BAB IIITINJAUAN PABRIK

1.1. DESKRIPSI PROSES

Proses produksi kaca di PT Asahimas Flat Glass, Tbk dapat dibagi ke dalam dua jenis proses yaitu hot process dan cold process. Hot process meliputi Batch house unit, melting, forming atau drawing, dan proses pendinginan yang dilakukan di dalam lehr. Tahap produksi yang dilakukan setelah hot process adalah cold process. Proses ini terdiri dari pencucian (washing), pemotongan (cutting), dan pengemasan (packing). Berikut adalah diagram alir proses produksi kaca di PT Asahimas Flat Glass, Tbk. Diagram alir proses produksi kaca disajikan pada gambar 3.1.

Batch HouseMeltingForming/DrawingLehrWashingCuttingPacking

Hot Process Cold Process

Gambar 3.1. Diagram alir proses produksi kaca

1.1.1. Unit Batch House

Batch house adalah unit yang bertanggung jawab untuk mempersiapkan bahan baku (batch dan cullet) untuk dilebur bersama di dalam furnace. Batch merupakan campuran dari semua raw material padat yang akan dilebur bersama cullet dalam furnace, sedangkan cullet merupakan pecahan kaca yang akan dilebur bersama Batch. Pada unit batch house dilakukan proses penimbangan bahan baku, pencampuran bahan baku, serta pengangkutan atau transportasi bahan baku menuju furnace.

1.1.1.1. Poses Penimbangan (Scaling)Proses penimbangan bahan baku dilakukan dengan menggunakan timbangan (scale) yang berbeda-beda untuk tiap bahan baku. Saat ini Unit Produksi F3 masih menggunakan timbangan manual. Proses ini diawali dengan mengukur kadar air bahan baku non fabrikasi yaitu bahan baku hasil pertambangan yang kadar airnya tidak terkontrol dan dipengaruhi oleh cuaca. Bahan baku fabrikasi berupa feldspar, dolomite dan pasir silica tersebut diukur kadar airnya dengan menggunakan moisture control. Berat kering bahan baku yang akan ditimbang dihitung terlebih dahulu melalui proses perhitungan Batch yang disebut Batch calculation. Dasar perhitungan yang digunakan dalam Batch calculation adalah komposisi kaca yang ingin dihasilkan.Setelah ditimbang, bahan baku kemudian dikeluarkan dari timbangan (discharge). Pasir silika merupakan bahan baku yang pertama kali dikeluarkan dari timbangan. Hal ini dilakukan agar seluruh bahan baku dapat keluar dari timbangan dalam waktu yang bersamaan.karena pasir silica memilki ratio yang paling besar dalam komposisi raw material. Jika pasir silika agar semua bahan yang keluar dari timbangan dapat selesai secara bersamaan karena pasir silika memiliki jumlah paling banyak sehingga bila dikeluarkan terlebih dahulu maka proses discharge seluruh bahan baku akan selesai secara bersamaan. Selain itu, dengan mengeluarkan pasir silika terlebih dahulu dari alat timbang, maka semakin kecil kemungkinan terjadinya material loss pada bahan-bahan lain yang jumlahnya sedikit. Proses discharge ini dilakukan dengan menggunakan feeder. Setiap jenis bahan baku memiliki jenis feeder yang berbeda bergantung pada jenis bahan dan jumlah bahan. Bahan baku yang dikeluarkan dari alat timbang akan jatuh diatas belt conveyor dan langsung dibawa menuju mixer.

1.1.1.2. Proses Pencampuran (mixing)

Pada unit Batch house terdapat dua jenis pencampuran yaitu pencampuran antar bahan baku seperti pasir silika, dolomit, soda ash, salt cake, feldspar, dan calumite untuk membentuk campuran Batch serta pencampuran campuran Batch dengan cullet.Proses pencampuran dilakukan setelah proses penimbangan selesai. Bahan baku yang keluar dari timbangan akan dibawa dengan belt conveyor menuju alat pencampur (mixer). Mixer yang digunakan di PT. Asahimas Flat Glass, Tbk merupakan mixer dengan jenis turbin yang mempunyai blade menyerupai bajak.Proses mixing diawali dengan mencampur bahan baku terlebih dahulu atau disebut dengan mixing kering. Jumlah total bahan baku yang digunakan dalam satu kali mixing adalah 3300 kg. Banyaknya mixing dalam satu hari dapat dihitung dengan persamaan 3.1 :

Sumber : PT Asahimas Flat Glass, Tbk.Keterangan:%B: nilai B pada B/C ratio0.82: efisiensi reaksi peleburan Batch0.96: factor moisture

Selama proses mixing berlangsung dilakukan pula pengukuran kadar air (moisture) campuran. Kadar air yang diinginkan untuk campuran Batch adalah 45%.Kadar air untuk campuran Batch harus dijaga karena bila kadar air terlalu tinggi maka energi yang dibutuhkan untuk melebur Batch menjadi lebih besar. Sebaliknya, bila kadar moist Batch terlalu rendah maka material akan mudah terbang dan dapat menyebabkan terjadinya Batch carry over pada furnace. Batch carry over adalah peristiwa menempelnya material-material campuran Batch pada batu furnace. Material yang menempel akan menyebabkan terjadinya local reaction pada batu sehingga mengakibatkan pengikisan batu furnace. Untuk mencapat target kadar air yang diinginkan, dilakukan penambahan air ke dalam mixer selama proses pencampuran berlangsung.Air yang dialirkan ke dalam mixer berasal dari tangki penampungan air. Banyaknya air yang masuk ke dalam mixer diatur oleh alat yang disebut oval. Oval mengatur banyaknya air yang masuk ke dalam mixer dengan cara mengukur volume. Setelah dilakukan penambahan air, proses mixing dilanjutkan sampai waktu mixing selesai. Waktu mixing yang optimum adalah 4 menit. Apabila pencampuran dilakukan kurang dari 4 menit maka campuran yang dihasilkan tidak homogen. Tetapi, bila pencampuran dilakukan lebih dari 4 menit, maka campuran akan terpisah menjadi fraksi-fraksi sesuai dengan beratnya. Penambahan air dilakukan setelah mixing berlangsung selama 1 menit yang dilakukan secara Batch.Proses pencampuran sangat penting karena melalui proses ini campuran Batch diperoleh. Apabila campuran Batch yang diperoleh tidak homogen, maka akan menimbulkan kesulitan dalam proses peleburan. Oleh sebab itu terdapat beberapa prinsip dalam melakukan proses pencampuran yaitu :a. Komposisi material yang dicampur harus rata di semua titik.b. Tidak terjadi penggumpalan akibat ikatan dengan material lain seperti air.Setelah proses pencampuran seluruh bahan baku selesai, maka campuran Batch akan dibawa dengan belt conveyor dan bucket elevator menuju mix Batch tank. Kemudian, campuran Batch ini siap dicampur dengan cullet. Cullet berada di hopper dan akan diangkut menuju tangki cullet menggunakan belt conveyor maupun bucket elevator. Dalam jalur transportasi cullet, terdapat peralatan magnet separator dan metal detector. Magnet separator berfungsi menarik logam-logam ferrous (Fe) sehingga terpisah dari cullet. Sementara itu, metal detector berfungsi mendeteksi logam ferrous maupun non-ferrous seperti FeS, NiS, dan metallic silicon yang terdapat pada cullet. Sensitivitas metal detector dapat diatur. Apabila kandungan logam yang terdapat pada cullet telah melebihi sensitivitasnya, maka metal detector akan mengirimkan sinyal kepada chute damper yang akan mengalirkan cullet kotor menuju area reject. Logam harus dipisahkan dari cullet karena keberadaan logam akan menyebabkan defect atau cacat pada kaca. Pada gambar 3.2 dibawah ini disajikan mekanisme kerja dari metal detector.

Ke silo cullet Ke reject cullet

Gambar 3.2 mekanisme kerja metal detector

Setelah diangkut ke dalam tangki cullet maka cullet siap dicampur dengan Batch. Proses pencampuran ini terjadi diatas belt conveyor sehingga ketika proses pencampuran berlangsung, proses transportasi material juga berjalan. Jumlah cullet yang digunakan bergantung pada nilai Batch/cullet (B/C) ratio dan kapasitas produksi (pull). Untuk menghitung banyaknya cullet yang digunakan digunakan persamaan 3.2 sebagai berikut :

Sumber : PT Asahimas Flat Glass, Tbk.

