinder ganda (double roll) atau lebih
5.2.1 Pemecah batu jenis jaw
Mesin pemecah batu jenis jaw (jaw crusher) atau jenis rahang penjepit, pada umumnya terdiri atas dua buah pelat yang salah satu pelatnya berada pada posisi tetap dan pelat lainnya bergerak yang didorong oleh satu (single) atau dua (double) batang penggerak (toggle) sebagai penghantam. Penggerak tunggal digunakan untuk pemecah pertama dan penggerak ganda untuk pemecah kedua (lihat Gambar 14). Pelat pemecah terbuat dari baja manganese yang dapat diganti-ganti. Pelat pemecah yang rata digunakan untuk pemecahan pertama dan pelat pemecah yang bergelombang digunakan untuk memecah hasil pecahan menjadi berukuran lebih kecil. Pelat dapat bergerak lurus atau bergerak menyudut untuk menghindari penyumbatan.
Penggerak tunggal umumnya lebih berat tetapi lebih pendek, kapasitas produksi lebih tinggi dan harganya 20-40% lebih rendah dari pada jenis penggerak ganda.
Penggerak ganda relatif lebih mahal dan digunakan untuk memecah batu yang abrasif seperti kuarsa. Mesin ini dapat memecah batu yang mempunyai kuat pecah lebih dari 250 MN/m, terutama pada batuan beku dan metamorpik dan beberapa jenis batu greywake dan kuarsa.
Peletakan mesin pemecah batu jenis jaw harus di atas beton bertulang dengan berat paling sedikit tiga kali berat mesin.
Jaw crusher adalah jenis pemecah batu yang paling banyak digunakan untuk pemecah primer (primary crusher). Jenis ini paling efektif digunakan untuk batuan sedimen sampai batuan yang paling keras seperti granit atau basal. Jaw crusher merupakan mesin penekan (compression) dengan rasio pemecahan/pengurangannya (ratio of reduction) adalah 6 : 1. Untuk material hasil peledakan, ukuran butir sampai dengan 90 % dari ukuran bukaan atas (top opening) masih dapat dipecahkan dengan baik. Untuk kerikil, karena umumnya berbentuk bulat, disarankan pemakaian material dengan ukuran butir 80 % dari bukaan atas (top opening).
Variasi setelan pada jenis jaw adalah pada sudut pergerakan pelat jaw, laju dan kecepatan gerakan jaw, jarak bantingan/hantaman, dan jarak antara jaw pada bukaan bawah yang mengendalikan ukuran butir yang dihasilkan.
(a) Penggerak tunggal (b) Penggerak ganda
Gambar 14 Pemecah batu jenis jaw
5.2.2 Pemecah batu jenis gyratory
Pemecah batu jenis gyratory ini mempunyai konus yang bergerak berputar dan bergoyang turun naik dengan sudut bervariasi. Konus bagian dalam berputar secara eksentris, seperti diperlihatkan pada Gambar 15.
Mesin jenis ini dapat digunakan untuk batu yang abrasif, kasar dan kenyal. Berat mesin antara 5 dan 10 kali berat pemecah jenis jaw. Ratio pemecahan/pengurangannya (ratio of reduction) bervariasi dari 5,5 : 1 sampai 7,5 : 1 dengan nilai rata-rata 6,5 : 1. Produksinya menghasilkan batu yang lebih halus dari pada hasil pemecah jenis jaw. Beberapa keuntungan dibandingkan dengan pemecah jenis jaw adalah dapat menangani ukuran batu yang beragam, hemat energi, dapat menangani batu yang basah dan sedikit berlempung. Walaupun jenis mesin ini 3 kali lebih mahal dari pada pemecah jenis jaw, namun outputnya lebih tinggi.
5.2.3 Pemecah batu jenis konus (cone)
Mesin jenis konus ini sama dengan jenis gyratory di atas kecuali mempunyai konus yang lebih pendek, bukaan yang lebih kecil, berputar lebih cepat (dari 430 rpm sampai 580 rpm), dan menghasilkan agregat dengan ukuran yang lebih seragam (lihat Gambar 16).
Gambar 16 Pemecah batu jenis konus
Pemecah batu jenis konus digunakan secara luas sebagai mesin pemecah batu sekunder dan tersier seperti halnya jenis jaw yang umum digunakan untuk pemecah batu primer. Pemecah jenis konus merupakan mesin serba guna untuk pasir dan kerikil serta material yang memiliki ukuran butir (sebelum dipecah) 20 cm - 25 cm, yang tidak memerlukan lagi pemecah primer. Untuk batu hasil ledakan, pemecah jenis konus berfungsi sebagai pemecah lanjutan dan/atau pemecah akhir setelah pemecah primer. Jenis pemecah batu konus yang standar dapat memecah batu dengan rasio pemecahan 6 - 8 : 1, mengurangi ukuran material menjadi minimum kurang dari 20 mm. Sementara jenis konus halus dapat mengurangi material menjadi kurang dari 6 mm dengan rasio pemecahan 4 - 6 : 1.
5.2.4 Pemecah batu jenis bentur (impact)
Pada mesin ini batu dipecah dengan suatu seri pukulan palu yang dipasang pada posisi tetap atau posisi tergantung pada batang/tuas (shaft) dengan kecepatan tinggi. Proses pemecahan adalah dengan benturan bukan dengan tekanan dan hasilnya lebih berbentuk kubikal dari pada pemecah batu lainnya.
Palu dan batang pemecah dapat diganti. Untuk jenis batu yang abrasif, frekuensi pemeliharaan akan lebih tinggi.
