Makalah
ALAT INDUSTRI KIMIA MACAM-MACAM ALAT GRINDING
DISUSUN OLEH:
MUNIRA 0922100040
NUR MU’MIN 0922100045
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA
BAB I
PENDAHULUAN
Semua cara yang digunakan untuk memotong partikel zat padat dan dipecahkan menjadi kepingan –kepingan yang lebih kecil dinamakan size reductio atau pemecahan/ pengecilan ukuran. Di dalam industri pengolahan, zat padat diperkecil dengan berbagai cara yang sesuai dengan tujuannya. Produk –produk komersial biasanya harus memenuhi spesifikasi yang sangat ketat dalam hal ukuran maupun bentuk partikelnya yang sangat berpengaruh terhadap reaktifitas zat padat tersebut.
Pemecahan ini juga dapat memisahkan komponen yang mungkin tidak diinginkan dengan cara mekanik, serta dapat juga memperkecil bahan – bahan berserat untuk memudahkan proses penanganannya.
Secara umum tujuan dari size reduction atau pemecahahan ini adalah:
Menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu Memecahkan bagian dari mineral atau kristal dari persenyawaan kimia yang
terpaut pada padatan tertentu.
Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat size reduction: 1. Ukuran umpan,
2. Size reduction ratio,
3. Distribusi ukuran partikel dii arus produk, 4. Kapasitas,
5. Sifat bahan, seperti hardness, abrasiveness, stickiness, densitas,flammability.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian
Grinding adalah proses pengurangan ukuran partikel bahan olahan dari bentuk besar/kasar di ubah menjadi ukuran yang lebih kecil. Untuk itu yg namanya grinding adalah proses pemecahan atau penggilingan. Sizing adalah proses penyamarataan ukuran dalam ayakan sesuai dengan ukuran yang dikehendaki sehingga ukuran partikel menjadi homogen.
Proses grinding dan sizing banyak digunakan dalam industri diantaranya proses penghancuran batu-batuan, bijih, pembuatan tepung, pembuatan obat-obatan dll. Bentuk penanganan bahan olahan yaitu pengecilan ukuran bahan olahan yang dapat dilakukan dengan proses basah dan kering.
Macam Karakteristik Bahan Olahan :
1. Tingkat kekerasan bahan olahan (tekstur bahan), dalam hal ini yang digunakan istilah : tekstur lembut, tekstur sedang dan tekstur keras.
2. Tingkat frioble bahan (tingkat kemudahan pecah) dari bahan olahan. Kondisi bahan dilihat dari stuktur pembentuk (stuktur kristal) bahan.
1) Tingkat kandungan serat dan golongan serat dalam bahan, kondisi ini ditunjukan dengan golongan serat dalam bahan misalnya seratnya mudah sobek, seratnya mudah patah/putus atau seratnya kenyal.
Beberapa cara untuk memperkecil ukuran zat padat dapat dilakukandengan menggunakan berbagai cara, yaitu:
a. Kompresi (tekanan) , bahan olahan di grinding dgn di tekan arah tegak lurus dari landasan.
b. Impak (pukulan), bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda tumpul.
c. Atrisi (gesekan), bahan olahan di grinding dgn di gesek arah sejajar dari landasan.
d. Pemotong, bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda tajam. Peralatan pemecahan atau pengecilan ukuran zat padat dapat dibedakan berdasarkan bagaimana tenaga pemecah dilakukan, yaitu sebagai berikut:
Antara dua permukaan padatan, seperti crushing dan shearing. Pada satu permukaan padatan, seperti pukulan (impact).
Tidak pada permukaan padatan tertentu tetapi sebagai media disekitar padatan, seperti
coloid mill.
Tidak dengan energi mekanik melainkan menggunakan thermal shock,
explosive shattering,electrohydroulyc.
Berdasarkan ukuran zat padat yang akan dikecilkan (umpan) maka peralatan pemecah atau pengecil ukuran zat padat dibedakan atas:
Pemecahan kasar, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran umpan antara 2 sampai 96 inchi.
Pemecahan antara (intermediate), yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran antara 2
sampai 3 inchi
Pemecah halus, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran 0.25 sampai 0.5 inchi.
B. Alat Size Reduction
Berdasarkan cara kerja dan ukuaran produk yang diperoleh, maka peralatan
size reduction dapat dibedakan menjadi empat kelompok yaitu:
1. Crusher (mesin pemecah) 2. Grinder (mesin giling)
3. Ultrafine Grinder (mesin giling ultra halus) 4. Cutting machine (mesin pemotong)
Mesin crusher (pemecah) bertugas sebagai pemecah bongkahan – bongkahan besar menjadi kepingan – kepingan kecil. Crusher primer digunakan untuk mengerjakan bahan mentah hasil tambang dan dapat menampung segala macam yang keluar dari mulut tambang dan memecahkannya menjadi kepingan – kepingan berukuran 6 hingga 10 inchi. Mesin pemecah sekunder bertugas memecah lagi kepingan – kepingan dari pemecah primer menjadi partikel yang berukuran menjadi sekecil ¼ inchi.