Keterangan :%C: nilai C pada B/C ratio

Misalnya, meskipun berat campuran Batch yang diperoleh dalam 1 kali mixing adalah 3300 kg, tidak seluruhnya dicampur dengan cullet. Hanya 3000 kg campuran Batch saja yang dicampurkan dengan cullet sehingga di dalam tangki Batch akan tersisa 300 kg campuran Batch. Bila seluruh campuran Batch digunakan tanpa disisakan di tanki, maka kemungkinan terdapat material yang tidak jatuh akibat menempel pada dinding tangki. Untuk mencegah hal tersebut, maka tidak seluruh campuran Batch dicampur dengan cullet.Setelah Batch dan cullet dicampurkan, maka campuran tersebut akan dibawa menuju pan feeder menggunakan belt conveyor serta bucket elevator dan siap dilebur dalam furnace. Pada gambar 3.3 dapat dilihat jalur transportasi bahan baku di dalam unit Batch house.

ada di excel

gambar 3.3 Alur transportasi di dalam unit Batch house

1.1.1.3. Proses PeleburanSetelah bahan-bahan bercampur di dalam Batch house, selanjutnya akan masuk ke dalam tahap melting. Proses ini dimulai ketika bahan-bahan baku (Batch dan cullet) dimasukkan ke dalam tungku pembakaran (furnace). Proses melting terdiri dari 2, yaitu melter dan refiner. Melter berperan dalam proses peleburan bahan baku yang berupa campuran Batch dan cullet. Dalam proses ini akan dihasilkan molten glass. Setelah keluar dari melter, maka molten glass akan masuk ke dalam refiner yang berfungsi untuk membuat kondisi molten glass lebih baik. Furnace yang digunakan dalam proses peleburan ini terbuat dari batu yang tahan api yang disebut refractories. Batu tahan api ini memiliki kapasitas/penyimpanan panas yang baik dan dapat tahan panas hingga temperatur yang sangat tinggi. Sifat-sifat yang harus dimiliki refractories agar dapat menyusun furnace adalah sebagai berikut:a. Tidak berubah bentuk atau melunak pada temperatur operasional furnaceb. Pemuaian dan pengerutannya kecilc. Tahan terhadap gerusand. Tahan terhadap korosi kimiawiFurnace dibagi menjadi 3 area yaitu melter, neck, dan refiner. Melter merupakan ruangan dimana material dilebur menjadi molten glass sehingga temperatur di melter merupakan temperatur yang paling tinggi. Neck adalah ruangan yang terletak diantara melter dan refiner. Pada area ini proses pembakaran sudah tidak terjadi. Refiner adalah tempat terjadinya peningkatan kualitas dari molten glass yang dilakukan dengan penghilangaan gelembung (bubble) yang tersisa pada molten glass. Pada gambar 3.5 di bawah ini dapat dilihat pembagian area dalam furnace. Pada gambar 3.4 ditunjukkan mekanisme pembakaran di dalam furnace. Pada bagian melter terdapat beberapa instrumen yaitu pan feeder, port, regenerator, bubbler, Thinnering Foam Layer (TFL), dan skimpit. Untuk bagian neck, hanya terdapat 2 instrumen yaitu Neck Skim Bar (NSB) dan pengaduk (stirrer).Sementara itu, pada bagian refiner hanya terdapat Over Head Cooler (OHC).

ada d excel

gambar 3.4 Furnace combustion

ada d excel

gambar 3.5 Tampak atas furnace

Mekanisme Peleburan

Proses peleburan material bahan baku di dalam furnaceterbagi menjadi empat tahap yaitu primary melting stage, fining stage, stirring and skimming, serta refining.

a.Primary melting stage

Pada tahap primary melting, seluruh material bahan baku, baik campuran Batch maupun cullet, masuk ke dalam furnace dan mulai dilebur membentuk molten glass. Untuk memasukan material ke dalam melter furnace digunakan pan feeder. Material yang dijatuhkan oleh pan feeder ke dalam melter akan membentuk Batch pile dan siap untuk dilebur. Kecepatan pan feeder untuk menjatuhkan material ke dalam melter dapat diatur berdasarkan ketinggian kaca atau glass level. Mekanisme pengaturan ini berupa pengaturan berapa lama waktu tunggu pan feeder untuk menjatuhkan material yang disebut sebagai back mechanism. Pengukuran glass level oleh glass level detector yang terdapat di bagian refiner, kemudian glass level detector akan memberikan sinyal kepada controller untuk mengatur waktu tunggu pan feeder. Jika glass level dinyatakan low, maka kecepatan pengumpanan material (feeding) di-setting dalam high mode. Sebaliknya, bila glass level dinyatakan high, maka kecepatan feeding di-setting dalam low mode. Namun, bila glass level normal, maka kecepatan feeding diset dalam normal mode.Proses peleburan material di dalam melter furnace ini membutuhkan panas. Panas yang disuplai ke dalam furnace dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar bersama udara di dalam burner. Bahan bakar yang digunakan di PT Asahimas Flat Glass, Tbk adalah natural gas (NG). Sebelumnya, digunakan heavy oil sebagai bahan bakar utama. Namun, semenjak terjadi peningkatan harga heavy oil maka penggunaan bahan bakar utama beralih ke natural gas. Sementara itu, heavy oil hanya berfungsi sebagai bahan bakar cadangan. Selain bahan bakar, udara juga diperlukan dalam proses pembakaran. Udara yang digunakan PT. Asahimas Flat Glass, Tbk memiliki kandungan O2 sebesar 24%. Udara tersebut berasal dari campuran udara luar dan udara yang disuplai dari perusahaan BOC. Perusahaan BOC hanya mampu mensuplai udara dengan kapasitas 5000 Nm3/jam, sedangkan kebutuhan udara untuk pembakaran adalah 39000 Nm3/jam. Hal inilah yang menyebabkan udara dari perusahaan BOC harus dicampur dengan udara luar.Proses pembakaran di dalam furnace menggunakan sistem yang disebut side cross combustion. Pada sistem ini, api dihasilkan dari burner yang terdapat pada tiap sisi furnace secara bergantian. Lamanya api dari salah satu sisi keluar untuk melebur material adalah 20 menit. Setelah 20 menit, terjadi pergantian api selama beberapa saat kemudian api akan keluar dari sisi lainnya. Alur proses pembakaran disajikan dalam gambar 3.6 di bawah ini.

Left SideRight Side

RegeneratorRegenerator

Udara GasBuang

BURNER Checker

chimney

left blow air fan right blow knox knox

stack damper

Gambar 3.6 Proses pembakaran dalam furnace

b.Fining stage

Fining stage merupakan tahap pelepasan gelembung (bubble) yang terdapat di dalam molten glass. Gelembung (bubble) berasal dari hasil samping reaksi-reaksi yang terjadi selama primary melting stage. Apabila bubble tidak terlepas dari molten glass maka dapat mengakibatkan terjadinya defect pada kaca.Secara otomatis bubble dapat naik ke permukaan molten glass dengan sendirinya. Namun, kecepatan bubble untuk naik ke permukaan molten glass lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan bubble untuk mengalir bersama molten glass. Kecepatan bubble untuk naik ke permukaan molten glass dapat dihitung menggunakan hukum Stokes pada persamaan 3.3 yaitu :

Keterangan :

v = kecepatan bubble naik ke permukaan

= densitas bubble

g = percepatan gravitasi

r = jari-jari bubble

= viskositas bubbleBerdasarkan hukum Stokes tersebut, dapat diketahui bahwa jari-jari dan viskositas bubble sangat berpengaruh terhadap kecepatan bubble untuk naik ke permukaan molten glass. Oleh sebab itu, untuk mempercepat kecapatan bubble naik ke permukaan molten glass jari-jari bubble harus diperbesar dan viskositas bubble harus diperkecil. Salah satu cara yang dilakukan untuk meningkatkan kecepatan bubble naik ke permukaan molten glass adalah melalui penambahan fining agent. Salt cake adalah fining agent yang digunakan dalam tahap ini. Salt cake akan mengalami reaksi dekomposisi sebagai berikut:

Na2SO4 Na2O + SO2(g) + O2

Gelembung SO2 yang terbentuk dari reaksi dekomposisi ini memiliki berat dan ukuran yang lebih besar dibandingkan gelembung lain seperti CO2 dan O2. Hal ini menyebabkan gelembung lain akan menyatu dengan gelembung SO2 yang lebih besar. Akibatnya, jari- jari gelembung semakin besar dan kecepatan naik gelembung ke permukaan juga semakin besar.Selain menggunakan fining agent, peningkatan kecepatan gelembung untuk naik ke permukaan dapat pula dilakukan dengan peningkatan temperatur. Pada tahap fining, temperatur molten glass dinaikan hingga lebih besar dari 1450oC. Sumber panas yang digunakan berasal dari burner di port 4, port 5, dan port 6. Apabila temperatur molten glass meningkat, maka viskositasnya semakin kecil dan menjadi semakin encer sehingga gelembung dapat lepas dengan lebih mudah. Namun pada tahap fining, gelembung yang naik ke permukaan belum tentu dapat terlepas semua. Hal ini menyebabkan gelembung- gelembung tersebut dapat membentuk lapisan foam pada permukaan molten glass. Oleh sebab itu, digunakan Thinnering Foam Layer (TFL) untuk menyapu foam. TFL dipasang di sisi regenerator tepatnya pada port 4 dan port 5. TFL akan menyemburkan larutan yang terbuat dari campuran senyawa tetra butyl titanate (TBT) dan solar dengan perbandingan 1:8. Larutan TFL ini berfungsi untuk menambah berat dari api (flame) sehingga flame akan jatuh ke bawah dan menyapu foam yang terbentuk.

