BAB V
PROSES PRODUKSI
5.1 Proses Produksi Billet
PT. Ispat Indo merupakan perusahaan yang mengolah bahan baku berupa scrap yang akan diproses lagi, produk yang dihasilkan adalah billet baja dan
batang kawat baja (wire rod). Billet baja diproduksi di departemen Steel Melting
Shop (SMS) dengan bahan baku utama adalah besi tua dan juga DRI/Pig Iron
yang dilebur dengan cara Electric Art Furnace (EAF) sampai temperatur kira-kira
1600 oC. Ketika proses peleburan berlangsung, dihasilkan slag sekitar 6-8% dari
proses peleburan yang berlangsung antara 44-55 menit dalam satu kali proses
peleburan. Kemudian dituangkan ke dalam ladle yang kemudian besi cair ini
dibawa menuju ke LRF (Laddle Refining Furnace) untuk dipanaskan kembali dan
ditambahkan komposisi lain agar menjadi produk yang sesuai dengan standar
yang telah ditetapkan,dari LRF proses berlanjut menuju ke CCM (Continous
Casting Machine) yang bertujuan mencetak besi cair menjadi billet dan memotong dengan ukuran tertentu. Secara garis besar alur langkah produksi billet ini adalah sebagai berikut:
Di perusahaan Ispat Indo produksi billet dilaksanakan oleh bagian SM S
(Steel Melting Shop). Yang terbagi menjadi tiga sub bagian yaitu; EAF, LRF dan
CCM.
Gambar 5.2. Proses flow chart steel making shop
5.1.1. EAF (Electric Arc Furnace)
Bertanggung jawab melakukan peleburan scrap, pada bagian ini scrap
dimasak dalam BRF (Billet Reheating Furnace) bertemperatur 1600 oC. EAF
yang digunakan oleh PT.Ispat Indo menggunakan tiga buah elektrode dan tiga
Gambar 5.3. Electric Arc Furnace 5.1.2. LRF (Laddle Refining Furnace)
Bertanggung jawab melakukan pemanasan ulang material yang berada di laddle dengan temperatur sekitar 1500 oC. Disini akan diadakan uji sample untuk
melihat kualitas, ketahanan, serta elastisitas dari material ke spectrum. Kemudian
spectrum mengirimkan rekomendasi apakah perlu menambahkan unsur-unsur tambahan (C,Mn,P,S,Si) untuk mendapatkan produk yang sesuai dengan suatu standar. Biasanya uji sample sampai mendekati permintaan dilakukan sebanyak 5 kali uji. Pengiriman sample menggunakan hidrolik. Pada bagian ini material liquid yang telah diproses oleh LRF siap untuk dicetak menjadi billet.
5.1.3. CCM (Continous Casting Machine)
Bertanggung jawab atas proses penuangan material dari laddle ke tundish
(penampung cairan) hingga dicetak menjadi billet.
Gambar 5.4. Proses pada CCM
5.2 Proses Produksi Wire Rod
Billet-billet dari departemen SMS digunakan bahan baku untuk membuat wire rod melalui proses rolling, proses rolling di PT. ISPAT INDO dibagi menjadi 2 line yaitu line A dan Line B. Adapun perbedaan line A dan line B sebagai berikut:
Tabel 5.1. Perbedaan line A dan line B
Faktor Perbandingan Line A Line B
Berat billet 1,56 ton 0,54 ton Rolling billet 68 ton/jam 35 ton/jam
Dalam laporan kerja praktek ini dibatasi pembahasan proses produksi wire
rod pada departemen rolling mill khususnya pada line A saja karena line A adalah
line yang paling produktif saat ini dan produksinya lebih kompleks dari pada line
B. Pada Line A terbagi atas tiga area produksi, yang terdiri atas : Billet Reheating
Furnace (BRF) Area, Mill Equipment Area, Collection Area, and Finishing.
