Optimalisasi Rancangan Teknis Mesin Jaw Crusher dan Cone Crusher
pada Tambang Andesit di PT. Mandiri Sejahtera Sentra, Gunung
Miun, Kampung Pamalayan, Desa Sukamulya, Kecamatan Tegalwaru,
Kabupaten Purwakarta, Provinsi Jawa Barat
The Technical Study of Jaw Crusher and Cone Crusher in PT. Mandiri Sejahtera Sentra, Miun Mount, Kampung Pamalayan, Sukamulya Village, Kecamatan Tegalwaru,
Kabupaten Purwakarta, West Java 1
Vedyapati Aradea Retorik, 2Sri Widayati, 3Linda Pulungan
1,2,3Prodi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Islam Bandung,
Jl.Tamansari No.1 Bandung 40116
email: 1aradea.torik@gmail.com, 2widayati_teknik@yahoo.com, ,3linda.lindahas@gmail.com
Abstract. PT. Mandiri Sejahtera Sentra is private companies engaged in the mining of andesite. Andesite is
of industrial minerals, which are grouped into commodity groups of rocks (Act No. 4 of 2009). Production targets specified in PT. Mandiri Sejahtera Sentra is of 150,000 tons/month. Based on the results of the study, there were three stages in the process of processing batuandesit. The first stage, namely the primary crushing, which at this stage the feedback obtained from mining will be broken using machine jaw crusher, second phase uses a secondary cone crusher and the third stage using tertiary cone crusher to produce the form of cubicle. Research on crushing unit carried out to obtain the optimum results from the machine jaw and cone crusher by setting CSS (close side setting). Therefore needs to be done with crusher machine study of calculating the actual capacity of the primary and secondary crushing, get the value of efficiency, getting the value of the availability and utilization, and specify the settings CSS which is optimum for the production of the target achievement plan. The process of transporting material from mining areas towards areas of crushing plant using 2 types of transport tools namely dumptruck TRXBUILD D-32 capacity 30 tons, and dumptruck Beiben 3832 capacity 20 tons. for the first experiment with CSS jaw crusher 170 mm generate production of 544 tons/hour, the second experiment with CSS 180 mm generate production amounted to 555 tons/hour, and the third experiments with CSS 190 mm generate production of 563 tons/hour. Judging from the results of the production obtained efficiency of more than 100%, because at the time of the study ignores the obstacles. While the production of cone crusher for production of the first experiment produces 584.19 tons/hour, the latter amounting to 458 tonnes/hour, and a third of 601 tons/hour. From production data retrieval results primary crusher can be optimized to exceed targets with notes the obstacles that occur can be reduced. As for the secondary and tertiary crusher can be maximized by trial-trial against setting the CSS and see the debit to streamed to the tertiary crusher (oversize) that at least means the activities of secondary crusher run well.
Keywords: Management Stages, Desit Rocks, Production, Setting CSS
Abstrak. PT. Mandiri Sejahtera Sentra adalah perusahaan swasta yang bergerak di bidang pertambangan
andesit. Andesit adalah bahan galian industri, yang digolongkan kedalam komoditas golongan batuan (PP no. 23 tahun 2010 pasal 2 ayat 2). Target produksi yang ditentukan di PT. Mandiri Sejahtera Sentra adalah sebesar 150.000 ton/bulan. Berdasarkan hasil penelitian, diketahui ada tiga tahapan dalam proses pengolahan batuandesit. Tahap pertama yaitu primary crushing, dimana pada tahap ini umpan yang didapat dari penambangan akan diremukkan menggunakan mesin jaw crusher, tahap kedua menggunakan secondary cone crusher dan tahap ketiga menggunakan tertiary cone crusher untuk menghasilkan bentuk cubicle. Penelitian di unit peremukan dilakukan untuk mendapatkan hasil optimal dari mesin jaw dan cone crusher dengan mengubah setting CSS (close side setting). Maka dari itu perlu dilakukan