a. Stirring dan skimming

Tahap stirring dan skimming terjadi pada bagian neck. Stirring merupakan proses pengadukan yang bertujuan menghomogenkan molten glass. Proses ini dilakukan dengan bantuan strirrer. Pada daerah neck, terdapat 6 buah stirrer. Stirrer berbentuk seperti dayung dengan blade berbentuk paddle simetris. Alat ini akan mengaduk molten glass sehingga molten glass menjadi semakin homogen.Sementara itu, proses skimming dilakukan menggunakan neck skim bar (NSB). NSB berbentuk seperti pipa yang di bagian dalamnya dialirkan air yang berfungsi sebagai pendingin. NSB berfungsi untuk membendung aliran molten glass sehingga molten glass tidak langsung memasuki refiner. Dengan demikian akan tercipta aliran back current dari molten glass dan menyebabkan residence time dari molten glass semakin lama. Hal ini dapat membuat pelepasan bubble menjadi semakin banyak dan kualitas molten glass semakin baik.Seiring dengan makin lamanya residence time molten glass, maka temperatur molten glass akan semakin tinggi sehingga viskositas serta berat jenisnya akan semakin kecil. Karena viskositasnya yang semakin kecil, maka molten glass akan semakin mudah mengalir hingga akhirnya molten glass dapat melewati neck skim bar dan masuk ke area refiner.

b. Refining stage

Refining adalah tahap akhir dari proses peleburan material. Pada tahap ini, temperatur molten glass diatur dan diajaga sehingga dapat memasuki metal bath untuk dibentuk lebar dan tebalnya. Apabila temperatur terlalu dingin, maka dapat terbentuk lapisan molten yang dingin dan berat pada bagian bottom refiner.yang disebut dengan dead glass. Apabila dead glass masuk ke metal bath bersama lapisan molten yang ringan maka dapat menyebabkan defect yang disebut ream yaitu semacam garis hitam pada kaca. Namun, bila temperatur terlalu panas, maka proses pembentukan lebar dan tebal kaca menjadi sulit. Untuk membantu proses penurunan temperatur molten glass digunakan over head cooler (OHC). OHC berada di area refining dan berfungsi mendinginkan molten glass. Dari area refiner, molten glass akan dialirkan menuju metal bath. Molten glass yang akan memasuki metal bath memiliki target temperatur sekitar 1120oC sehingga molten glass perlu pendinginan terlebih dahulu. Pola aliran molten glass dalam furnace ditunjukkan pada gambar 3.7.

bubbler stirrer NSB NSB

Batchpile

primary melting stage fining stage stirring& skimming OHC canal figure Refining stage Gambar 3.7 pola aliran molten glass dalam furnace

1.1.1.4. Proses Pembentukan (Drawing atau Forming)

Setelah mengalami proses peleburan, molten glass akan mengalami proses pembentukan sehingga pada akhirnya dihasilkan kaca dengan lebar dan ketebalan tertentu. Proses pembentukan terjadi di dalam kolam timah yang disebut dengan metal bath. Molten glass yang sudah memasuki metal bath disebut dengan ribbon. Ketika ribbon dijatuhkan ke atas kolam timah, maka ribbon akan mengambang di atas cairan timah dan terbentuk tebal kesetimbangan (equilibrium thickness). Untuk jenis kaca soda lime silica dan jenis cairan float berupa timah, besarnya tebal kesetimbangan yang terbentuk adalah 6.8 mm. Tebal kesetimbangan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.4 sebagai berikut :

Keterangan :g: tegangan permukaan kaca terhadap atmosfergt: tegangan permukaan kaca terhadap timaht: tegangan permukaan timah terhadap atmosfert: densitas timahg: densitas kacag: percepatan gravitasi

Ribbon glass memiliki sifat yang elastik, artinya apabila ribbon glass ditarik kemudian dilepas, maka ribbon glass akan kembali pada tebal kesetimbangannya. Namun, ketebalan produk kaca yang ingin dihasilkan bervariasi bergantung permintaan konsumen. Oleh sebab itu, kaca memerlukan proses pembentukan sehingga tebal kaca yang dihasilkan tidak hanya sesuai dengan tebal kesetimbangannya saja melainkan bervariasi.Cairan yang digunakan sebagai cairan cairan float pada metal bath adalah timah cair. Pemilihan timah sebagai cairan float didasarkan pada beberapa kriteria. Pada tabel 3.1 terdapat beberapa kriteria perbandingan antara timah dengan beberapa jenis logam lainnya.

Tabel 3.1 Perbandingan timah dengan beberapa jenis logam

JenisMelting Point

(oC)Boiling Point

(oC)Densitas

(pada 1050oC)Tekanan Uap

(pada 1027oC)

Bismut27116809.127

Galium3024205.57.6x10-1

Indium15620756.57.9x10-1

Litium17913290.555

Lead32817409.81.9

Talium30314601016

Timah23226236.51.9x10-4

Sumber : PT Asahimas Flat Glass, Tbk.

Berdasarkan data-data pada tabel 3.1, maka dapat disimpulkan beberapa alasan pemilihan timah sebagai cairan float pada metal bath, yaitu :a.Memiliki titik lebur yang rendah.b.Memiliki titik didih yang tinggi.c.Densitas timah lebih besar dibandingkan densitas kaca dimana densitas kaca adalah 2.49 kg/L.d.Cairan timah tidak bereaksi dengan ribbon glass (bersifat kohesif).e.Harga timah relatif lebih murah dibandingkan logam lain.f.Memiliki tekanan uap yang jauh lebih rendah daripada logam lain sehingga lebih tidak mudah menguap.Meskipun timah memiliki sejumlah kelebihan dibandingkan logam lain, timah juga memiliki kelemahan sebagai cairan float. Apabila uap timah bereaksi dengan oksigen maka akan terbentuk oksida timah. Oksida timah tersebut apabila menempel pada kaca akan menyebabkan cacat yang disebut dengan dross maupun drip. Berikut adalah reaksi antara uap timah dengan oksigen :Sn + O2 SnO2 (dross)Sn + O2 SnO (drip)

Terbentuknya oksida timah tersebut juga bergantung pada kelarutan oksigen. Di daerah yang panas, kelarutan O2 dalam cairan timah tinggi. Namun, di daerah yang lebih dingin, kelarutan O2 dalam cairan timah rendah sehingga O2 cenderung lepas dan lebih mudah membentuk oksida timah. Hal inilah yang menyebabkan oksida timah banyak terdapat di daerah downstream dari metal bath. Oleh karena itu, pengaturan tekanan dalam metal bath sangat perlu dilakukan mengingat pada metal bath lebih rawan terbentuknya dross dan drip. Penjagaan tekanan pada metal bath dilakukan dengan N2 dan H2 yang memiliki fungsi masing-masing dan akan dibahas pada sub-bab berikutnya. Tekanan berbanding lurus dengan temperatur apabila melihat dari persamaan gas ideal 3.5 :

Untuk mencegah terjadinya dross dan drip, maka tekanan harus dibuat lebih tinggi agar kelarutan oksigen dalam cairan timah tetap tinggi sehingga akan mencegah terbentuknya dross dan drip.