Pemecah batu jenis bentur mempunyai beberapa variasi bentuk, yaitu jenis primer (primary), penggiling (hammer mills), dan batang vertikal atau horisontal (vertical / horisontal shaft). Bentuknya secara tipikal diperlihatkan pada Gambar 17. Hammer mills merupakan jenis pemecah batu bentur (impact) yang paling banyak digunakan baik sebagai pemecah primer maupun sekunder.
a) Pemecah batu jenis bentur primer (primary impact)
Jenis bentur primer dipakai terutama untuk batu kapur atau batu dengan nilai abrasi lebih rendah. Pemecah ini menghasilkan produk yang bentuknya kubikal meskipun semula merupakan batu lempengan. Ukuran alat pemecah ini umumnya menunjukkan bukaan pemasoknya (feed opening). Rasio pemecahan / pengurangannya (ratio of reduction) dapat mencapai 20 : 1.
Pemecah bentur primer Penggiling (Hammer mills)
Pemecah bentur batang horisontal
(Horizontal shaft impact) Pemecah bentur batang vertikal(Vertical shaft impact)
Gambar 17 Pemecah batu jenis bentur (impact)
b) Pemecah batu bentur batang horisontal (horizontal shaft impact crusher)
Pemecah batu bentur batang horisontal menggabungkan kelebihan pemecah batu jenis bentur dengan teknologi bahan logam berlapis high chrome. Pemecah ini menghasilkan produk agregat berbentuk kubikal, bahkan untuk bahan baku batuan yang sebelumnya sangat abrasif untuk jenis pemecah batu bentur. Dengan rasio pemecahan (ratio of reduction) sampai dengan 12 : 1, alat ini dapat mengurangi atau bahkan menggantikan pemecah batu akhir.
Hasil pemecahan dapat diatur dengan 2 (dua) cara. Yang pertama dengan mengubah kecepatan rotor. Semakin cepat kecepatan rotor maka produk yang dihasilkan semakin halus. Yang kedua dengan mengatur kedudukan pelat pemecah.
c) Pemecah batu bentur batang vertikal (vertical shaft impact crushers)
Pemecah ini berbentuk corong vertikal, dan sebagaimana batang horisontal (horizontal shaft), alat jenis ini juga menggunakan bahan logam berlapis high chrome. Tipe ini digunakan sebagai pemecah akhir dan dapat menghasilkan produk
berbentuk kubikal. Material yang masuk dibatasi berukuran 5 cm - 8 cm, tergantung ukuran crusher. Pemecah jenis ini adalah mesin yang sangat baik dalam menghasilkan agregat yang berukuran 12 mm - 20 mm. Pada material yang abrasif, pemecah ini dapat ditambah rotor sehingga menghasilkan agregat yang kubikal. Seperti pada pemecah bentur lainnya, perubahan kecepatan akan merubah gradasi keluaran. Makin cepat putarannya maka makin halus ukuran agregat yang dihasilkan. d) Pemecah batu jenis bentur penggiling (hammer mills / lime mills impact crushers)
Pemecah jenis penggiling merupakan jenis pemecah bentur yang paling banyak digunakan, sebagai pemecah batu primer atau sekunder. Batu dipecahkan dengan palu (hammer) yang berputar dengan kecepatan tinggi. Pemecah batu ini juga sering dipakai untuk memecahkan batu kapur berkualitas tinggi dan dipakai sebagai pemecah sekunder.
Pemecah batu ini dapat menerima pasokan material berukuran sampai dengan 20 cm dan memiliki rasio pemecahan/pengurangan (ratio of reduction) sebesar 20 : 1. Pemilihan kapasitas / kemampuan untuk menerima pasokan material, kedudukan pelat pemecah dan kecepatan putaran akan menentukan gradasi agregat yang akan diperoleh.
5.2.5 Pemecah batu jenis silinder (roll crushers)
Ada dua macam jenis pemecah batu roll yaitu silinder tunggal (single-rolle) serta silinder ganda (two-roll) atau lebih sampai dengan empat silinder. Pemecahan berlangsung di antara silinder yang berputar. Lihat masing-masing pada Gambar 18.
Silinder tunggal biasanya digunakan sebagai pemecah primer untuk bahan yang relatif lunak seperti batu bara, batu lempung, kapur lembek atau gipsum. Silinder ganda digunakan untuk batu yang lembek sampai batu yang keras dan dapat difungsikan sebagai pemecah awal, kedua atau lanjutan. Hasil produksi yang diperoleh berupa agregat dengan bentuk kubikal.
Kecepatan rendah memberikan rasio pengurangan (ratio of reduction) yang besar. Bila batu lebih keras maka kecepatan produksi akan lebih rendah.
Ukuran butir maksimum material yang dapat dipecahkan tergantung dari diameter silinder (roll) pemecahnya. Ukuran butir yang terlalu besar tidak akan dapat dipecahkan dengan baik. Ukuran maksimum butiran yang dapat dipecahkan dapat dihitung sebagai berikut :
A = 2,54 (0,85 R + B) Dengan pengertian :
A : ukuran butir maksimum yang dapat dipecahkan dengan baik, cm R : jari-jari silinder (rolls), cm
Silinder tunggal Silinder ganda
Silinder triple
Gambar 18 Pemecah batu jenis silinder (roll crushers)
Kapasitas dari pemecah batu ini bervariasi tergantung dari jenis batuan, ukuran bukaan atas (top opening), ukuran butir hasil pemecahan, diameter silinder (rolls), dan kecepatan putaran silinder. Jika pemecah ini digunakan untuk memproduksi agregat akhir, maka rasio pengurangan (ratio of redution) tidak lebih dari 4 : 1. Sementara jika digunakan untuk memproduksi agregat antara (masih akan dipecah lagi) maka rasio pengurangan (ratio of reduction) sebaiknya tidak lebih dari 7 : 1.