kajian terhadap mesin crusher dengan menghitung kapasitas aktual dari primary dan secondary crushing, mendapatkan nilai efisiensi, mendapatkan nilai availability dan utilization, dan menentukan setting CSS yang optimal untuk rencana upaya pencapaian target produksinya. Proses pengangkutan material dari area penambangan menuju area crushing plant menggunakan 2 jenis alat angkut yaitu dumptruck TRXBUILD D-32 kapasitas 30 ton, serta dumptruck Beiben 3832 kapasitas 20 ton. untuk percobaan pertama dengan CSS jaw crusher 170 mm menghasilkan produksi sebesar 544 ton/jam, percobaan kedua dengan CSS 180 mm menghasilkan produksi sebesar 555 ton/jam, dan percobaan ketiga dengan CSS 190 mm menghasilkan produksi sebesar 563 ton/jam. Dilihat dari hasil produksi tersebut maka didapat efisiensi lebih dari 100 %, dikarenakan pada saat penelitian mengabaikan hambatan. Sementara produksi cone crusher untuk percobaan pertama menghasilkan produksi
sebesar 584,19 ton/jam, yang kedua sebesar 458 ton/jam, dan yang ketiga sebesar 601 ton/jam. Dari hasil pengambilan data produksi primary crusher dapat dioptimalkan melebihi target dengan catatan hambatan yang terjadi dapat dikurangi. Sedangkan untuk secondary dan tertiary crusher dapat dimaksimalkan dengan cara melakukan percobaan-percobaan terhadap setting CSSnya dan melihat debit untuk dialirkan ke tertiary crusher (oversize) yang paling sedikit berarti kegiatan secondary crusher berjalan dengan baik.
Kata kunci: tahapan pengolahan, batuandesit, produksi, setting css
A. Pendahuluan
Batuandesit adalah bahan galian yang umumnya digolongkan ke dalam komoditas batuan (PP no. 23 tahun 2010 pasal 2 ayat 2), yang tanpa atau dengan proses pengolahan yang sederhana dapat digunakan dalam industri.
Pemanfaatan bahan galian andesit dengan skala besar tampaknnya merupakan peluang bisnis yang menarik, baik ditinjau dari aspek pasar maupun kelayakan ekonominya sendiri.
Proses pengolahan yang dilakukan di PT. Mandiri Sejahtera Sentra dengan cara memecahkan atau meremukkan bongkahan-bongkahan batu besar menjadi pecahan-pecahan batuan kecil untuk memperoleh ukuran-ukuran batuan tertentu yang sesuai dengan permintaan yang diinginkan oleh konsumen. Target produksi yang ditentukan di PT. Mandiri Sejahtera Sentra adalah sebesar 150.000 ton/bulan.
Berdasarkan pengamatan di lapangan, produksi ini terkadang belum terpenuhi, maka perlu diupayakan analisa terhadap peralatan mekanis dan efisiensi kerja agar perusahaan dapat mencapai target produksi. Dari uraian di atas, maka dirasakan perlu dilakukan penelitian terhadap peralatan mekanis dan kemampuan kerja unit peremuk batu. Berdasarkan latar belakang tersebut maka perumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berkiut: mengkaji feed yang masuk ke jaw crusher, menghitung waktu remuk jaw crusher, pengaturan CSS jaw dan cone crusher terhadap produksinya, perhitungan nilai availability dan utilization dari primary dan secondary crushing, sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui kapasitas aktual primary crusher dan secondary crusher. 2. Menghitung efisiensi dari primary, secondary dan tertiary crushing.
3. Mendapatkan perbandingan antara availability dan utilization dari mesin primary dan secondary crushing.
4. Mendapatkan perbandingan antara availability dan utilization dari mesin primary dan secondary crushing.
B. Landasan Teori
Proses Primary Crushing
Kegiatan pengecilan ukuran dilakukan dengan cara memecah atau menghancurkan bongkah-bongkahan batuan besar menjadi pecahan-pecahan yang lebih kecil. Sebagai langkah awal yang biasa dilakukan dalam proses pengecilan ukuran batuan adalah sebagai berikut:
➢ Pengisian umpan
Batuan hasil peledakan kemudian dimuat dan diangkut oleh Dumptruck yang berkapasitas 20 ton dan 30 ton. Dumptruck tersebut langsung membawa batuan andesit ke crushing plant dan menumpahkannya ke dalam lubang penerima umpan (hopper).