3.1.2.Struktur Metal bathKolam timah atau metal bath dapat dibagi menjadi 3 struktur yaitu bottom structure, roof structure, dan side sealing. Bagian bottom structure terdiri atas bottom block dan bottom chasing. Bottom block adalah tempat dimana cairan timah berada, sedangkan bottom chasing adalah bagian yang melapisi bottom block. Bottom block dipasang secara horizontal dan berjumlah 8 buah. Bottom chasing dibuat dari mild steel setebal 10-12 mm. Side sealing merupakan bagian tepi metal bath dimana bagian tersebut ditutup menggunakan sealing box. Sealing box dilapisi dengan material yang disebut refracoal yang berfungsi untuk menutup pori-pori sealing box. Untuk bagian roof structure metal bath dapat dilihat pada gambar 3.8. Tampak atas metal bath dan pembagian zona heater pada metal bath ditunjukkan pada gambar 3.9.

ada d excel

gambar 3.8 Bottom structure dan side sealing metal bath

dangambar 3.9 Tampak atas metal bath dan pembagian zona heater pada metal bath

Mekanisme Proses Pembentukan Dalam Metal Bath

Metal bath dapat dibagi menjadi 16 bay. Seluruh bay tersebut dikelompokkan lagi menjadi enam area. Seluruh rangkaian proses pembentukan lebar dan tebal kaca terjadi di dalam keenam area tersebut. Pembagian area di dalam metal bath adalah sebagai berikut:

3.1.2.1. Spout ZoneArea spout berada di antara canal dan refiner. Temperatur pada area ini adalah sekitar 1050oC. Pada area ini terjadi pencurahan molten glass ke dalam metal bath melalui spout lip. Untuk mengatur banyaknya molten glass yang masuk ke dalam metal bath digunakan tweel. Tweel dapat dibedakan menjadi front tweel dan back tweel. Front tweel digunakan untuk keperluan operasional sedangkan back tweel dipakai sebagai cadangan bila terjadi kerusakan atau penggantian front tweel. Naik dan turunnya kedua tweel ini dipengaruhi oleh beberapa hal, sebagai contoh bila terjadi trouble pada metal bath akibat terputusnya aliran ribbon pada area exit (exit breakage) sehingga molten glass tidak boleh dialirkan menuju metal bath maka front tweel dan back tweel akan diturunkan. Disamping itu, naik-turunnya tweel juga dipengaruhi oleh temperatur molten glass yang berada di area canal. Bila temperatur molten glass tinggi, maka viskositasnya akan rendah sehingga lebih mudah mengalir. Pada kondisi ini, posisi tweel harus diatur agar molten glass yang memasuki metal bath tidak terlalu banyak.Aliran molten glass ke dalam metal bath disebut dengan wet back flow. Pada gambar 3.10 di bawah ini dapat dilihat bahwa ketika molten glass dicurahkan ke dalam metal bath, lapisan atas molten glass akan tertarik oleh kecepatan lehr sehingga jatuh ke kolam timah. Namun, lapisan bawah molten glass tidak memiliki kesempatan untuk mengikuti tarikan lehr sehingga molten glass akan jatuh mengikuti bentuk spout lip. Fenomena inilah yangdisebut dengan wet back flow.Pada gambar 3.10, dapat dilihat pula bahwa kedalaman kolam timah pada bagian tepi dan tengah berbeda. Bagian tepi kolam timah dibuat lebih dalam karena pada saat ribbon pertama kali tercurah dibutuhkan gaya angkat ke atas yang besar. Besarnya gaya angkat tersebut sebanding dengan kedalaman. Hal inilah yang menyebabkan kedalaman kolam timah pada bagian pinggir lebih besar dibandingkan bagian tengah. Pada bagian tengah, kedalaman metal bath dibuat lebih rendah dengan tujuan untuk menekan biaya produksi karena volume timah cair yang berlebihan. Pada bagian akhir, kolam timah dibuat dengan kedalaman yang sama dengan kedalaman pada saat pertama kali molten glass tercurah ke dalam metal bath karena pada bagian akhir ribbon yang telah dibentuk akan memasuki lift out roll yang mengalami pengangkatan (take of length) sehingga dibutuhkan kedalaman yang lebih besar dibandingkan bagian tengah metal bath. Fenomena wet back flow disajikan pada gambar 3.10.

BACK TWEEL FRONT TWEEL

Molten glass

300 mm

SPOUT LIP WET BACK TILEWET BACK FLOW

83 mm57 mm 83 mm

METAL BATH

Gambar 3.10 Fenomena wet back flow

Untuk mencegah wet back flow yang terlalu banyak, maka pada metal bath diletakkan batu wet back tile. Batu ini diletakan di awal pencurahan molten glass dari spout lip dengan posisi mengambang diatas kolam timah.

3.1.2.2. Hot end ( bay 0 bay 2 )Pada area ini, ribbon glass yang telah tercurah mulai menyebar. Penyebaran ribbon glass pertama kali yang disebut dengan hot spread. Agar penyebaran ribbon glass tersebut tidak terlalu melebar maka dipasang carbon extension tile (CET) pada bay 0. Dengan adanya CET, maka ruang gerak ribbon glass menjadi lebih sempit sehingga menghalangi pelebaran ribbon yang terlalu besar. Ribbon glass yang tercurah dari spout lip tersebut langsung membentuk tebal kesetimbangan. Oleh sebab itu, pada area inilah awal proses pembentukan dimulai.Pada awal proses pembentukan distribusi temperatur di sepanjang aliran ribbon glass merupakan faktor penting yang harus diperhatikan. Apabila temperatur ribbon glass terlalu tinggi, maka viskositasnya akan menurun sehingga ribbon glass lebih mudah bergerak.Akibatnya, pelebaran ribbon glass terlalu besar dan proses pembentukan menjadi lebih sulit. Oleh sebab itu, pada area hot end diletakkan beberapa pendingin (cooler) yang disebut dengan hot cooler. Pendingin (cooler) yang digunakan dalam metal bath terdiri dari 2 tipe yaitu banjo cooler dan straight cooler. Kedua tipe cooler ini akan menghasilkan distribusi temperatur yang berbeda pula. Bentuk banjo cooler yang membesar di bagian tengah akan membuat bagian center menjadi lebih dingin. Sementara itu, straight cooler akan memberikan efek pendinginan yang merata. Berbagai bentuk cooler ditunjukkan pada gambar 3.11.

(a)

(b)

Gambar 3.11 Bentuk-bentuk cooler (a) Straight cooler (b) Banjo cooler

3.1.2.3. Pre-Heat zone ( bay 3 bay 4 )Pada area ini dilakukan pembentukan tebal dan lebar dari ribbon glass menggunakan bantuan assistance roll (A-roll). Sebenarnya, A-roll diletakan dari bay 2 sampai bay 8. Alat ini berbentuk barrel dengan gigi di sekelilingnya.. Jumlah A-roll yang digunakan dalam proses pembentukan bergantung pada tebal kaca yang diinginkan. Apabila tebal yang diinginkan semakin jauh dari tebal kesetimbangan, maka jumlah A- roll yang digunakan akan semakin banyak. Namun, penggunaan A-roll yang terlalu banyak dapat menyebabkan dampak yang tidak baik. Salah satu dampak penggunaan A- roll yang terlalu banyak adalah terjadinya edge cooling yaitu bagian pinggir kaca akan lebih cepat mengalami perkerasan akibat pendinginan di bagian pinggir.Untuk membentuk kaca dengan tebal tertentu dilakukan pengaturan A-roll speed sedangkan untuk membentuk lebar kaca dilakukan pengaturan A-roll angle. Terdapat 3 sistem yang dapat digunakan dalam proses pembentukan kaca, yaitu:3.1.2.4. ADS system (Assist Direct Stretch)

Sistem ini digunakan apabila kaca yang akan dibentuk memiliki ketebalan 6,8 mm. Pada sistem ADS, sudut A-roll dibuka (sudut positif) dan kecepatan A-roll dimulai dari yang paling lambat.

3.1.2.5. RADS system (Reverse Assist Direct Strecth)Sistem ini digunakan apabila kaca yang dibentuk memiliki ketebalan diatas 6,8 mm. Pada sistem RADS, sudut A-roll ditutup (sudut negatif) dan kecepatan A-roll dimulai dari yang paling cepat.

3.1.2.6. Carbon fender systemSistem ini sebenarnya jarang digunakan karena biasanya diaplikasikan untuk kaca dengan ketebalan diatas 12 mm. Sistem ini tidak menggunakan A-roll untuk membentuk tebal kaca, melainkan memakai block carbon. Kelemahan sistem ini adalah lebar kaca yang dihasilkan tetap dan tidak dapat diatur sesuai keinginan.

