BAB V PEMBAHASAN
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan ini adalah:
1. Untuk mengetahui apa itu Vertical Raw Mill 2. Untuk mengetahui prinsip kerja Vertical Raw Mill 3. Untuk mengetahui bagian-bagian alat Vertical Raw Mill
4. Untuk mengetahui perawatan dan perbaikan alat Vertical Raw Mill
2.1 Pengertian Vertical Raw Mill
Salah satu tahapan proses produksi semen adalah proses penggilingan awal bahan baku semen yang mana dilakukan di dalam vertical roller mill. Vertical roller mill bekerja dengan memanfaatkan gaya tekan antara roller vertical dan table/grinder horizontal yang berputar pada porosnya. Ketinggian material yang berada diatas grinding table harus diperhatikan dengan seksama karena apabila terlalu tinggi ataupun terlalu rendah dapat menaikkan nilai vibrasi pada roller saat sedang beroperasi. Seringkali, ketinggian material ini bernilai fluktuatif atau tidak stabil (ideal) (Milan et al, 2022).
Jika kejadian ini dibiarkan terjadi terus–menerus, dapat mengakibatkan timbulnya kerusakan serius pada roller yang disebabkan oleh vibrasi yang terlalu tinggi atau melebihi batas amanyang ditentukan. Dari permasalahan diatas maka diputuskanlah untuk membuat sistem deteksi ketinggian material di dalam vertical roller millkhusunya pada area raw mill atau tempat penggilingan bahan baku semen. Sehingga nantinya ketinggian material di atas grinding table dapat dipantau dan diketahui agar dapat segera dilakukan tindakan pencegahan apabila terdapat fluktuasi material yang abnormal.
(Sumber: Rais et al, 2020) Gambar 1. Mesin Vertical Raw Mill
4
5
Di dalam vertical mill terjadi empat proses yang berlangsung secara simultan, yaitu penggilingan, pengeringan, transportasi, dan separasi. Proses penggilingan dimulai ketika mill feed yang masuk akan langsung jatuh ke centre table yang berputar dan bergerak ke arah luar centre table karena gaya sentrifugal table. Pada saat itu material digiling menggunakan empat roller mill seraya dipanasi oleh gas panas yang masuk ke mill melalui nozzle ring dan terjadilah proses pengeringan hingga kadar air bahan baku kurang dari 1%. Hot gas berasal dari gas sisa pendinginan clinker di grate cooler dan mengalir secara terus menerus selama mill beroperasi. Selain itu, hot gas juga dapat diperoleh dari heat generator yang dioperasikan pada awal mill bekerja (belum ada bahan baku).
Selama digiling sebagian material yang sudah halus dipanaskan dengan gas panas akan terangkat karena dihisap bersamaan dengan gas panas oleh mill fan.
Terjadilah proses transportasi, yaitu perpindahan material dari permukaan table menuju sistem berikutnya. Material yang terhisap mill fan akan melewati classifer berputar. Clasifier berfungsi untuk menentukan final separasi material halus dan kasar. Prinsip kerja classifier adalah menghambat aliran udara, dimana saat kecepatan putaran classifier tinggi, daya angkat produk menjadi rendah. Sehingga, material yang terhisap dan lolos classifier itulah yang halus. Sementara yang tidak terhisap (masih kasar) akan jatuh kembali ke table dan digiling kembali bersama fresh feed. Kehalusan yang disyaratkan berkisar 200 μm.
Kehalusan produk dapat diatur dengan mengatur putaran classifier.
Semakin tinggi putaran classifier, maka 59 material yang terseleksi akan semakin halus dan begitupun sebaliknya. Selanjutnya produk bersama gas panas ditransportkan ke multicyclone. Cyclone yang terpasang pada multicyclone ada empat buah, yang berfungsi untuk memisahkan fine raw meal dengan gas panas menggunakan gaya sentrifugal. Outlet dari multicyclone ada dua, yaitu bottom dan top product. Bottom product yang keluar dari multicyclone adalah raw meal yang kemudian ditransportkan menuju CF-Silo. Di dalam CF-Silo terjadi proses homogenisasi pada timbunan raw meal dan disimpan sebagai umpan kiln.
Disamping itu, top product adalah uap air, gas panas, serta sebagian kecil fine raw meal yang tidak sanggup diseparasi menggunakan multicyclone. Produk tersebut
akan diseparasi kembali hingga hanya menyisakan uap air dan gas panas saja melalui alat yang dinamakan Backhouse Filter (BF).
2.2 Prinsip Kerja Vertical Raw Mill
Prinsip kerja sistem deteksi ketinggian material ini memanfaatkan rasio perbandingan antara pergerakan roller di dalam vertical raw mill dengan pergerakan metal target sensor ultrasonik yang dipasang di bagian rocker arm (lengan roller) yang mana rasio pergerakan ini akan membentuk kurva interpolasi linear. Untuk mengetahui berapa nilai rasio perbandingan antara pergerakan roller dengan pergerakan lengan roller, harus dilakukan proses kalibrasi terlebih dahulu.