Gambar 5.6. Proses flow chart wire rod rolling 5.2.1 BRF (Billet Reheating Furnace)
Gambar 5.7. Penampang BRF line A (Billet Reheating Furnace)
Billet Reheating Furnace dalam proses pembuatan wire rod sangat
berpengaruh terhadap kelancaran proses produksi dan kualitas wire rod yang
dihasilkan. Secara singkat BRF adalah suatu tempat yang digunakan untuk proses pemanasan kembali billet, sampai suhu temperatur yang diinginkan untuk suatu
proses atau pembuatan wire rod biasanya mencapai 1240 oC. Adapun cara kerja
BRF yaitu, sebelum billet masuk ke dalam ruang pemanasan BRF, billet disusun
terlebih dahulu di rak billet atau charging bed yang bergerak secara eksentrik
dengan menggunakan satu motor. Untuk mendorong billet dan charging bed
masuk kedalam BRF digunakan peralatan yang disebut Billet Pusher dengan
gerakan sistem dorong dua silinder, kemudian apabila ada letak billet yang tidak rata atau menonjol keluar bisa disejajarkan dengan alat pengatur posisi billet yang
disebut charging positioner.
Setelah billet masuk di BRF billet akan dipanaskan dengan suhu antara 1100ºC sampai dengan 1200 ºC dengan kategori billet. Kapasitas BRF bisa menampung
82 buah billet. Banyaknya alat pemanas dalam BRF adalah sebanyak 36 burner
yang terbagi atas 12 burner pada shocking zone, 12 burner pada heating zone dan
12 burner pada pre heating zone. Bahan bakar yang digunakan di semua
Setelah billet mengalami pemanasan yang cukup dengan suhu yang diinginkan,
maka digunakan alat yang disebut Kick Off Device yang berjumlah 3 buah yaitu
untuk mengambil billet dari Walking Heart, setelah billet diambil oleh Kick Off
Device kemudian diambil dari BRF dengan alat Discharge Roll. Billet Reheating Furnace area terdiri atas : Charging Bed, Charging Billet Pusher, Charging Positioner, Billet Reheating Furnace, Kick Off Device, dan Discharge Roll Table.
Charging Bed
Charging Bed adalah tempat billet yang akan dimasukkan ke BRF, Charging
Bed dapat menampung kurang lebih 30 billet, bergerak secara eksentrik yang
digerakkan satu motor elektrik. Pada Charging Bed terdapat sensor yang berguna
untuk mendeteksi posisi billet.
Charging Billet Pusher
Charging Billet Pusher adalah peralatan untuk mendorong billet dari cueva
menuju ruang BRF, dengan menggunakan gerakan sistem dorong dari dua silinder.
Charging Positioner
Charging Positioner adalah tempat untuk mengatur posisi atau meluruskan
salah satu ujung billet yang menonjol keluar, agar billet yang masuk ke BRF sejajar dengan yang lainnya.
Billet Reheating Furnace
Billet Reheating Furnace adalah tempat untuk menaikan dan menampung 82
billet dengan panjang billet 9,2 meter. Pemanasan berasal dari burner yang
berjumlah 36 buah yang terbagi 12 burner pada setiap zone.
Kick Off Device
Kick Off Device digerakkan oleh dua motor. Kick Off Device berjumlah 5 buah yang bergerak secara pneumatic digunakan untuk mengambil billet satu per satu
dari walking heart.
Discharge Roll Table
Discharge Roll Table adalah alat yang digunakan untuk mentransfer billet
menuju rolling. Discharge Roll Table mempunyai roll yang berjumlah 7 buah.
Sistem pendinginan menggunakan sistem indirect cooling water.
Billet yang sudah keluar dari BRF, kemudian dibersihkan dengan alat yang
disebut descaler. Descaler memiliki 8 nozzle yang berguna untuk menyemprotkan
air dengan bantuan pompa guna mengurangi scale yang melekat pada billet. Setelah
itu billet baru masuk pada roll table yang digerakkan oleh satu motor. Pada roll
table terdapat stopper yang berguna untuk memindahkan billet out bila terjadi
masalah pada equipment. Sebelum billet memasuki proses pengerolan kecepatan
billet diatur oleh pinch roll yang bekerja dengan cara menekan ujung billet yang
akan masuk sehingga ujung billet satu dengan ekor billet lain tidak saling bersentuhan.