3.1.2.7. Re-heat zone ( bay 5 bay 10 )Pada zona ini, temperatur ribbon akan menurun hingga mencapai sekitar 900- 800oC sehingga pada area ini harus dipasang heater dengan kapasitas yang paling besar. Sementara itu, temperatur timah di area ini berkisar antara 700-950oC. Karena adanya aliran dari ribbon glass, maka cairan timah juga akan ikut mengalir dari area upstream menuju downstream. Hal ini berkaitan dengan peristiwa perpindahan momentum oleh karena adanya aliran sehingga cairan timah dan ribbon yang mengalir bersama (terbentuk 2 lapisan) akan saling mempengaruhi satu sama lain. Apabila ribbon bergerak, maka gerakan ribbon akan mempengaruhi lapisan cairan timah yang ada dibawahnya sesuai dengan koordinat slab searah dengan aliran ribbon. Oleh sebab itu, pada bay 10 yang merupakan akhir dari zona diletakan carbon barrier yang berguna untuk membendung aliran timah sehingga panas dari timah tidak terbawa ke area downstream. Apabila panas dari timah masuk ke area downstream, maka temperatur ribbon yang seharusnya menurun pada area tersebutjustrumenjadi lebih panas. Selain itu, di bay 10 juga diletakkan 2 buah carbon fence. Fungsi peletakan carbon fence adalah untuk menahan ribbon agar tidak bergerak ke kiri dan kanan cukup jauh sehingga tidak terjadi defect pada kaca.

3.1.2.8. Shoulder and narrow zone ( bay 11 bay 14 )Zona shoulder and narrow merupakan area penyempitan metal bath. Adapun alat proses pada zona ini adalah carbon push yang diletakkan di bay 12 agar sebelum ribbon glass memasuki area tersebut, posisi ribbon glass tidak menabrak side wall ketika memasuki area penyempitan. Sebelum itu, di akhir bay 11 juga diletakkan radiation gate. Dengan adanya radiation gate, maka area dimana timah paling cepat menguap dan area dimana timah paling sulit menguap akan terpisah sehingga akan mencegah panas dari upstream mengalir ke downstream area.

3.1.2.9. Exit zone ( bay 15 bay 16 )Kaca telah mencapai softening point yaitu sekitar 760oC pada area ini. Kaca telah berbentuk solid dan tidak dapat dibentuk lagi kecuali melalui pemanasan kembali ketika kaca telah mencapai softening point,.Untuk menjaga kestabilan temperatur kaca di area ini, digunakan beberapa buah pendingin yang disebut exit cooler. Exit cooler diletakan di bay 12 sampai dengan bay 16. Jumlah dari exit cooler adalah 10 buah di sisi kiri dan 10 buah di sisi kanan.Pada area ini, kaca juga telah siap untuk take off length (TOL). Take off length merupakan peristiwa dimana kaca meninggalkan cairan timah, naik ke atas dan mulai bergerak secara horizontal. Take off length dilakukan dengan bantuan 3 buah lift out roll (LOR). LOR terbuat dari steel yang dilapisi dengan zirconite. Panjangnya take of length dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu level timah, level roll, dan temperatur ribbon. Apabila level timah menurun, maka take off length menjadi lebih panjang. Hal yang sama juga berlaku untuk level roll. Bila level roll menurun, maka take off length juga menjadi lebih panjang.Sementara itu, bila temperatur ribbon menurun maka take off length menjadi lebih panjang. Sebaliknya, bila temperatur ribbon meningkat maka panjang take off length akan berkurang. Hal ini disebabkan karena kekerasan dari segala jenis bahan dipengaruhi oleh temperatur. Semakin tinggi temperatur, maka densitas akan berkurang sehingga ikatan antar molekul semakin renggang dan menyebabkan bahan menjadi lebih lunak. Oleh karena itu, panjang LOR akan berkurang seiring dengan kenaikan temperatur untuk mencegah terjadinya cacat pada kaca karena terlalu panjangnya lintasan yang harus dilalui oleh kaca sementara wujud dari kaca tidak terlalu keras.Untuk menjaga agar kotoran timah tidak terbawa oleh kaca pada saat take off length, di bay 16 diletakkan de-drossing pocket (DDP). Di dalam DDP terdapat semacam paddle yang berputar sehingga kotoran timah tertarik dan terpisah dari cairan timah. Pada gambar 4.12 di bawah ini dapat dilihat ilustrasi peristiwa take off length (TOL).

kaca cairan timah 83mm LOR

Gambar 3.12 Peristiwa take off length

Selain proses pembentukan menggunakan A-roll, perlu diingat pula bahwa di dalam metal bath dapat terjadi pembentukan oksida timah yang dapat menyebabkan defect pada kaca. Oleh sebab itu, ke dalam metalbath dialirkan gas N2 dan H2 yang berfungsi sebagai atmosfer metal bath. Gas nitrogen (N2) akan memberikan tekanan dalam metal bath sehingga tekanan di dalam metal bath akan lebih tinggi dibandingkan tekanan udara luar sehingga oksigen tidak masuk ke dalam metal bath. Disamping itu, gas nitrogen (N2) juga berfungsi sebagai pendingin dalam metal bath. Gas N2 dipilih karena sifatnya yang inert. Temperatur dalam metal bath harus didinginkan agar tidak terjadi ledakan spontan yang dapat terjadi karena penambahan H2 karena gas ini sangat mudah untuk bereaksi dengan oksigen pada temperatur yang relatif rendah sekalipun.Penambahan gas N2 dan H2 ke dalam metal bath dapat menaikkan tekanan metal bath sampai 3mmHg gauge. Selain itu gas hidrogen (H2) juga dapat bereaksi dengan oksida timah sehingga terbentuk timah kembali. Berikut adalah reaksi antara gas H2 dengan oksida timah :SnO2 + 2H2Sn + 2H2OSnO + H2Sn + H2OUntuk mengeluarkan gas-gas serta oksida timah dari metal bath digunakan venting out. Venting out diletakkan dari bay 0 sampai bay 6. Dari venting out juga terdapat semburan api. Seperti yang telah dijelaskan diatas, Reaksi gas hidrogen dan oksigen bersifat eksplosif sehingga hal inilah yang menyebabkan api dapat tersembur melalui venting out.Disamping penggunaan gas N2 dan H2, di dalam operasi metal bath dilakukan pula beberapa kontrol yang disebut roof cleaning dan tin loading. Roof cleaning adalah pembersihan atap metal bath dari oksida timah yang menempel dengan cara disemprotkan gas N2. Tin loading merupakan pengisian timah ke dalam metalbath yang dilakukan sekitar 4 bulan sekali. Hal ini berguna untuk menjaga level timah dalam metal bath. Apabila level timah turun, maka dapat terjadi scratch (goresan) pada saat kaca mengalami take off length.Belakangan ini dikembangkan suatu penemuan baru oleh PT. Asahimas Flat Glass, Tbk. yang berada di Jakarta mengenai tata cara pengisian timah cair dengan cara system tetes yang membuat cairan timah bertambah tanpa adanya goyangan sehingga membuat produksi bisa dapat dilanjutkan.

3.1.3.Lehr

Setelah kaca dibentuk ketebalan dan lebarnya, selanjutnya kaca akan mengalami proses pendinginan di dalam suatu alat yang disebut lehr. Lehr terdiri dari dua bagian yaitu closed lehr dan opened lehr. Closed lehr dibagi menjadi 12 zona dan opened lehr dibagi menjadi 4 section.Di dalam lehr terdapat 240 roll yang digerakkan oleh motor penggerak. Putaran dari motor akan memberikan kecepatan pada roll-roll tersebut. Kecepatan pada roll tersebut yang disebut kecepatan lehr (lehr speed). Lehr speed dapat dihitung menggunakan rumus :

Sumber : PT Asahimas Flat Glass, Tbk.

Pada bagian closed lehr kaca tidak mengalami kontak langsung dengan udara sedangkan di bagian opened lehr, kaca akan mengalami kontak langsung dengan udara. Proses pendinginan yang terjadi di dalam closed lehr ada 2 macam, yaitu proses annealing yang merupakan proses pendinginan secara perlahan-lahan dan proses cooling yang merupakan proses pendinginan secara cepat atau drastis. Annealing dilakukan agar tidak terjadi shock temperatur yang menyebabkan pecahnya kaca sedangkan cooling bertujuan memberikan kekuatan pada kaca.Proses pendinginan sebenarnya tidak terlepas dari adanya efek internal dalam kaca. Lembaran kaca yang telah dibentuk dan keluar dari metal bath tidak memiliki temperatur yang seragam di semua sisi. Bagian pinggir kaca pasti lebih dingin dibandingkan bagian tengah kaca. Perbedaan temperatur tersebut akan mengakibatkan perbedaan kerapatan molekul di bagian pinggir dan bagian tengah kaca. Karena memiliki temperatur yang lebih rendah, maka susunan molekul di bagian pinggir kaca cenderung lebih rapat dibandingkan susunan molekul di bagian tengah kaca. Perbedaan kerapatan molekul ini dapat menyebabkan terjadinya deformasi dimana bagian pinggir kaca akan lebih cepat menyusut dibandingkan bagian tengah.Penyusutan pada bagian pinggir akan menimbulkan gaya tekan (compression) ke bagian tengah kaca. Sebagai reaksi terhadap gaya tekan tersebut, bagian tengah kaca akan memberikan gaya tarik (tension) menuju bagian pinggir kaca sehingga strukturnya dapat kembali seperti semula. Gaya tekan-tarik yang terjadi dalam kaca disebut dengan strain.