Proses kalibrasi dilakukan dengan mensimulasikan roller pada posisi turun sepenuhnya atau full down roller dan pada posisi roller naik sepenuhnya atau full up roller. Nilai ketinggian roller saat skenario tersebut dilakukan kemudian dicatat berbarengan dengan pencatatan nilai jarak yang dideteksi oleh sensor ultrasonik pada lengan roller (Milan et al, 2022).
Menurut Suprianti (2019), kinerja alat pengering dapat ditentukan dari menghitung menentukan nilai efisiensi zona pengeringan, efisiensi termal system pengeringan dan intensitas konsumsi energi. Untuk mengetahui efisiensi zona pengeringan adalah dengan menghitung perpindahan energi yang terjadi ketika terjadi kontak antara daun teh basah dengan udara panas
(Sumber: Supriyanti, 2019)
2.3 Bagian-Bagian Alat Vertical Raw Mill
Vertikal Raw mill berfungsi untuk menggiling material kerja yang masuk dalam ruangan penggiling hal ini digunakan untuk menggiling (campuran lime stone, silica stone, clay dan iron sand) agar dihasilkan rawmix untuk selanjutnya dimasukkan ke dalam kiln. Pada mesin vertikal raw mill terdapat beberapa komponen utama, yaitu grinding table, grinding roller, rocker arm dan hydrolic spiring system, table linear, damring, mill stand and milll body, classifier, lauvre ring. Di dalam Vertical Raw Mill terjadi empat proses yang berlangsung secara
7
simultan. Keempat proses tersebut yaitu penggilingan, pengeringan, transport, dan separasi. Proses penggilingan, pengeringan, transport, dan separasi terjadi pada bagian-bagian tertentu dari vertical raw mill (Rizky et al, 2022).
(Sumber: Rizky et al, 2022) Gambar 2. Bagian-bagian alat vertical raw mill
a) Triple Gate (Feed Gate)
Triple Gate (R1A04) terdiri dari tiga flap damper yang berfungsi sebagai Air Lock untuk mencegah udara luar masuk dan mengatur kontinyuitas pengumpanan ke mill. Prinsip kerja Triple Gate (R1A04) akan terbuka secara berturut–turut dengan cara dua flap damper menutup dan satu flap damper membuka.
b) Hydraulic Cabinet Hsk (R1A04M1 dan R1A04M2)
Hydraulic cabinet berfungsi untuk menyuplai oli dengan cara memberikan gaya hidrolik agar oli dapat berpindah ke sisi piston cilinder dan sisi rod cilinder sehingga flap damper membuka.
c) Classifier (R1S01M1)
Classifier berfungsi untuk memisahkan material halus dan material kasar.
Prinsip kerjanya yaitu dengan cara menghambat aliran udara (apabila kecepatan tinggi maka daya angkatnya rendah). Kecepatan udara yang tinggi dapat membuat produk semakin halus, tailing (reject) bertambah menyebabkan jumlah produknya
rendah, dan mill cepat penuh. Bila kecepatannya rendah maka hasil yang didapat sebaliknya.
d) Table
Table biasa juga disebut meja penggiling yang terdiri dari 12 segmen.
Table berfungsi sebagai tempat penggilingan material.
e) Dam Ring
Dam ring dibuat di atas lengkungan meja penggiling sebelah luar. Dam ring berfungsi untuk menentukan ketebalan dari lapisan grinding material yang dikehendaki pada meja (grinding bed).
f) Scatter Ring
Scatter ring adalah sebuah plate ring di dalam bagian-bagian mill. Scatter ring berfungsi untuk membagikan stok grinding yang mengalir melalui dam ring dan untuk meneruskannya ke louvre ring.
g) Louvre Ring
Louvrer ring adalah sebuah konstruksi pengelasan plat di luar scatter ring dan terdiri dari beberapa bagian. Bagian-bagiannya mengarahkan aliran udara panas yang memasuki louvre ring dari ring duct secara merata. Louvre ring berfungsi ntuk menaikkan kecepatan aliran udara sehingga terbentuk semacam spiral.
h) Roller
Roller pada vertical mill berfungsi sebagai media penggilingan material ke meja. Roller vertical mill berjumlah empat buah dengan diameter 2,5 m.
i) Scrapper
Pada vertical mill terdapat empat buah scrapper yang terbuat dari plat tebal dan berbentuk segitiga siku–siku. Scrapper berfungsi untuk mendorong benda-benda asing dan stock material grinding yang telah jatuh.