Secara garis besar proses rolling melewati 18 ESS stand (Cartliver Stand)
yang berfungsi mereduksi billet dengan dimensi sesuai groove dari roll, dimana
tiap-tiap stand mereduksi rata-rata 20% dari besar baja yang di roll. Terdapat
beberapa jenis groove yang dipakai untuk proses pengerolan yaitu jenis round, box,
dan oval. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat di dalam tabel. Roll tersusun secara
horisontal dan vertikal. Pada roll yang vertikal terdapat guide roll pada entry hal ini
digunakan agar bar tidak bergerak ke atas atau ke bawah saat akan masuk roll vertikal. Bar melewati setiap stand dengan kecepatan yang berbeda-beda dan setiap stand memiliki ukuran yang berbeda pula dengan ukuran yang berbeda maka tiap
stand digerakkan oleh motor sendiri dan dengan gear box sendiri. Untuk
menghindari tegangan berlebih yang diakibatkan coil yang ditarik maka terdapat
vertical lopper yang terletak diantara stand. Tiap bar akan mengalami proses
pemotongan (shear) pada ujung dan ekor bar. Hal ini dikarenakan sebagian besar
bagian ujung dan ekor dari bar mengalami penurunan temperatur yang cepat dan hal ini dikhawatirkan akan menyebabkan penambahan beban pada proses reduksi
berikutnya. Posisi shear terdapat pada stand 4, stand 10, dan stand 16. Dari stand 16
masuk block mill area dimana tempat ini sangat menentukan kualitas dan diameter
wire rods sesuai dengan grade yang diinginkan. Pada block mill terdapat 10 roll yang posisinya horizontal dan vertikal dan ada tempat yang khusus digunakan jika
bar mengalami cobbel dalam block mill. Setelah masuk block mill area, bar
mengalami proses pendinginan menggunakan dua water cooling box sebelum
masuk ke turn forming head. Setelah bar didinginkan, bar diukur diameternya
mengurangi kecepatan sebelum masuk ke proses turn forming head. Turnforming head berfungsi untuk membentuk wire rods yang panjang menjadi coil of wire yang
kemudian akan ditransfer ke collection area. Mill Equipment Area terdiri dari :
Descaler, Roll Table BRF, Pinch Roll, Stand,Vertikal Lopper, Shear, dan Fixed Control Cooling, Block Mill Area, serta Turn Forming Head. Berikut ini adalah karakteristik line A dari stand awal hingga akhir.
Descaler
Peralatan untuk menghilangkan scale pada permukaan billet dengan air yang
disemprotkan. Pada descaler terhadap 8 nozzle untuk menyemprotkan air yang
dipompa.
Roll Table BRF
Tempat mentransfer billet ke stand 1A. Pada roll table terdapat stopper yang
berguna untuk memindahkan billet ke hot out bila terjadi masalah pada equipment
setelah roller table BRF dimana stopper bergerak secara hydraulic.
Pinch Roll
Pada Line A terdapat 2 pinch roll. Pertama terletak sebelum stand 1A yang
berfungsi untuk memperlambat kecepatan billet sedangkan yang kedua terletak
sebelum Turn Forming Head (TFH) yang berfungsi mengatur ekor coil yang paling
belakang.
Stand
Terdapat 18 ESS Stand ( Cantilever Stand ) yang berfungsi mereduksi billet
dengan dimensi sesuai grove dari roll, dimana satu stand terdiri dari 2 roll yang
tersusun secara horizontal dan vertikal, grove dan roll berupa box, round dan oval.
10 V 3,5 Round 2,61
Stand 17-26 ada di dalam block mill
17 H 2 Oval
Pada Mill equipment lopper berjumlah 6 buah, vertikal lopper berfungsi untuk
mensinkronisasi kecepatan gear box sesudah dan sebelum. Vertikal lopper terletak
antara stand yang lainnya.
Shear
Berguna untuk memotong material pada kedua ujungnya, dikarenakan pada kedua ujungnya telah terjadi penurunan temperatur sehingga di khawatirkan akan
merusak alat akibat material bila terjadi problem pada equipment selanjutnya agar
tidak berlanjut dan kemudian dilakukan maintenance. Alat pemotongan ini
menggunakan alat sensor yang disebut fotocell. Fotocell akan menyensor kedua
ujung material dengan sensor cahaya dan material. Shear berjumlah 3 buah, pada
shear pertama memotong barber diameter 74,5 mm dengan sistem kerja motor bergerak jika akan memotong.
Funnel Line
Fungsi Funnel Line adalah untuk mempermudah bar sebelum masuk stand 15.