kompresi tensi kompresi

kompresi tensi kompresi

kompresi tensi kompresi

Gambar 3.13 gaya pada kaca

Proses pendinginan baik annealing maupun cooling masih erat kaitannya dengan keberadaan strain dalam kaca. Apabila strain terlalu besar hingga melebihi kapasitas kaca maka kaca akan pecah. Besarnya strain dalam kaca sangat bergantung pada kecepatan perubahan temperatur. Oleh sebab itu, diperlukan suatu faktor eksternal yang membuat penurunan temperatur di semua sisi kaca sama. Hal inilah yang menyebabkan proses pendinginan dilakukan secara bertahap terlebih dahulu kemudian dilanjutkan dengan pendinginan cepat.

kompresi kompresi kompresi

netral

tensi

tensigambar 3.14 grafik tensi kompresi pada kaca

Berdasarkan grafik strain kaca diatas, dapat diketahui bahwa kaca akan mudah dipotong bila besarnya tensi sama dengan besarnya kompresi atau berada pada garis netral. Jadi, semakin mendekati garis netral, maka semakin mudah kaca dipotong. Agar besarnya kompresi dan tensi seimbang, diperlukan penurunan temperatur secara bertahap yang dilakukan melalui annealing. Apabila proses annealing tidak baik, maka proses cooling menjadi sulit dilakukan. Bahkan, kaca dapat mengalami pecah pada saat proses cooling bila diawali dengan proses annealing yang tidak baik.Mekanisme pendinginan pada closed lehr dilakukan dengan heat exchanger dengan udara luar sebagai fluida pendinginnya. Udara luar yang digunakan dihisap oleh exhaust fan kemudian dialirkan ke dalam pipa-pipa yang

disebut ducting. Laju alir udara yang masuk ke dalam ducting dapat diatur dengan bukaan dumper, apabila bukaan dumper semakin besar maka penurunan temperatur kaca juga semakin besar.Ducting menggantung pada bagian bawah dan bagian atas dari kaca, dan akan menyerap panas dari atmosfer yang terdapat di sekitar kaca sehingga akan menyebabkan temperatur kaca akan mengalami penurunan. Panas dari kaca akan mengalir menuju udara yang memiliki temperatur lebih rendah yaitu udara yang berada di dalam ducting. Tujuan dari peletakan ducting pada bagian atas dan bawah kaca adalah agar proses pendinginan kaca dapat berlangsung secara merata.Proses annealing diawali ketika kaca berada pada temperatur 540oC dan diakhiri dengan 480oC. Dapat diasumsikan, proses annealing terjadi di sepanjang zona 1 sampai zona 6 pada closed lehr. Titik awal dan akhir dari proses annealing bergantung pada jenis kaca. Apabila kaca yang diproduksi bukan soda lime silica, maka annealing tidak dapat diawali pada temperatur 540oC dan diakhiri pada 480oC. Mekanisme proses pendinginan yang terjadi pada area closed lehr ditunjukkan pada gambar 3.15.

inlet outlet outlet inlet inlet udara udara udara udara udara

panas dari kaca panas dari kaca panas dari kaca

KACA

Gambar 3.15 Pendinginan pada closed lehr

Alat lain yang digunakan pada proses annealing adalah T-burner. T-burner digunakan untuk memanaskan bagian pinggir kaca karena bagian pinggir kaca cenderung lebih dingin dibandingkan kaca bagian tengah. Hal ini dilakukan dalam upaya untuk menyeragamkan temperatur di seluruh bagian kaca.Proses annealing dipengaruhi oleh kecepatan lehr. Semakin tinggi kecepatan lehr, maka aliran kaca semakin cepat sehingga menyebabkan transfer panas yang terjadi di lehr akan semakin cepat.Setelah zona 6, proses cooling dimulai pada zona 7 sampai 12 pada closed lehr. Kemudian proses dilanjutkan di area opened lehr, proses pendinginan dilakukan melalui kontak langsung antara udara dengan kaca. Di area ini, udara yang berasal dari forced cooling fan. Udara akan disemburkan pada bagian atas dan bawah kaca sehingga terjadi kontak antara udara dengan kaca. Banyaknya udara yang disemburkan bergantung pada bukaan damper forced cooling fan. Apabila temperatur kaca di area opened lehr masih cukup tinggi, maka bukaan damper akan diperbesar sehingga udara pendingin yang disemburkan lebih banyak. Temperatur akhir kaca yang keluar dari area opened lehr adalah 75oC.

3.1.4.Cold ProcessSetelah kaca melewati proses pendinginan di dalam lehr, maka selanjutnya kaca akan memasuki tahap pemotongan, pencucian, dan pengemasan. Seluruh rangkaian proses mulai dari pemotongan hingga pengemasan kaca disebut dengan cold process. Sebelum proses pemotongan kaca di area cutting dilakukanter dapat beberapa area yang dilewati oleh kaca terlebih dahulu yaitu :

3.1.4.1. Take off the guillotine areaSetelah kaca melewati lehr, kaca akan memasuki ruang guillotine dengan temperatur sekitar 60 70oC. Pada area ini terjadi proses pemecahan kaca secara sengaja apabila kualitas dan tebal kaca tidak memenuhi standar, terjadi masalah pada area cutting sehingga kaca tidak dapat memasuki area tersebut, serta kaca mengalami pecah terlebih dahulu di area lehr. Alat yang digunakan untuk memecah kaca di guillotine area ada 2 jenis yaitu roll hopper dan hammer roll. Roll hopper dapat bergerak naik-turun sehingga bila kaca akan dipecahkan, roll ini bergerak naik dan kaca langsung dijatuhkan ke bawah. Sementara itu, hammer roll dapat berputar karena digerakan oleh motor. Alat ini dapat menggiling kaca sehingga kaca pecah dan dijatuhkan ke bawah. Pecahan kaca dari guillotine area akan dibawa menuju sirkulasi cullet dan dapat digunakan kembali.Pada area sirkulasi cullet, pecahan kaca yang berasal dari guillotine area akan ditransportasikan menuju crusher untuk dikecilkan kembali ukurannya. Setelah itu, pecahan kaca akan dibawa menggunakan belt conveyor menuju cullet service yard untuk ditampung. Selain alat pemecah kaca, pada guillotine area terdapat pula cullet blow yang berfungsi menyemburkan udara agar debu tidak masuk ke area selanjutnya.

3.1.4.2. Washing areaPada area ini, kaca akan dicuci dengan cara disemburkan dengan air pencuci. Air pencuci yang digunakan dalam proses pencucian ini ada tiga jenis yaitu hot water, rinse water, dan pure water. Pencucian kaca pertama kali dilakukan menggunakan hot water dengan tujuan menyeimbangkan temperatur air dengan temperatur kaca sehingga kaca tidak mengalami thermal shock. Temperatur hot water biasanya diatur sekitar 40oC.Setelah itu, kaca dicuci menggunakan rinse water untuk menghilangkan pengotor pada kaca. Rinse water pada umumnya memiliki temperatur lebih rendah 5-10oC dari temperatur hot water. Tahap pencucian terakhir adalah menggunakan pure water (pH 6,96-7). Pada saat pencucian dengan pure water, temperatur air yang digunakan adalah temperatur kamar. Pengaliran air pencuci dari sumber air ke pipa pencuci dilakukan menggunakan pompa. Pipa untuk mengalirkan air pencuci terletak di bagian atas dan bagian bawah kaca sehingga pencucian dapat merata di kedua sisi kaca. Agar air pencuci tidak saling bercampur digunakan air knife yang akan menyemburkan udara untuk memotong aliran air. Air knife berjumlah tiga buah. Air knife pertama dipakai untuk memisahkan aliran hot water dan rinse water Air knife kedua dipakai untuk memisahkan aliran rinse water dan pure water, sedangkan air knife ketiga digunakan untuk memisahkan air agar tidak terbawa oleh kaca.Setelah proses pencucian kaca selesai, kaca akan dikeringkan dengan cara disemburkan dengan udara yang berasal dari air dryer. Proses pencucian kaca yang dilakukan di washing area dapat ditunjukkan pada gambar 3.16.

