BAB III DASAR TEORI
3.4 Peralatan pendukung pada unit pengolahan
Peralatan pendukung yang biasanya digunakan di proses preparasi adalah sebagai berikut: alat penerima umpan (hopper), alat pengumpan (feeder), alat pengangkut (belt conveyor), alat ayakan material (screen).
3.4.1 Hopper
Merupakan salah satu alat bantu yang berfungsi sebagai tempat penampungan material sementara.
Kapasitas hopper dihitung berdasar volume trapesium terpancung, yaitu :
Vh= 3
1t
LatasLbawah Latas x Lbawah
……….(3.5) Dimana :V = volume atau kapasitas hopper (m3) L atas = luas penampang atas hopper (m2) L atas = lebar atas x panjang atas
L bawah = luas penampang atas hopper (m2) L bawah = lebar bawah x panjang bawah t = tinggi dari hopper (m) 3.4.2 Alat Pengumpan (feeder)
Adalah alat pengumpan yang dikontrol oleh operator. Fungsi feeder untuk mengatur jumlah umpan yang masuk ke alat peremuk.
Beberapa macam bentuk pengumpan (Taggart, 1994) antara lain : 1) Vibrating grizly feeder
Merupakan susunan batang-batang baja yang membentuk ukuran lubang bukaan tertentu. Alat dipasang miring terhadap bidang horisontal dan digetarkan dengan motor penggetar. Alat ini bertujuan untuk memisahkan material ukuran tertentu.
2) Resiprocating plate feeder
Merupakan pengumpan yang terbuat dari lempengan baja. Cara kerjanya bergerak maju dan mundur sehingga saat “plate” bergerak maju, umpan akan terbawa masuk ke peremuk.
3) Wobbler feeder
Merupakan alat yang berfungsi sebagai pengumpan dan sekaligus sebagai alat pemisah umpan .
4) Rotary feeder
Merupakan jenis pengumpan yang letaknya miring dengan cara kerja berputar diman material keluar meluncur dari hopper.
5) Apron feeder
Merupakan pengumpan yang terdiri dari kerangka penggerak dimana satu dengan lainnya disambung dengan pelat rantai. Sambungan disangga atau ditahan oleh roll yang berputar diatas kerangka pengantar atau rel.
3.4.3 Screen
Merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan ukuran material berdasar lubang ayakan. Besarnya lubang ayakan dinyatakan dalam mm atau mesh.
Mesh adalah banyaknya lubang dalam 1 inchi persegi.
Ayakan getar berdasarkan bentuk permukaannya : 1) Pararel rod screen
Biasanya terbuat dari jeruji baja, rel baja, besi tuang, atau dari kayu. Model ini biasanya digunakan untuk jenis material yang kasar.
2) Panched plate screen
Biasanya terbuat dari lembaran baja. Bentuk lubang bukaannya adalah bulat, kotak, atau seperti kotak.
3) Woven wire screen
Biasanya terbuat dari baja dan kadang terbuat dari tembaga, perunggu, logam monel, dan campuran lainnya. Model ini biasa digunakan untuk material yang halus.
Bentuk lubang dapat bermacam-macam, ada yang bujur sangkar maupun persegi. Besarnya kawat ini disesuaikan dengan besar lubang ayakan. Faktor yang mempengaruhi masuknya material ke dalam lubang ayakan:
1) Ukuran lubang bukaan ayakan.
2) Ukuran rata-rata material.
3) Prosentase opening terhadap total permukaan lubang ayakan.
4) Kandungan air dalam mineral yang akan diayak.
5) Sudut jatuh partikel terhadap permukaan lubang ayakan.
6) Kecepatan pengumpanan.
7) Kesempatan partikel untuk menyusun lapisan di atas ayakan getar berdasar ukuran partikel.
8) Gerakan dari ayakan getar.