Block Mill Area
Dalam proses produksi rolling mill, proses finishing di area block mill sangat
yang diminta oleh customer. Prinsip pembentukan wire rod diarea block mill line A (stand 17 s/d 26) sama dengan stand–stand yang lain (mereduksi bar sesuai dengan
ukuran yang akan diproduksi), yaitu bar dari stand 16 (bentuk round) masuk ke
block mill direduksi oleh stand 17 (bentuk oval), dan begitu seterusnya sampai
stand finish (sesuai ukuran wire rod yang diproduksi). Faktor-faktor yang
mempengaruhi proses rolling mill di area block mill adalah sebagai berikut :
a) Proses pemasangan rolling ring/ tc ring (tc ring clamping system).
b) Proses pemasangan guide dan setting entry guide box.
c) Sistem lubrikasi guide roll.
d) Sistem cooling water untuk guide roll dan tc ring.
e) Setting stock size (clearence tc ring).
f) Pemilihan material tc ring dan guide roll.
Water Cooling Box
Water Cooling Box merupakan alat yang digunakan untuk membantu
mendinginkan bar setelah melalui proses rolling pada block mill area. Terdapat 2
Water cooling box untuk mendinginkan bar.
Turn Forming Head
Fungsi turn forming head adalah membentuk wire rod yang memanjang menjadi
coil of wire (gulungan berbentuk spiral). Cara kerja alat ini berputar dengan
dipandu oleh spiral pipa membentuk coil kawat baja yang kemudian ditransfer di
collection area. Pada turn forming head terdapat insert yang berguna mengurangi vibrasi dan menjaga bar agar tidak bersingungan dengan pipa. Pada akhir proses ini
hasil yang didapatkan adalah wire rods yang siap untuk dijual kepada customer.
Tabel 5.3 Daftar Keterangan Mesin
No. Nama Mesin Keterangan
1. Descaler Daya pompa air :110 kW
Tegangan : 600 Volt
Fungsi dari cooling convenyor adalah mentransfer coil kawat baja dari Turn
Forming Head (TFH) ke trustle dan juga untuk menurunkan temperatur coil kawat
baja dengan menggunakan hembusan angin dan blower. Pada cooling convenyor
yang digunakan untuk mengatur temperatur coil kawat baja agar diperoleh struktur
mikro yang diinginkan. Roll pada convenyor berjumlah 456 buah yang digerakan
oleh 19 motor.
Easy Down Fork
Berfungsi untuk menerima gulungan coil kawat baja dari cooling conveyor
sementara bergerak vertikal dan horizontal.
trestle ke hook convenyor dengan menggunakan satu motor yang bekerja secara hidrolik.
Hook Conveyor
Berfungsi untuk menerima coil kawat baja dari discharge truck ke compacting
untuk di ikat. Jumlah hook sebanyak 36 buah yang gerakannya diatur oleh terminal
yang berjumlah 12 buah dan digerakkan oleh daya listrik.
Compacting
Berfungsi untuk mengikat gulungan coil kawat baja agar menjadi lebih rapat
dengan menggunakan program Win CC, dengan menggunakan display monitor ini sebenarnya lebih memudahkan kita dalam mengoprasikan mesin tersebut, sebab dari tampilan yang ada pada monitor dapat diketahui sinyal yang muncul, baik itu
sinyal input yang berasal dari sensor seperti limit switch, proximity switch, pressure
switch dan lain sebagainya. Selain sinyal input, juga bisa melihat sinyal output yaitu command untuk valve.
Storage Transfer
Berfungsi untuk mengambil gulungan coil kawat baja yang sudah terikat dari
hook transfer dan mempersiapkan untuk mengambil forklift untuk diletakkan distorage area.
5.2.4 Finishing
Penyelesaian coil keluar dari turn forming head kemudian melewati
cooling conveyor yang berfungsi untuk mendinginkan dan mengirim coil menuju
trustle. Trustle ini berbentuk kerucut yang berfungsi menerima cooling dari conveyor. Trustle digerakkan oleh roll table yang bekerja secara elektrik kemudian
memindahkan coil ke hook conveyor. Jumlah hook sebanyak 40 buah yang
gerakannya diatur oleh satu terminal pusat (operator) dengan sistem komputerisasi.
Dari hook conveyor kumpulan coil wire rod disortir antara yang baik (good grade)
atau reject (downgrade), kemudian coil yang baik dibawa ke compacting untuk diikat
(sebanyak 4 ikatan) dengan sistem hidrolik kemudian diambil oleh alat storage