➢ Peremukan dan pemisahan ukuran
Pemasukan umpan batuan dari hopper ke dalam jaw crusher diatur oleh getaran
grizzly feeder yang dapat diatur oleh operator persentase kecepatan juga berfungsi
memberikan umpan kepada jaw crusher dengan feed opening 1500mm x 1200mm,
Proses Secondary Crushing
Merupakan peremukan tahap kedua. Alat peremuk yang digunakan adalah Cone
crusher. Cone crusher adalah suatu alat yang merupakan variasi dari gyratory crusher,
dimana perbedaannya terletak pada posisi dinding luar yang tadinya lurus dibuat menyerupai kerucut dengan maksud untuk menambah daerah penghalusan (fine
crushing zone) dan memperbesar tempat pengeluran yang nantinya diharapkan gaya
yang bekerja terhadap material jadi lebih besar, sehingga jumlah dan kapasitas cone
crusher menjadi lebih besar pula.
Proses Tertiary Crushing
Merupakan peremukan tahap ketiga atau tahap lanjut dari secondary
crushing dimana tertiary cone crusher ini bertujuan untuk membentuk batuan menjadi cubicle.
C. Hasil Penelitian dan Pemahasan.
Pengamatan Crushing Plant
Tahap penghancuran (crushing) adalah salah satu proses dari bagian hasil penambangan yang berupa batu andesit yang di olah menjadi bahan produk untuk di pasarkan, yang lebih dikenal dari produk ini adalah bahan bangunan. Dari alat-alat penghancuran ini biasanya memakai alat hopper, jaw crusher, belt conveyor, screening,
cone crusher dll. 1 2 3 4 5 9 7 8 6 14 13 12 10 11 Keterangan : 1. Hopper Grizzly Feeder 2. Jaw Crusher 3. 4. Gudang Batu 5. Screen (1) 6. Sirtu (Pasir dan Batu) 7. Secondary Cone Crusher
Tertiary Cone Crusher
8. 9. Surge Bin Magnetic Separator 10. 11. Screen (2) 12. Split (- 20 mm + 10 mm) 13. Abu (dust) 14. Split (- 30 mm + 20 mm)
Sumber: Hasil Pengamatan 2015
Gambar 1. Skema Crushing Plant
a. Hopper
Dimensi hopper yang digunakan perusahaan saat ini adalah:
Tabel 1. Dimensi Hopper
Dimensi Panjang (m) Lebar (m) Tinggi (m) Volume (m3) 6,125 6,698 3 123,076
Sumber: Hasil Pengamatan, 2015
123,076 m3. Umumnya lebar hopper lebih besar dari pada bagian belakang truck pengangkut material agar material yang ditumpahkan oleh truck dapat tertampung semuanya kedalam hopper. Dengan menggunakan rumus dibawah ini volume suatu
hopper dapat ditentukan sebagai berikut:
Keterangan:
V = Volume, P = Panjang, L = Lebar, T = Tinggi V = P x L x T
= (6,125 m) x (6,698 m) x (3 m) = 123,076 m3 x 2,64 ton/m3 = 324,920 ton
Jadi, volume hopper satu kali muat adalah 324,920 ton.
b. Grizzly feeder
Grizzly feeder adalah suatu alat yang berfungsi untuk memberikan umpan (feed)
kepada jaw crusher secara teratur dan kontinyu. Penggunaan grizzly feeder pada dasarnya disesuaikan dengan anjuran yang diberikan pabrik penghasil grizzly feeder itu sendiri, agar hasil yang diperoleh bisa semaksimal mungkin. Grizzly feeder yang digunakan merek TRIO type TF7220X5.