Keterangan:
1. Top deck 2. Bottom deck 3. Eccentric 4. Spring 5. Plate
Perhitungan luas teoritis ayakan getar berdasarkan rumus (Nordberg Process Machinery) :
Luas Screen ( Ft2
Keterangan :
Faktor A = TPH material yang melewati permukaan screen Faktor B = Persen dari oversize dalam deck
Faktor C = Persen ½ ukuran dalam deck Faktor D = Lokasi deck
Faktor E = Wet screening Faktor F = Berat jenis material
Gambar 3.2
Double dack vibrating screen
teoritis ayakan getar berdasarkan rumus (Nordberg Process
Total TPH pada Undersize
2) = ...( 3.7 )
A x B x C x D x E x F
TPH material yang melewati permukaan screen Persen dari oversize dalam deck
Persen ½ ukuran dalam deck Lokasi deck
Wet screening Berat jenis material
teoritis ayakan getar berdasarkan rumus (Nordberg Process
...( 3.7 )
Tabel 3.1 Faktor A
Screen Opening Decimal Equiv. Crushed Stone
100#/ft3 Sand and Gravel 20 M
Tabel 3.2 Faktor B
Percent Oversize Factor B Percent Oversize Factor B
0 1,60 55 0,95
Screen Opening Decimal Equiv Crushed Stone
100#/ft3 Sand and Gravel 1”
Tabel 3.3 Faktor C Percent ½ size
opening Factor C Percent ½ size
opening Factor C
10 0,82 55 1,50
15 0,88 60 1,65
20 0,94 65 1,85
25 1,00 70 2,04
30 1,06 75 2,26
35 1,13 80 2,50
40 1,20 85 2,75
45 1,29 90 3,00
50 1,38 95 3,25
Tabel 3.4 Faktor D
Deck Top Second Third Fourth
Factor D 1,00 0,90 0,80 0,70
Tabel 3.5 Faktor E
Opening Factor E Opening Factor E
1/32” 1,0 15/16” 2,0
1/16” 2,0 3/8” 1,5
1/8” 2,5 ½” 1,3
3/16” 2,5 ¾” 1,2
¼” 2,25 1-1 ½” 1,15
Tabel 3.6 Faktor F
Lbs.Per Cu. Ft. 100 90 80 75 70 60 50 30
Factor F 1,00 0.90 0.80 0.75 0.70 0.60 0.50 0.30
Efisiensi ayakan getar merupakan perbandingan antara material yang lolos lubang ayakan dengan material yang seharusnya lolos. Secara umum efisiensi ayakan tergantung pada lamanya umpan berada di atas ayakan, jumlah lubang bukaan yang terbuka, kecepatan pengumpanan, tebal lapisan umpan, kecocokan antara bentuk dari lubang ayakan dengan material yang diayak, Effisiensi ayakan dapat dirumuskan sebagai berikut:
Eff = ……….(3.8)
Bisa juga menggunakan rumus berikut:
f = Fraksi undersize (lebih kecil ukuran pemisah) pada umpan a = Fraksi undersize pada produk kasar
b = Fraksi undersize pada produk halus
f,a,b, dapat dinyatakan dalam prosen (%) atau dalam bagian 3.4.4 Sabuk Berjalan (Belt Conveyor)
Sabuk berjalan merupakan salah satu alat transportasi yang digunakan untuk mengangkut material. Sabuk berjalan digerakkan oleh motor penggerak yang dipasang pada heat pulley. Sabuk berjalan kembali ketempat semula karena dibelokan oleh pulley awal dan pulley akhir. Material yang didistribusikan melalui pengumpanan akan dibawa oleh sabuk berjalan dan berakhir pada head pulley. Pada saat proses kerja di unit peremuk dimulai, sabuk berjalan harus bergerak terlebih dahulu sebelum alat peremuk bekerja. Hal ini bertujuan
Berat material yang benar-benar lolos
x 100%
Berat material yang seharusnya lolos
mencegah terjadinya kelebihan muatan pada sabuk berjalan. Pemakaian sabuk berjalan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
a. Sifat Fisik dan Kondisi Material b. Keadaan Topografi
c. Jarak Pengangkutan d. Besarnya produksi
3.4.4.1 Bagian-bagian Sabuk Berjalan
Sabuk berjalan terdiri dari ban yang menggelindingi roda gerak awal dan roda gerak ujung yang menghampar di atas roll. Bagian-bagian terpenting dari sabuk berjalan, yaitu :
1. Pulley adalah suatu roll atau silinder yang berputar pada sumbunya dan terletak pada ujung dari rangka sabuk berjalan.