Mesin giling (Grinder) bertugas memperkecil umpan yang berasal dari mesin pemecah hingga menjadi serbuk. Hasil pemecahan intermediate grinder dapat lolos dai ayakan 40 mesh. Kebanyakan hasil penggiling halus (fine grinder) akan lolos ayakan 200 mesh.
Mesin giling ultra halus (ultrafine grinder) menampung partikel umpan yang lebih besar dari ¼ inchi dan hasilnya biasanya berukuran tertentu yaitu 1 sampai 50 μm.
Mesin potong (cutting machine) menghasilkan partikel atau material yang mempunyai ukuran dan bentuk tertentu dengan panjang 2 hingga 10 μm.
C. Alat Grinding
Grinder menerima umpan yang berasal dari produk crusher. Grinder
menggiling hasil yang masih kasar menjadi serbuk (lolos ayakan 40 mesh).
Jenis utama mesin ini yaitu: a. Hammer mill
Penggiling ini memiliki sebuah rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi dalam sebuah casing berbentuk silinder. Umpan yang masuk dari bagian puncak casing di hancurkan selanjutnya keluar melalui bukaan pada dasar casing. Umpan dipecahkan oleh seperangkat palu ayun yang berada pada piring rotor. Kemudian pecahan ini terlempar pada anvil plate didalam sebuah casing sehingga dipecah lagi menjadi bagian yang lebih kecil, lalu digosok menjadi serbuk. Akhirnya didorong palu keluar bukaan yang dilapisi dengan ayakan. Kapasitas dan kebutuhan daya bervariasi menurut jenis umpannya dan tidak mudah diperkirakan dengan pasti dari pertimbangan teoritis saja.
b. Impactor
Impactor menyeupai hammer mill tetapi tidak dilengkapi dengan ayakan. Impactor merupakan mesin pemecah primer untuk batuan dan biji, dengan
kemampuan olah sampai 600 ton/jam. Partikel yang dihasilkan hampir seragam menyerupai kubus. Pada impactor hanya terjadi aksi pukulan, rotornya dapat dijalankan kedua arah yang sama. Hal ini dilakukan untuk perawatan terhadap palu –palunya.
c. Atrition Mills
Dalam mesin ini partikel – pertikel zat padat lunak digosok – gosok diantara alur permukaan datar piring – piring bundar (circular disk) yang berputar. Sumbu piring biasanya horizontal tetapi kadang – kadang vertikal. Pada single
runner mills satu piring diam dan satu lagi berputar dengan kecepatan tinggi
dalam arah yang berlawanan. Umpan masuk melalui bukaan pada pusat salah satu piring. Mesin ini mempunyai piring yang terbuat dari batu gerinda dan sering digunakan untuk menghaluskan zat padat seperti kayu, kanji, serbuk insektisida, lilin karnauba. Kadang – kadang kedalam penggiling ini dialirkan udara untuk mengeluarkanhasil gilingandan mencegah terjadinya penyumbatan.
c. Penggiling Fuller
Dalam penggiling pusingan ini sebuah peluru atau lebih yang bergerak bebas dalam rumah-rumah atau lintasan giling akan bergerak berkeliling dalam sebuah lintasan akibat pergerakan dari tangan-tangan yang diputarkan oleh suatu sumbu. Bila tangan-tangan ini berputar semakin cepat, maka semakin besar pula gaya sentrifugal yang terjadi pada peluru terhadap lintasan gilingnya. Biasanya hasil giling dari penggiling semacam ini sangat halus, sehingga pengeluaran hasil gilingnya ditiup oleh udara dari lintasan giling dan ditangkap oleh sebuah penampung. Penggiling ini sering dipakai untuk membuat arang bubuk dan semen.
d. Penggiling Raymond
Pada penggiling Raymond terdapat tiga sampai enam buah sumbu yang digantungkan berengsel pada tangan-tangan. Pada ujung-ujung sumbu itu dipasang roda-roda penggiling. Bila poros utama berputar, maka tangan akam membawa tanga-tangan yang menggantung itu akan berputar berkeliling. Roda-roda penggiling akan menekan pada cincin penggiling atau lintasan giling hingga bahan giling akan digilas sampai halus.
Pemasukan bahan giling diatur dengan menggunakan sebuah roda sudu yang berputar dengan kecepatan yang tetap. Dibagian bawah roda penggiling dipasang sudu-sudu atau kipas-kipas angin yang turut berputar bila sumbu utama berputar. Sudu-sudu ini akan menghembus keatas hingga bahan giling yang sudah halus akan tertiup dan ditangkap, kemudian dipisahkan oleh sebuah pemisah zat yang disebut pesawat topan.
