2.4. Proses Pencetakan
2.4.3. Test Product Metal (TPM)
TPM merupakan proses pengujian kadar atom yang terdapat didalam molten terutama kadar Fe-nya, apakah molten yang akan dicetak sesuai dengan kadar Fe yang diinginkan. Analisa TPM ini dilakukan oleh seksi SQA (Smelter Quality Ansurance) sebelum proses pencetakan dilakukan. Pencetakan dilakukan apabila kadar Fe yang dinginkan sudah sesuai yang diinginkan.
Adapun yang menjadi perhatian utama dalam TPM adalah kandungan Fe-nya. Hal ini disebabkan kerena kandungan Fe yang sering berubah untuk setiap analisa. Sehingga kadar Fe inilah yang menentukan grade dari suatu ingot produk. Kandungan utama molten adalah Fe,Si dan Cu.
E. Operasi Pencetakan (Casting Operation) 1. Operasi pencetakan
Aluminium yang telah melalui proses analisa Fe (TPM) dari SQA harus dipastikan sesuai dengan schedule yang dibuat, dan jika terjadi kenaikan Fe ≥ 0,10 maka harus dilakukan emergency. Sebelum dilakukan penuangan dan pencetakan maka harus dipastikan dulu temperatur actual ≥720 0
C supaya kemungkinan trouble ingot lengket dapat diperkecil. Sebelum dilakukannya operasi pencetakan, Terlebih dahulu dilakukan persiapan dan pengecekan peralatan seperti pengecekan casting conveyor, peralatan casting, safety serta peralatan pendukung lainnya. Sebelum peralatan digunakan harus dipanaskan dahulu dan dipastikan terbebas dari air, karena jika air terperangkap dibawah molten maka air tersebut akan menjadi gas bertekanan tinggi dan menimbulkan ledakan.
Setelah semua persiapan pencetakan selesai maka dapur mulai dimiringkan untuk menuangkan molten melalui tap hole dan disalurkan oleh lounder ke pouring device. Dari pouring device, molten dituangkan perlahan kedalam mould oleh seorang operator yang juga bertugas membersihkan permukaan aluminium dari scum secara manual. Scum ini terbentuk karena kontak lansung permukaan aluminium cair tersebut dengan udara bebas yang suhunya berbeda jauh sehingga terjadi reaksi oksidasi. Selanjutnya aluminium tersebut mengalami pendinginan tak langsung oleh water jacket yang mengalir pada bagian bawah cetakan, disini suhu aluminium dibawah titik lebur. Pada aluminium yang telah mengeras ini dilakukan pemberian nomor lot, dengan alat marking device yang bergerak secara otomatis. Lalu dilakukan hammering, yakni pemukulan permukaan ingot agar ingot tersebut terlepas dari mould. Di ujung conveyor ini terdapat alat returnning roller yang berfungsi untuk menahan ingot yang telah terlepas dari mould agar tidak jatuh bebas, pada bagian bawah ingot ditahan oleh ingot pusher, selanjutnya ingot tersebut diterima oleh receiving arm dan diteruskan ke stacking conveyor.
2. Operasi pendinginan dan penyusunan ingot
Ingot yang telah diterima dari receiving arm, selanjutnya berjalan di atas chain conveyor yang selanjutnya dilakukan operasi pendinginan secara langsung oleh cooling chamber, yaitu dengan penyemprotan air ke permukaan ingot secara otomatis. Suhu ingot setelah keluar dari cooling chamber ini ± 400C, selanjutnya ingot tersebut melewati alat ingot detector yang berfungsi untuk mendeteksi ingot yang berukuran tidak standar seperti tebal atau tipisnya ingot, jika ingot yang telah terdeteksi tidak sesuai standar maka akan dikeluarkan dari chain conveyor secara otomatis oleh ingot reject. Apabila ingot sudah memenuhi standar maka ingot akan dimasukkan
ke-turning over oleh line up. Pada ke-turning over, ingot akan dibalik sesuai dengan setting susunannya. Alat ini digerakkan oleh tekanan udara dan berjalan secara otomatis, kemudian ingot akan bertumpuk pada stacking table dan kemudian dipindahkan dengan servo arm ke stock conveyor. Servo arm ini digerakan dengan sistem hidrolik yang dibantu pengontrolannya oleh operator. Pada stock conveyor kapasitas tumpukan ingot adalah berjumlah 3 tumpukan.