2.4 Perawatan dan Perbaikan Mesin Vertical Raw Mill
Perawatan dan perbaikan adalah suatu tindakan untuk menjaga atau memperbaiki kondisi mesin sampai pada suatu kondisi yang dapat diterima.
Semua tindakan perawatan bertujuan menghindarkan atau menghambat kerusakan, atau mengetahui terjadinya kerusakan sebelum terjadi gangguan.
9
Tindakan perawatan dan perbaikan pada mesin vertikal raw mill lebih diutamakan agar dapat berjalan dengan semestinya, karena tiap komponen merupakan suatu kesatuan yang saling berhubungan. Bila suatu komponen mengalami kerusakan akan mempengaruhi kinerja peralatan atau mesin dan berpengaruh juga terhadap komponenkomponen lainnya. Untuk menghindari tingginya biaya yang dibutuhkan untuk mengganti kerusakan komponen utama pada mesin vertikal raw mill apabila terjadi kerusakan yang fatal dan biaya operasional yang hilang karena adanya waktu untuk memperbaiki peralatan atau mesin tersebut, maka langkah yang perlu diambil adalah melakukan serangkaian tindakan perawatan dan perbaikan pada mesin vertikal raw mill tersebut terutama pada komponen- komponen utamanya.
Pekerjaan perawatan harus mulai dilakukan sejak awal dan kita harus menyadari bahwa pekerjaan perawatan itu adalah pekerjaan yang sangat penting dan sangat mendasar dalam suatu mesin, maka pekerjaan itu tidaklah terlalu berat atau sulit. Dengan demikian, maka perawatan pada mesin vertikal raw mill banyak ditujukan pada bagian-bagian atau komponen komponen utama pada mesin ini.
Komponen-komponen utama mesin vertikal raw mill adalah:
1. Grinding Table
Grinding table merupakan salah satu komponen yang sangat penting dalam proses penggilingan pada mesin vertikal raw mill. Kemampuan mesin grinding yang dapat memprosesmaterial sangat penting saat meningkatnya produk yang punya tingkat kekerasan yang tinggi, jadi harus dilakukan parawatan dan perbaikan dengan baik supaya tidak mengalami kerusakan yang lebih parah.
Walaupun dengan pemakaian dan proses kerjanya berjalan dengan maksimal sesuai dengan petunjuk, komponen ini juga sering mengalami kerusakan. Beberapa perawatan pada grinding table adalah:
a) Pada saat mesin berhenti maka harus dilakukan pengecekan kehausan pada grinding table.
b) Lakukan pengukuran pada kehausan berapa dalam kehausan dari grinding table tersebut.
Adapun perawatan pada ring clem table adalah sebagai berikut:
a) Ambil ring clem table didalam worshop apabila diperlukan.
b) Untuk mengetahui ada tidaknya gangguan pada clem dapat dilakukan pemeriksaan apabila mesin dalam keadaan berhenti.
Adapun perawatan yang dilakukan pada baut L 34 adalah sebagai berikut:
a) Pada mesin berhenti maka lakukan pembersihan pada kepala baut supaya bisa mengetahui keadaan dari baut tersebut.
b) Pada saat mesin berhenti lakukan penguncian pada baut yang longgar.
2. Tyre Roller
(Sumber: Rais et al, 2020) Gambar 3. Tyre Roller
Adapun prosedur perawatan dari tryre roller adalah sebagai berikut:
a. Lakukan pengecekan visual, tyre roller secara keseluruhan.
b. Bersihkan material yang menempel di tyre roller supaya mudah melihat kehausannya.
c. Periksa kondisi tyre, periksa kehausan pada tyre roller berapa kedalammannya dibagian atas tyre roller.
3. Hub
Berfungsi untuk kedudukan bearing dalam tyre komponen ini juga sering mengalami kerusakan. Adapun cara perawatannya adalah sebagai berikut:
a. Lakukan pemeriksaan pada hub diwaktu pembersihan.
b. Periksa apakah di dalam hub ada terdapat goresan atau lubang.
c. Apabila di dalam hub kekurangan pelumas maka tambah dengan pelumas yang sama.
4. Shaft
Berfungsi untuk kedudukan hub dan kedudukan tyre komponen ini sering mengalami kerusakan. Adapun cara perawatannya adalah sebagai berikut:
11
a. Lakukanlah pembersihan pada saat pembongkaran b. Periksa kondisi ulir pada poros shaft.
5. Bearing
Berfungsi untuk memudahkan putaran tyre pada table. Bearing menjaga poros (shaft) agar selalu berputar terhadap sumbu porosnya dan menjaga suatu komponen yang bergerak linier agar selalu berada pada jalurnya. Untuk perawatan dari bearing tidaklah memerlukan perhatian khusus. Hal ini karena bearing tidak ada komponen yang rumit, jadi pada intinya adalah pemberian pelumas sesuai dengan kerja yang ada.