Untuk menghitung volume grizzly feeder dapat ditentukan sebagai berikut:
Keteranga :
V = Volume, P = Panjang, L = Lebar, T = Tinggi V = P x L x T
= (3 m) x (1,65 m) x (0,6 m) = 2,97 m3 x 2,64 ton/m3 = 7,84 ton
Jadi volume grizzly feeder satu kali muat adalah 7,84 ton.
c. Jaw Crusher
➢ Kapasitas Aktual Jaw Crusher
Kapasitas aktual jaw crusher adalah kemampuan mesin jaw crusher untuk menghancurkan sejumlah batuan (ton) per satuan waktu (jam). Kapasitas jaw Crusher yang di targetkan sebesar 500ton/jam. Dalam melakukan perhitungan kapasitas jaw
crusher ini dilakukan dalam keadaan optimal dan masing – masing CSS dilakukan
dengan 3 cara. • CSS 170 mm Percobaan 1 TPH TRX (30 ton) TPH Beiben (20 ton) Rata-rata TPH dari 2 DT 595 428 511 V = P x L x T V = P x L x T
Percobaan 2 TPH TRX (30 ton) TPH Beiben (2 ton) Rata-rata TPH dari 2 DT 666 415 541 Percobaan 3 TPH TRX (30 ton) TPH Beiben (20 ton) Rata-rata TPH dari 2 DT 674 485 580
Jadi rata-rata produksi per jam adalah (511+ 541 + 580) / 3 = 544 Ton/jam. • CSS 180 mm Percobaan 1 TPH TRX TPH Beiben Rata-rata TPH dari 2 DT 633 437 535 Percobaan 2 TPH TRX TPH Beiben Rata-rata TPH dari 2 DT 705 390 548 Percobaan 3 TPH TRX TPH Beiben Rata-rata TPH dari 2 DT 667 500 583
Jadi rata-rata produksi per jam adalah (535 + 548 + 583) / 3 = 555 Ton/jam. • CSS 190 mm Percobaan 1 TPH TRX TPH Beiben Rata-rata TPH dari 2 DT 658 432 545 Percobaan 2 TPH TRX TPH Beiben Rata-rata TPH dari 2 DT 713 402 557 Percobaan 3 TPH TRX TPH Beiben Rata-rata TPH dari 2 DT 668 508 588
Jadi rata-rata produksi per jam adalah (545 + 557 + 588) / 3 = 563 Ton/jam • Efisiensi Jaw Crusher
dengan perhitungan produksi secara teoritis, perhitungan efisiensi alat dapat dihitung dengan sebagai berikut:
Tabel 2. Perhitungan Efisiensi Alat Jaw Crusher
Jaw Crusher
CSS 170 mm (%) CSS 180 mm (%) CSS 190 mm (%)
109 111 113
a. Cone Crusher
• Kapasitas Aktual Cone Crusher
Data kapasitas aktual cone crusher didapat dari perhitungan beltcut • Untuk CSS 53 mm
Belt speed = 8280 meter/jam
Total belt cut weight = 51,5 kg/meter
Produksi Split = 51,5 kg/meter x 8280 meter/jam = 426420 kg/jam = 426,42 ton/jam
Belt speed = 5976 meter/jam
Total belt cut weight = 26,4 kg/meter
Produksi Dust = 26,4 kg/meter x 5976 meter/jam = 157766 kg/jam = 157,77 ton/jam Total = 426,42 ton/jam + 157,77 ton/jam = 584,19 ton/jam. • Untuk CSS 48 mm
Belt speed = 8280 meter/jam
Total belt cut weight = 38 kg/meter
Produksi Split = 38 kg/meter x 8280 meter/jam = 314640 kg/jam = 314,64 ton/jam
Belt speed = 5976 meter/jam
Total belt cut weight = 24 kg/meter
Produksi Dust = 24 kg/meter x 5976 meter/jam = 143424 kg/jam = 143,42 ton/jam Total = 314,64 ton/jam + 143,42 ton/jam = 458,06 ton/jam. • Untuk CSS 53 mm
Belt speed = 8280 meter/jam
Total belt cut weight = 52,3 kg/meter
Produksi Split = 52,3 kg/meter x 8280 meter/jam = 433044 kg/jam = 433,04 ton/jam
Belt speed = 5976 meter/jam
Total belt cut weight = 28,2 kg/meter
Produksi Dust = 28,2 kg/meter x 5976 meter/jam = 168523 kg/jam = 168,52 ton/jam Total = 433,04 ton/jam + 168,52 ton/jam = 601,56 ton/jam • Efisiensi Cone Crusher
Efisiensi Cone crusher dapat dihitung dari perhitungan produksi sebenarnya dengan perhitungan produksi secara teoritis, perhitungan efisiensi alat dapat dihitung
dengan sebagai berikut:
Tabel 3. Perhitangan Efisiensi Alat Cone Crusher
Cone Crusher
CSS 53 & 25 mm (%) CSS 48 & 24 mm (%) CSS 53 & 26 mm (%)