Sebagai pengganti sudu-sudu atau kipas angin, kadang-kadang dipakai juga sebuah baling-baling. Penggunaan baling-baling ini selain untuk meniup bahan giling yang sudah halus, juga untuk menjaga bilamana ada bahan giling yang jatuh ke bawah ruang giling. Oleh sebab itu bahan giling itu akan kembali diantara roda penggiling dan lintasan giling.
Penggiling Raymond sering dipakai untuk menggiling fosfat, batu kapur, arang bubuk, dan sebagainya pada mesin dengan ukuran sedang, kapasitas giling sampai kira 5000 kg arang batu tiap jam dengan ukuran butir yang dihasilkan kira-kira 0,07 mm.
Gbr. Penggiling Raymond e. Penggiling Peluru
Penggiling peluru terdiri dari sebuah tromol yang pada bagian dalamnya diisi peluru-peluru yang dibuat dari baja atau batu. Peluru-peluru itu berada diatas tembereng-tembereng yang disusun pada keliling dagian dalam teromol. Tembereng-tembereng ini mempunyai lubang-lubang sedangkan diluar dari keliling tembereng ini dipasang pula sebuah teromol yang merupakan ayakan.
Cara kerja dari penggiling peluru ini adalah sebagai berikut. Bila teromol penggiling berputar, tembereng-tembereng dan ayakannya akan ikut berputar bersama-sama menurut sumbu mendatar. Bahan giling dimasukkan dari bagian atas sehingga bercampur dengan peluru-peluru. Bahan giling yang sudah halus akan keluar dari lubang yang pengeluaran setelah melewati tembereng-tembereng dan ayakan yang berbentuk teromol.
Bentuk hasil giling dari penggiling peluru ini tidak pernah bersudut tapi berbentuk bola, yang kadang-kadang sangat penting bagi suatu industri. Penggilingan peluru ini dapat berjalan terus-menerus.
Pada mesin sedang bekerja, peluru-peluru ini tidak boleh jatuh diatas ayakan, karena dapat mengakibatkan ayakan menjadi cepat rusak.
Kadang-kadang pengeluaran hasil giling yang sudah halus pada mesin ini bersama-sama dengan air yang diisikan kedalam teromol penggiling. Pengerjaan secara demikian ini disebut penggilingan basah.
Sebuah peluru penggiling yang teromolnya sangat panjang (kalau dibandingkan dengan garis tengahnya) disebut pipa penggiling.
Karena bahan giling yang dimasukkan atau dikerjakan dalam sebuah pipa penggiling harus menjalani seluruh panjang dari teromol itu, maka hasil giling akan sangat halus karena lebih lam menjalani proses penggilingan bila dibandingkan dengan hasil dari penggiling peluru biasa (yang teromolnya lebih pendek). Sebuah pipa penggiling dapat dipakai untuk penggilingan kering ataupun penggilingan basah.
Penggiling peluru biasanya dipakai untuk menggiling tanah liat, tepung Thomas, tulang, arang kayu, bahan cat, pelapis kaca, email, kwarsa, dan sebagainya. Ukuran butir bahan giling diantara 20-50 mm, dan ukuran butir hasil giling kira-kira 0,25 mm.
Ketentuan-ketentuan penggilingan basah untuk menggiling peluru dan pipa penggiling tercantum dalam daftar dibawah ini.
Ketentuan penggilingan basah untuk penggiling peluru.
Animasi Penggiling Peluru
Gbr. Salah satu penggiling peluru sebenarnya f. Penggiling Buhrstone
Penggiling buhrstone terdiri dari dua buah penggiling yang tersusun bertingkat. Pada waktu mesin bekerja, salah satu dari batu tersebut berputar atau yang disebut dengan batu jalan, sedangkan batu yang tidak berputar disebut batu baring. Batu giling yang berputar bisa batu bagian atas, dengan batu giling bawah yang diam atau bisa juga sebaliknya. letak dari dua batu giling tersebut tidak saling
menekan, melainkan mempunyai jarak yang mudah diatur sesuai dengan kebutuhan.
Batu giling bagian atas bisa dinaik-turunkan dengan cara mengatur bautnya, sedangkan batu giling bagian bawah dapat diturun-naikkan dengan cara pengaturan roda tangan.
Batu giling bagian atas dan bagian bawah mempunyai alur-alur yang berlawanan, sehingga bila batu giling berhadapan akan membentuk sudut lancip yang berupa tepi alur tajam yang membantu memotong bahan giling dan menggeser bahan kearah keliling bidang giling.