Gambar 3.16 Proses pencucian kaca

Kualitas air yang digunakan dalam proses pencucian kaca berbeda beda, bergantung jenis airnya. Kualitas air pencuci dinyatakan dalam satuan siemens. Untuk hot water dan rinse water, kualitas airnya adalah 10 15 siemens sedangkan untuk pure water kualitas airnya sangat baik yaitu 0.7 5 siemens. Banyaknya air yang digunakan untuk mencuci bergantung pada ketebalan kaca. Kaca yang tebal sulit untuk melepas panas sehingga membutuhkan air pencuci yang lebih banyak dibandingkan kaca yang tipis. Setelah dipakai untuk mencuci, hot water dan rinse water disirkulasikan untuk digunakan kembali. Namun, pure water tidak disirkulasikan melainkan langsung dibuang ke parit.

3.1.4.3. Dark booth area

Dark booth area merupakan area pengecekan kaca yang meliputi pengecakan strain, pengecekan tebal dan pengecekan defect yang ada pada kaca. Untuk mengetahui strain pada kaca digunakan 5 unit kamera yang dipakai sebagai strain detector. Untuk mengukur ketebalan kaca digunakan glass thickness. Alat ini bekerja dengan cara menangkap cahaya pada sisi kaca dan membacanya sebagai dua titik dengan jarak tertentu sehingga ketebalan kaca dapat diukur. Alat lain yang juga cukup penting pada area dark booth adalah innomesh. Alat ini berfungsi untuk mendeteksi cacat atau defect pada kaca. Innomesh mampu mendeteksi jenis, besar, bahkan jarak defect. Namun, pengecekan defect pada area dark booth tidak hanya dilakukan dengan innomesh tetapi juga dilakukan secara manual. Hal ini disebabkan karena adanya kemungkinan defect yang tidak terdeteksi oleh innomesh. Kerja innomesh dipengaruhi pula oleh temperatur. Bila temperatur kaca terlalu panas maka kerja innomesh dapat terganggu. Oleh sebab itu, pada area ini juga terdapat temperature monitor. Selain pengecekan kualitas, tebal dan defect kaca, pada area dark booth dilakukan pula pengaturan kecepatan alat pemotong kaca (cutter). Pengaturan kecepatan cutter disini maksudnya adalah pengaturan waktu cutter bergerak untuk memotong kembali setelah memotong kaca sebelumnya. Pengaturan kecepatan cutter dilakukan menggunakan Main Counter Pulse Generator (MCPG).

3.1.4.4. Chemical coating area

Setelah melalui area dark booth, kaca memasuki area chemical coating. Proses coating ini bertujuan untuk mencegah terjadinya goresan (scratch) pada kaca. Bahan kimia yang dipakai sebagai pelapis (coating) pada kaca adalah ZnCC, MEA, dan citric acid. Ketiga bahan ini dicampurkan sehingga diperoleh larutan coating. Area chemical coating juga terdapatair knife dan air dry yang memiliki fungsi yang sama seperti air knife maupun air dry di area washing.Setelah melalui keempat area diatas, kaca kemudian memasuki area pemotongan (cutting). Pada area ini kaca akan dipotong sesuai ukuran yang diinginkan. Alat pemotong kaca (cutter) yang digunakan terdapat dua jenis yaitu cross cutter dan non fix cutter. Cross cutter akan memotong kaca pada arah horizontal atau searah lebar kaca. Sebaliknya, non fix cutter berfungsi untuk memotong kaca pada arah vertikal dan biasanya dipakai untuk memotong bagian pinggiran kaca. Baik cross cutter maupun non fix cutter memiliki ujung pisau yang terbuat dari baja. Proses pemotongan kaca tidak dapat dilakukan secara langsung karena dapat menimbulkan goresan (scratch) pada kaca. Sebelum memotong kaca, mata pisau dilumasi terlebih dahulu dengan minyak pelumas yang dialirkan dari tangki minyak. Minyak pelumas tersebut bernama pay off. Kemudian, cutter diturunkan secara perlahan-lahan supaya tidak menabrak permukaan kaca terlalu keras. Setelah itu, cutter akan bergerak memotong kaca dengan cepat dan kembali ke posisi semula dengan perlahan-lahan. Setelah pisau kembali pada posisi semula, pisau akan diangkat secara perlahan. Untuk menjaga agar kaca tidak tergores, pisau juga dilengkapi dengan mini softer. Alat ini berfungsi sebagai bantalan sehingga ketika pisau turun dan mengenai kaca, pisau tidak menembus permukaan kaca terlalu dalam.Setelah dipotong, kaca tidak langsung terputus dari potongannya melainkan perlu dipatahkan terlebih dahulu. Oleh sebab itu, kaca akan memasuki area pematahan (area snapping) setelah proses pemotongan selesai. Pada proses pematahan kaca, digunakan dua jenis roll yaitu roll snapping mainland dan roll snapping branch. Roll snapping mainland akan mematahkan bagian pinggiran kaca yang telah dipotong dengan cara menekan bagian yang terpotong. Pinggiran kaca yang telah dipatahkan kemudian akan ditampung dalam hopper untuk digunakan kembali sebagai cullet. Berbeda dengan roll snapping mainland, roll snapping branch akan mematahkan potongan kaca pada arah horisontal sehingga akhirnya diperoleh lembaran kaca. Sistem kerja roll snapping branch didasarkan pada beda ketinggian. Roll ini memiliki bagian yang lebih tinggi dibandingkan roll-roll lainnya. Ketika kaca melewati roll ini, bagian yang lebih tinggi tersebut akan menghambat jalannya kaca sehingga kaca terpatahkan.Setelah proses pematahan kaca selesai maka diperoleh lembaran kaca yang siap dikemas. Untuk mencapai tempat pengemasan, kaca harus ditransportasikan di atas main pad line. Main pad line merupakan meja berlubang-lubang dimana lubang tersebut berfungsi untuk menghembuskan udara sehingga mencegah terjadinya gesekan yang terlalu keras antara kaca dengan permukaan meja. Di area main pad line terdapat semacam rel yang disebut lead in. Lead in berbentuk seperti rantai yang dilapisi rubber sponge maupun carpet dan berfungsi mengarahkan kaca menuju tempat pengemasan. Tempat pengemasan kaca dibagi menjadi lima branch. Kaca dapat dikemas dalam kemasan box maupun kemasan pallet. Untuk menghindari goresan maupun gesekan yang dapat terjadi, di dalam kemasan harus diletakan kertas di antara dua buah kaca. Setelah pengemasan selesai maka kaca disimpan di dalam gudang dan siap didistribusikan ke konsumen.

1.2. PERALATAN PROSES

1.2.1. Peralatan Digudang Bahan Baku (raw material)

Setiap bahan baku memiliki transportasi dan perlakuan awal (pengecilan ukuran dan pengayakan) yang berbeda sesuai karakteristik bahan dan standar mutu produk yang diinginkan.

1. Silica sand transportation equipment

Tipe: Belt conveyorKapasitas: 7 ton/jamFungsi: membawa silica sand dari unit raw material menuju silo silica sand.1. Dolomit receiving equipment

Vibrating screenPower: 3,7 kW x 2motorKapasitas: 3,5 ton/jamEffective screen area: 2,96 m2Fungsi: menyaring dolomit dengan ukuran tertentu dan memisahkan partikel dolomit yang berukuran besar. Partikel yang berukuran besar kemudian digiling lagi menggunakan crusher. ConveyorJenis: Belt conveyor, screw conveyor, chain conveyorKapasitas: 7 ton/jam x 2 linesFungsi: memindahkan dolomit dari unit raw material menuju unit Batch house secara horisontal. Bucket elevatorKapasitas: 7 ton/jam x 2 linesFungsi: memindahkan dolomit dari unit raw material menuju unitBatch house secara vertikal. Rotary vibrating screenKapasitas: 3,5 ton/jam x 4 setJumlah screen : 4 setFungsi: menyaring partikel dolomit dengan ukuran tertentu.

2. Cullet receiving equipment

Belt conveyorTipe belt: Poly vinyl nilonLebar belt: 500 mm Tebal belt: 11 mmTebal karet: 5,5 mmKapasitas: 40 ton/jamKecepatan: 45 m/menitFungsi: memindahkan cullet dari unit raw material menuju Batch house. CrusherTipe: Roll crusherKapasitas: 30 ton/jamFungsi: menghancurkan cullet.

3. Feldspar transportation equipment

Apron conveyorPanjang: 4620 mmKapasitas: 30 ton/jamKecepatan: 20 m/menitFungsi: memindahkan feldspar dari unit raw material menuju unit Batch house secara horisontal. Bucket elevatorPanjang: 22 mKapasitas: 40 ton/jamKecepatan: 8 m/menitJumlah mangkok: 113 buahFungsi: memindahkan feldspar dari unit raw material menuju unit Batch house secara vertical

4. Soda ash transportation equipment

Jenis: screw conveyor, chain conveyor, dan bucket elevatorKapasitas : 25 ton/jamFungsi: memindahkan soda ash dari unit raw material menuju unit Batch house

3.2.2. Peralatan di Batch house1. Silo bahan bakuFungsi : menyimpan bahan baku sebelum ditimbang (scale).Jumlahdan kapasitas silo tiap bahan baku dapat dilihat pada tabel 3.2.