2. Sabuk atau ban, berfungsi untuk membawa material yang diangkut dari suatu tempat ke tempat lain. Sabuk tersebut terbuat dari campuran karet dan beberapa lapis tenunan benang kapas (ply).
3. Idler, berfungsi untuk menahan dan menyangga sabuk. Pemilihan terhadap diameter, ukuran bearing dan shaft mendasarkan pada : perawatan, kondisi operasi, muatan , serta kecepatan ban.
4. Motor Penggerak (Drive Unit), berfungsi menggerakkan drive pulley dan biasanya dilengkapi dengan sistem perpindahan roda gigi
Sumber :Reference book, kurimoto.Ltd. Crushing screening
Gambar 3.3
Bagian – bagian sabuk berjalan
3.4.4.2 Kapasitas Produksi Teoritis Sabuk Berjalan
Kapasitas teoritis sabuk berjalan sangat dipengaruhi oleh luas penampang melintang material yang terangkut sabuk berjalan, kecepatan sabuk berjalan, dan bobot isi material yang terangkut.
Dengan mengetahui luas penampang melintang muatan di atas sabuk berjalan maka kapasitas teoritis dari sabuk berjalan dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Reference Kurimoto Ltd):
A = K (0,9 B – 0,05)2………(3.10) Keterangan :
A = luas penampang melintang muatan di atas sabuk berjalan (m3)
K = koefisien dari luas penampang melintang muatan di atas sabuk berjalan, harganya tergantung dari harga trrough of angle () dan harga angle of repose ().
B = Lebar sabuk berjalan (m)
Harga koefisien luas penampang (K) melintang pada sabuk berjalan dapat dilihat dalam (tabel 3.7).
Kapasitas teoritis sabuk berjalan dapat dihitung dengan menggunakan rumus (Reference book, Kurimoto. Ltd Crushing and Screening) :
Qt = 3600 x A x V x Bj……….(3.11) Keterangan :
Qt = Kapasitas teoritis sabuk berjalan (m3/jam)
A = Luas penampang muatan di atas sabuk berjalan (m2) V = Kecepatan sabuk berjalan (m/menit)
Bj = Berat jenis / densitas
Luas penampang melintang material pada sabuk Kurimoto. Ltd Crushing and Trough of angle (
Angle of repose ( Lebar sabuk berjalan (mm)
Tabel 3.7
Luas penampang melintang material pada sabuk berjalan(Reference book, Kurimoto. Ltd Crushing and Screening)
Gambar 3.4
3.4.4.3 Kapasitas Produksi Nyata Sabuk Berjalan
Rumus umum yang digunakan dalam menghitung kapasitas produksi nyata sabuk berjalan adalah (Reference book, Kurimoto. Ltd Crushing and Grinding) :
L
P = Produksi nyata sabuk berjalan (ton/jam) V = Kecepatan sabuk berjalan (m/menit) G = Berat material conto (kg)
L = Panjang pengambilan conto pada sabuk (m) 3.4.4.4 Sudut Kemiringan Sabuk Berjalan
Bila sabuk berjalan dipakai untuk mengangkut material dengan kemiringan tertentu maka sudut kemiringan maksimumnya tergantung dari:
1) Bentuk material
Bentuk yang cenderung mudah menggelinding, maka hanya bisa diangkut dengan sudut kecil, yaitu 10o– 12o.
2) Kesinambungan aliran umpan
Umpan yang berkesinambungan dapat menyebabkan penggumpalan atau penutupan pada ujung bawah sabuk, sehingga memperbesar kemungkinan meluncurnya material.
3) Penyebaran ukuran butir
Material dengan ukuran seragam akan lebih mudah menggelincir.
4) Kandungan air
Kandungan air yang terlalu banyak akan menyebabkan material mudah meluncur.