(Sumber: Rais et al, 2020) Gambar 4. Bearing
6. Rocker Arm and Hydrolic Spiring System
Perawatan pada Rocker arm and hidrolic spiring sistim adalah suatu tindakan yang dilakukan dengan tujuan mempermudah grinding roller dalam penggilingan material walaupun dalam keadaan material itu besar ataupun kecil.
Walaupun dengan pemakaian dan proses kerjanya berjalan dengan maksimal sesuai dengan petunjuk, komponen ini juga sering mengalami kerusakan.
Beberapa perawatan pada Rocker arm and hydrolic spiring system, yaitu:
membersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada bodi rocker arm dan hidrolic spiring system (debu, tanah maupun bekas oli).
3.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari penulisan ini adalah sebagai berikut:
1. Vertical Raw Mill merupakan alat utama yang digunakan dalam proses penggilingan dan pengeringan bahan baku semen sekaligus tempat pencampuran dengan bahan aditif sehingga menghasilkan umpan mentah yang selanjutnya akan dibakar di dalam rotary kiln.
2. Prinsip kerja sistem deteksi ketinggian material ini memanfaatkan rasio perbandingan antara pergerakan roller di dalam vertical raw mill dengan pergerakan metal target sensor ultrasonik yang dipasang di bagian rocker arm (lengan roller) yang mana rasio pergerakan ini akan membentuk kurva interpolasi linear. Untuk mengetahui berapa nilai rasio perbandingan antara pergerakan roller dengan pergerakan lengan roller, harus dilakukan proses kalibrasi terlebih dahulu. Proses kalibrasi dilakukan dengan mensimulasikan roller pada posisi turun sepenuhnya atau full down roller dan pada posisi roller naik sepenuhnya atau full up roller. Nilai ketinggian roller saat skenario tersebut dilakukan kemudian dicatat berbarengan dengan pencatatan nilai jarak yang dideteksi oleh sensor ultrasonik pada lengan roller.
3. Di dalam Vertical Raw Mill terjadi empat proses yang berlangsung secara simultan. Keempat proses tersebut yaitu penggilingan, pengeringan, transport, dan separasi. Proses penggilingan, pengeringan, transport, dan separasi terjadi pada bagian-bagian tertentu dari vertical raw mill yaitu diantaranya: Triple Gate (Feed Gate), Hydraulic Cabinet Hsk (R1A04M1 dan R1A04M2), Classifier (R1S01M1), Table, Dam ring, Scatter ring, Louvre ring, Roller dan Scrapper.
4. Tindakan perawatan dan perbaikan pada mesin vertikal raw mill lebih diutamakan agar dapat berjalan dengan semestinya, karena tiap komponen merupakan suatu kesatuan yang saling berhubungan. Bila suatu komponen mengalami kerusakan akan mempengaruhi kinerja peralatan atau mesin
12
13
dan berpengaruh juga terhadap komponenkomponen lainnya. Untuk menghindari tingginya biaya yang dibutuhkan untuk mengganti kerusakan komponen utama pada mesin vertikal raw mill apabila terjadi kerusakan yang fatal dan biaya operasional yang hilang karena adanya waktu untuk memperbaiki peralatan atau mesin tersebut, maka langkah yang perlu diambil adalah melakukan serangkaian tindakan perawatan dan perbaikan pada mesin vertikal raw mill tersebut terutama pada komponen-komponen utamanya.
3.2 Saran
Dalam suatu alat pengeringan di industri memiliki kinerja proses yang berbeda-beda dan prinsip kerja yang berbeda pula. Untuk memastikan kinerja dari suatu alat proses tersebut berjalan dengan baik maka dibutuhkan perawatan dan perbaikan yang terjadwal dengan baik untuk menghindari penyebab-penyebab suatu kerusakan dari awal.
Milan, R.P.M., Majid, F.A dan Prasetiya, R.D. 2022. G1). Jurnal Politeknik Negeri Jakarta. Vol 5(1): 210-219.
Rizky, A.M., Anugrah, R dan Safaruddin. 2022. Menghitung Efisiensi Thermal pada Alat Vertical Raw Mill di Pabrik Baturaja II PT Semen Baturaja (Persero) Tbk. Jurnal Multidisipliner. Vol 1(3): 548-559.
Rais, W., Evendi, A., Adriansyah dan Dinar, D.D. 2020. Optimalisasi Sistem Perawatan dan Perbaikan Mesin Vertical Mill di PT. Semen Padang.
Jurnal Teknik Mesin. Vol 13(1): 32-37.
Suprianti, Y. 2019. Evaluasi Kinerja Proses Pengeringan Di Pabrik Teh PT.
Perkebunan Nusantara VIII Dayeuh Manggung. Jurnal Material dan Energi Indonesia. Vol 9(2): 61-70.
14
LAMPIRAN
16