97 76 100
b. Availability & Utilization
• Primary Crushing Availability = 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠+ 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑏𝑦 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 (𝑠𝑐ℎ𝑒𝑑𝑢𝑙𝑒) 𝑥 100 % =312 + 37 399 𝑥 100 % = 87 % Utilization = 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 (𝑠𝑐ℎ𝑒𝑑𝑢𝑙𝑒)𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 𝑥 100 % = 312 399 𝑥 100 % = 78 % • Secondary crushing Availability = 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠+ 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑏𝑦 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 (𝑠𝑐ℎ𝑒𝑑𝑢𝑙𝑒) 𝑥 100 % =247,5 + 122399 𝑥 100 % = 93 % Utilization = 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 (𝑠𝑐ℎ𝑒𝑑𝑢𝑙𝑒)𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑤𝑜𝑟𝑘𝑖𝑛𝑔 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 𝑥 100 % = 247,5 399 𝑥 100 % = 62 %
D. Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pengolahan data yang dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan:
1. Pada setting masing-masing CSS jaw crusher menghasilkan produksi sebesar 544 tph, 555 tph, dan 563 tph.
2. Pada setting masing-masing CSS Secondary & Tertiery cone crusher menghasilkan produksi sebesar 584 tph, 458 tph, dan 601 tph.
3. Efisiensi jaw crusher didapat 109 %, 111 %, 113 % ini dikarenakan produksi aktual lebih besar daripada kapasitas teoritis jaw crusher. Sedangkan untuk efisiensi cone crusher untuk setting CSS pertama didapat 97 %, CSS kedua didapat 76 %, CSS ketiga didapat 100 %.
4. Availability primary dan secondary crusher didapatkan sebesar 87 % dan 93 % dikarenakan ada beberapa jam stand by (maintenance). Sedangkan untuk
utilization primary dan secondary crusher masing-masing didapat 78 % dan 62 %
ini dikarenakan adanya beberapa jam hambatan dan stand by (maintenance). 5. Setting CSS terbaik dari penilitian adalah CSS jaw crusher 190 mm, Secondary
& Tertiery Cone Crusher ( 53 mm & 26 mm ) karena mendapatkan nilai produksi paling besar dan nilai oversize paling kecil artinya mesin bekerja optimal serta didapat nilai preassure dan ampere paling kecil diantara setting lainnya.
Saran
Ada beberapa saran yang diajukan kepada PT Mandiri Sejahtera Sentra, antara lain:
1. Untuk meningkatkan kinerja mesin pengolahan diperlukan percobaan-percobaan pada beberapa setting CSS (Close Side Setting).
2. Mengurangi hambatan (waiting dumptruck dan blocking pada mulut jaw). 3. Mengurangi blocking di feeder tunnel untuk input ke cone crusher dengan
mengkaji output dari jaw crusher.
Daftar Pustaka
Kelly, Errol, G. and Spottis wood, David J., 1982, Intoduction to Mineral Processing, John Wiley & Sons, Inc, Canada.
OPD-TC Buma Team., 18 Februari 2014, “Dasar Aplikasi Alat Berat Dan Perencanaan
Pemeliharaan”, Operation People Development – Training Center.
Prodjosumarto, Partanto,1995, Pemindahan Tanah Mekanis, Jurusan Teknik Tambang, Institut Teknologi Bandung.
Suryadharma, Hendra dan Yoso Wigroho, Haryanto, 1998. “Pengolahan Bahan Galian”. Yogyakarta : Universitas Atmajaya.
Tarjan Gustav, (1981), “Mineral Processing Technology”, Akademia Kiado, Budapest. Trimax Machinery Team., “The Birth Of New Dawn (Product Catalog)” .,Bekasi,
Indonesia
Wills, B.A., Mineral Processing Technology, Pergamon Press, Oxford, New York, Beijing, Frankfurt, Sao Paulo, Tokyo, Toronto, 1988.