F. Operasi Pengikatan (Bundling Operations).
Langkah kerja operasi pengikatan aluminium ingot meliputi pengangkutan tumpukan ingot dari stock conveyor hingga ke storage yard. Sebelum dilakukannya operasi ini, dilakukan terlebih dahulu persiapan dan pengecekan peralatan seperti pengecekan kendaraan pengangkut ingot atau forklift, pengecekan timbangan, alat pengikat (CST), strapping band, seal, dan safety serta peralatan-peralatan penunjang lainnya. Selanjutnya barulah dimulai dengan proses pengangkutan tumpukan ingot dari stock conveyor yang kemudian dibawa ke timbangan 2 Ton Scale, untuk dilakukan proses penimbangan guna mengetahui berat tumpukan dan kemudian hasil timbangan diprint. Adapun berat pertumpukan ingot berkisar antara 970 kg s/d 1060 kg. Setelah dilakukan penimbangan pada 2 ton Scale maka diberi penomoran atau punching yaitu pemberian nomor tumpukan, proses ini dilakukan oleh operator pengangkut atau penimbang tadi dan dilakukan secara manual.
Tumpukan ingot yang telah di-punching kemudian dibawa ke-cooling yard, yaitu tempat pendinginan tumpukan ingot selama 16 jam sebelum dilakukan marking. Setelah 16 jam maka suhu ingot berkisar antara 350C s/d 400C, selanjutnya dilakukan proses marking dan painting sesuai dengan grade-nya. Proses marking disini yaitu penulisan nomor lot, nomor tumpukan, dan berat tumpukan. Tumpukan ingot yang
telah di-marking pada cooling yard diangkut ke-bundling house yaitu tempat untuk mengikat tumpukan ingot dengan menggunakan alat CST (Combination Strapping Band). Tumpukan diletakan diatas ingot base, dan kemudian diikat menggunakan pita baja yang dikombinasikan dengan seal kemudian diikat kuat oleh CST. CST ini terpasang pada jib crane berjalan. Satu tumpukan ingot diikat kuat dengan 3 ikatan, dengan panjang strapping band yang terpakai ± 3,5 m. Selanjutnya dilakukan pengecekan secara visual di bundling house sebelum dibawa ke-storage yard, dan diserahkan ke bagian SMP.
Flux Treatment merupakan suatu proses perlakuan setelah charging yang dilakukan dengan penambahan Flux (Type 827 HS) untuk mengangkat zat – zat pengotor dan menghilangkan gas – gas hydrogen yang terdapat pada aluminium cair didalam dapur. Pemberian Flux ini dilakukan dengan cara menaburkan flux keatas permukaan aluminium cair denagan unit standard consumption 0,60 Kg/ton Al cair. Setelah penaburan flux, maka dilakukan pengadukan (stiring) agar lebih homogen. Setelah itu dilakukan proses holding time selama 2,5 jam agar zat pengotor naik kepermukaan dengan maksimal. Kemudian zat pengotor tersebut dikeluarkan dari dalam dapur. Proses pengeluaran zat pengotor tersebut disebut dengan skimming off dan zat pengotor tersebut disebut dengan dross. ( Anonim, 1982).
2.4.4. Penuangan
Dapur (furnace) dipakai untuk menampung molten dari Reduction Plant dan meleburkan ingot spec out dan logam sisa aluminium (scrap) di pabrik penuangan. Aluminium cair dalam dapur dapat dikeluarkan dengan memiringkan dapur. Operasi
pemiringan dapat dilakukan dengan sistem hidrolik. Operasi pembakaran dari alat pembakar di kontrol secara otomatis sesuai dengan temperatur aluminium cair dalam dapur. Temperatur aluminium tersebut di ukur oleh thermocouple yang terletak berdekatan dengan lubang taphole.
Dapur ini mempunyai 1 buah pintu pengisian aluminium cair, 1 pintu untuk skimming off dan 5 buah cleaning door untuk pengambilan dross spearing.
1) Tipe dan jumlah dapur (furnace)
Jumlah keseluruhan furnace adalah 10 unit, satu unit melting furnace dan 9 unit holding furnace. Melting furnace menggunakan alat pemanas pembakaran (burner) yang terdiri dari dua nyala api yaitu : Pilot Burner dan Main Burner, dimana pada main burner dihidupkan pada saat dibutuhkan peleburan sedangkan pilot burner untuk menjaga temperatur. Pada furnace ini digunakan bahan bakar minyak berat (heavy oil) dan gas LPG sebagai pamantik api. Sedangkan pada holding furnace menggunakan elemen listrik sebagai pemanasnya, dengan daya keluar maksimum 390 KW untuk hubungan segi tiga (delta) dan 130 KW untuk hubungan bintang. Kapasitas penaikan temperatur adalah 100C/jam pada kapasitas aluminium 30 ton.