Cara kerja :
Bahan giling masuk dari bagian atas dan masuk ke bagian ruang tengah penggiling. batu giling bawah berputar menggiling bahan dan hasil gilingan keluar dari bagian bawah dengan ukuran bulir 0,07 mm.
Penggiling buhrstone dapat bekerja terus menerus dan banyak dipakai untuk menggiling rempah-rempah, pigmen, dll.
g. Penggiling Ultra
Bahan olahan, masuk dari atas ke dalam ruang penggilingan, ini dicapai dengan menggunakan udara terkompresi, ditiup dalam melalui titik injeksi berpusat. Proses penggilingan dicapai dengan dampak dan penggilingan partikel satu sama lain. Pengelompokan terpadu memilih partikel dari ukuran yang dibutuhkan dan mengembalikan ukuran partikel yang tidak diinginkan kembali ke proses penggilingan sampai ukuran yang dibutuhkan tercapai.
Gbr Penggiling Ultra
Gbr. Micronizer D. Pengoperasian Peralatan Grinding dan Sizing
Sesudah di tentukan persiapan bahan yang akan di olah sesuai dengan karakteristik alat dan produk yang diharapkan maka masuk pada proses operasional peralatan grinding dan sizing.
Berikut ini contoh Standard Operasional prosedur untuk penggunaan Alat Hammer Mill :
1. Hammer mill harus ditangani minimal dua orang dan harus menggunakan pelindung mata dan telinga sebaiknya juga menggunakan masker pelindung dari debu. Operator harus melapor kpd pimpinan jika akan menggunakan hammer mill.
2. Sebelum digunakan, periksa oli dan pendingin pada motor diesel, periksa secara visual semua bagian tetap terikat kuat pada kerangka dan sabuk juga kencang/tegang.
3. Bawa peralatan jauh dari saluran udara masuk. Mengatur kastor dengan chocks roda. Ingat bahwa mill akan bergerak sedikit pada kastor ketika dijalankan.
4. Ikat kantong penampung ke tabung output dan tutuplah bagian input atas dengan tas lain untuk meminimalkan kerugian dari bahan yang halus. Gunakan tas pakan jala anyaman sebagai tas penampung.
5. Hubungkan Listrik dan jalankan motor. Throttle harus tetap dalam posisi ½ terbuka.
6. Lepaskan baterai ketika peralatan bergerak dan pastikan kabel baterai tidak rusak.
7. Dengan hati-hati masukkan umpan ukuran tangan penuh bahan ke dalam hopper. Semua bahan harus kering, bahan yang lembab akan menyumbat penyaring.
8. Jauhkan jari dan lengan jauh dari hopper.
9. Memasukkan umpan hanya pada kecepatan yg alat dapat memproses material.
10. Jika mesin tampaknya tidak dapat beroperasi seperti biasanya, matikan mesin dan laporkan masalah itu kepada pemimpin proyek.
11. Seorang pekerja harus memonitor isi dari tas penampung bahwa material tertampung ke dalamnya. Ketika mengetahui bahwa tas akan penuh dengan material, Dia harus memberitahu operator yang memasukkan
umpan untuk berhenti. Operator di saluran output segera mengganti tas yang penuh dan mengganti dg mengikat tas baru, lalu menginformasikan operator lain bahwa dia dapat melanjutkan memberi umpan. Saat mengganti tas, cobalah untuk menjaga hilangnya bahan halus seminimum mungkin.
12. Setelah menyelesaikan sesi pekerjaan, matikan motor, membersihkan tempat kerja, mendinginkan motor dan membawa roll mill kembali ke lokasi penyimpanan.
13. Masukkan lama penggunaan pada kertas log peralatan.
14. Olesi semua alat kelengkapan dengan pelumas, periksa tingkat elektrolit baterai, mengisi ulang baterai dengan pengisi daya menetes, dan menerapkan dressing sabuk sesuai kebutuhan.
E. Keselamatan Kerja
(1) Proses grinding menghasilkan debu yang beterbangan, praktikan harus menggunakan alat pelindung diri berupa masker debu dan kacamata.
(2) Mesin grinding pada saat dioperasikan mengalami pergerakan mekanik, saat dioperasikan tidak boleh dipegang/disentuh kecuali setelah peralatan tersebut benar-benar berhenti
BAB III
KESIMPULAN
Grinding adalah proses pengurangan ukuran partikel bahan olahan dari bentuk besar/kasar di ubah menjadi ukuran yang lebih kecil. Untuk itu yg namanya grinding adalah proses pemecahan atau penggilingan. Untuk pdemilihan jenis alat grinding yang akan digunakan seuai dengan karakteristik bahan olahan dan tujuan penggilingan.
DAFTAR PUSTAKA
Nurjannah, Dr. Diktat Alat Industri Kimia. 2013. UMI-Makassar ……..Grinding and Sizing. Google Search. 2013