Adapun jenis kemiringan furnace adalah :
a. One side, yaitu kemiringan satu sisi berjumlah 7 unit b. Both side, yaitu kemiringan dua sisi berjumlah 3 unit 2) Kapasitas furnace
Kapasitas furnace 30 ton, sedangkan pada furnace No.6 telah dimodifikasi dengan kapasitas 33 Ton, hal ini dikarenakan ukuran dan lapisan batu yang digunakan pada furnace 6 lebih tipis dibandingkan dengan furnace lain. Pada furnace 6 batu
tahan api yang digunakan adalah produk dalam negeri. Hal ini dilakukan dalam rangka uji coba penaikan kapasitas produksi, dan penghematan.
3) Sistem pengontrolan temperature
Sistem pengontrolan temperatur pada keseluruhan furnace dilakukan secara otomatis, dapat diset pada kontrol temperatur furnace maupun pada ruang kontrol oleh operator kontrol.
4) Lapisan dinding furnace
Pada lapisan dinding furnace dipakai batu tahan api (Bricks) merupakan bagian struktur dapur, baik untuk dapur pelebur maupun dapur penampung bahkan ladle pengangkut molten. Bricks yang digunakan pada dapur atau furnace memiliki kualitas yang baik. Bricks tersebut harus memiliki karakteristik sebagai berikut: a) Sifat mekanik tinggi (tahan terhadap deformasi dan temperatur yang sangat tinggi) b) Pemuaiannya minimal pada saat pemanasan yang tinggi.
c) Tidak mempengaruhi sifat-sifat atau kandungan aluminium itu sendiri. 5). Unit Mesin Pencetak (Casting Mechine Unit)
Mesin ini merupakan unit mesin untuk mencetak ingot dengan berat perbatang 50lb atau 22,7 ± 1,5kg, dari tipe conveyor datar dan memakai pendingin air tak langsung yang tujuannya untuk mencetak ingot dari aluminium cair yang telah dituang kedalam cetakan (mould).
Mesin penyusun ini terdiri dari: 1) Cooling chamber
yaitu ruangan untuk mendinginkan ingot-ingot yang telah dicetak, pendinginan dilakukan dengan cara menyemprotkan air secara langsung pada permukaan ingot. 2) Ingot detector dan ingot reject
adalah alat untuk memeriksa atau mendeteksi tebal ingot, apakah ingot yang dicetak memenuhi standar. Alat ini mendeteksi tiga keadaan yaitu untuk menunjukkan ingot yang terlalu tebal, tipis dan ukuran yang standar. Jika ingot yang dicetak tidak sesuai dengan standar maka ingot akan dikelauarkan dari stacking conveyor secara otomatis. 3) Transfering equipment, line up
adalah alat untuk memindahkan ingot dari mesin penyusun ke turning over atau alat pembalik ingot.
4) Turning over device
adalah alat untuk membalikkan ingot, agar ingot dapat tersusun dengan rapi sesuai pengaturan pada kontrol penyusunan.
5) Stacking table
adalah meja tempat penyusunan ingot. Sebelum di angkat dan disusun oleh servo arm ke stock conveyor.
6) Servo arm
adalah alat yang digunakan untuk memindahkan ingot yang tersusun pada stacking table dan kemudian dipindahkan ke alat stock conveyor, servo arm ini dioperasikan dengan tenaga manusia. Bentuk susunan ingot adalah tingkat pertama terdiri dari 4 ingot dan pada tingkat ke 2 sampai ke 9 terdiri dari 5 ingot tiap tingkatannya tersebut.
7) Crane overhead 20T
Crane overhead adalah crane yang berjalan di atas rel. Biasanya digunakan dalam rangka perbaikan dapur dan bermacam-macam peralatan lainnya. Pergerakan yang bisa dilakukan pengangkatan, gerak melintang, dan gerak memanjang diperlengkapi masing-masing oleh sebuah motor yang dikontrol dengan switch gantung dari bawah. Crane ini digantung pada batang propile I yang memanjang dan digunakan untuk memiringkan (mengangkat) ladle. Gerakan pengangkatan dan gerakan memanjang dilakukan oleh masing-masing motor dengan pengoperasiannya dilakukan dari bawah melalui switch gantung. Crane ini adalah crane memanjang overhead dan digunakan untuk mengangkut peralatan. Setiap pergerakan pengangkatan, melintang dan memanjang dilakukan oleh masing-masing motor dan dioperasikan dari bawah melalui switch gantung penuangan.(PT.INALUM, 2003).
BAB 3