Tabel 3.2 Silo Bahan BakuSiloJumlahKapasitas (ton)

Silica Sand470

Dolomite242.5

Soda Ash320

Calumite143

Salt Cake110

Batch250

Cullet1180

Feeder125

2.Scale (Timbangan)

Fungsi : menimbang bahan baku yang akan digunakan.Kapasitasscale tiap bahan baku dapat dilihat pada tabel 3.3.

Tabel 3.3 Scale Bahan BakuJenis Timbangan (Scale)Jenis BahanKapasitas (kg)

APasir silika2000

BPasir silika2000

CDolomit1200

D3Soda ash1200

D1Soda ash1200

D2Calumite150

ESalt cake150

FFeldspar India100

GFeldspar Semarang150

KFeldspar Tayu100

3.MixerJumlah: 2 buahKapasitas: 3.6 ton/BatchPower: 45 kW x 2 motorFungsi: mencapur bahan baku yang akan digunakan.4.Dust collecting equipmentTipe: Bag filterKapasitas: 500 m3/menitFungsi: mengumpulkan debu yang berterbangan akibat proses di dalam Batch house.

5.Material discharge equipmentFungsi: mengeluarkan material dari alat timbang (scale). Jenis dan kapasitas feeder yang digunakan dapat dilihat pada tabel 3.4.

Tabel 3.4 Jenis material discharge equipment

Jenis BahanDischarge EquipmentKapasitas (ton/jam)

Pasir silicaBelt feeder103

DolomitVibrating feeder57

Soda ashVibrating feeder57

CalumiteVibrating feeder15

Salt cakeVibrating feeder15

Feldspar IndiaVibrating feeder15

Feldspar SemarangVibrating feeder15

Feldspar TayuVibrating feeder15

6.Transportasi untuk Batch dan cullet

Belt conveyorPanjang: 58 mKapasitas: 40 ton/jamFungsi: memindahkan campuran Batch dan cullet secara horizontal. Bucket elevatorPanjang: 2,2 mJumlah mangkok : 113 buahVolume mangkok : 9,5 LKecepatan: 80 m/jamFungsi: memindahkan campuran Batch dan cullet secara vertikal.

3.2.3.Furnace1.Dimensi furnaceLuas: 533,93 m2Panjang: 29,9 m (area melter), 3,52 m (area neck), dan 14,5 m (area refiner)Temperatur : 1600CTekanan: 3,57 mmAqVolume: 1450 m3

2.Pan FeederPower: 2,2 x 2 buahKapasitas normal: 253 ton/hari/feederKapasitas maksimal: 586 ton/hari/feederLebar pan: 4,15 mFungsi: memasukkan campuran Batch dan cullet yang disusun menyerupai tangga ke dalam furnace

3.BubblerPitch: 900 mmJumlah: 11 buahTekanan normal: 1 kgf/cm2Tekanan maksimal: 3 kgf/cm2Fungsi: menyemprotkan udara ke bagian bottom melter untuk mengaduk molten glass dengan cara mensirkulasi aliran kaca dari bagian bawah ke bagian atas.4.Receive oil pumpPower: 7,5 kW, 380 V, 50 HzKapasitas: 500 L/menitTotal head: 1,8 kg/cm2Fungsi: memompa heavy oil apabila akan digunakan.

5.Storage tankKapasitas: 5300 kLDiameter tangki: 9320 mmTinggi tangki: 9150 mmFungsi: menyimpan heavy oil.

6.Boost up pumpPower: 30 kW, 235 VKapasitas: 150 L/menitDiameter pipa: 80 mmKecepatan: 1750 rpmTotal head: 39,6 kg/cm2Fungsi: menaikkan tekanan air pendingin untuk bubbler, stirrer dan neck skim bar.

7.Service tankKapasitas: 28 kLJumlah: 2 buahDiameter tangki: 2,91 mTinggi tangki: 4574 mmFungsi: menyimpan heavy oil sebelum dikirim menuju burner.

8. Pressure regulatorKapasitas: 30-150 L/ menitInlet: 40 kg/cm2Outlet: 3-10 kg/cm2Fungsi: mengatur tekanan.

9.Pressure reducing valveKapasitas: 20-60 L/menitInlet: 20-25 kg/cm2Outlet: 3-5 kg/cm2Fungsi: sebagai katup untuk memperkecil tekanan.

10.Oil transfe pumpTipe: Screw pumpKapasitas: 2000 L/menitFungsi: pompa untuk mentransfer heavy oil.

11.StirrerTipe: Water cooled vertical screwPower: AC, 280 V, 50 HzKecepatan: 10-20 rpmJumlah: 6 buahDiameter blade: 500 mmLetak stirrer: horizontalFungsi: mengaduk molten glass sehingga lebih homogeny di bagian neck.

12.Secondary air fanPower: 45 kW, 380 VTekanan: 150 mm H2OFungsi: mengalirkan udara dari luar menuju regenerator.

13.Bata tahan apiJenis bata tahan api pada setiap bagian di dalam furnace dapat dilihat pada tabel 3.5.Tabel 3.5 Jenis bata tahan apiBagian FurnaceJenis Bata Tahan Api

crownzirconite brick, silica brick

side wallzirconite brick

bottomfirst high quality brick

bottom cornercochart brick

regeneratorcharmote brick, silica brick, insulation brick, Mg-

brick

checkerzirconite brick

flue and chimneycharmote brick (dalam), batu semen, batu bata merah

(luar)

3.2.4.Metal Bath

1.Spesifikasi dan dimensiJumlah bay: 16 bay RoofPanjang keseluruhan: 50.5 mLebar: 7,854 mKapasitas heater: 4400 kWFungsi: bagian atap dari metal bath.

TimahPower: 4400 kWKedalaman Tengah: 83 mm (di bagian awal dan akhir) dan 57 mm (di tengah)Panjang : 51,174 mFungsi: menggambarkan ribbon glass BottomPanjang: 51,598 mLebar: 7,242 mHot end spray: 2362 mmFungsi: sebagai dasar metal bath

2. Alat-alat pendingin Bottom cooling equipmentVolume udara yang diperlukan: 2970 m3/menitBlow pressure: 51 mmH2OFan: 535 m3/menit x 200 mmH2O x 2 setFungsi: menghembuskan udara pada bagian bottom metal bath. Root blowerKapasitas: 30 m3/menit x 0,4 kg/cm2Fungsi: menghembuskan udara sebagai pendingin

3. Roll Assisted roll machineJumlah: 12 pasangDiameter barrel: 254 mmTurn angle: (-15)-(15)Fungsi: membantu pembentukan lebar dan tebal kaca dengan gaya tarikan. Lift out rollTurn angle: (-15)-(15)Jumlah: 3 buahDiameter: 300 mmFungsi: membawa ribbon glass meninggalkan cairan timah pada peristiwa take off length tanpa cacat pada kaca.

3.2.5.Lehr

1.Ukuran Lehr Panjang total: 110,805 mLebar gross: 460 mmLebar inner: 156 inchi

2.Alat penggerak ( Main drive equipment)Kecepatan maksimal: 1200 m/jamPower: AC 45 kW (UPS power source) x 2 setFungsi: menggerakkan roll agar dapat berputar.

3.Lehr rollSpesifikasi lehr roller dapat dilihat pada tabel 3.6.

Tabel 3.6 Spesifikasi Lehr RollerSteel RollerJumlahDiameter (mm)Panjang (mm)

126 + 2 spare3054500

273 + 3 spare3054500

Non asbestous covered rollJumlah: 83 (terdapat 2 buah sebagai cadangan jika terjadi kerusakan)Diameter: 305 mmPanjang: 4500 mm Heat proof rollJumlah: 25 (terdapat 2 buah sebagai cadangan jika terjadi kerusakan) + 2 spareDiameter: 305 mmPanjang: 4500 mm

4.FanKecepatan: 1850 m3/menitFungsi: menghembuskan udara ke permukaan kaca agar temperaturnya cepat dingin.

5.Forced cooling fanKecepatan: 2800 m3/menitFungsi: pendingin kaca pada bagian closed lehr

3.2.6.Peralatan cutting

1.Take off guilotineTipe: hammer crusherJumlah: 2 unitLetak: setelah open lehr dan sebelum washingHammer speed: 318,6 rpmMotor: AC inventor motor 15 kWFungsi: menghancurkan kaca bila cacat atau terjadi masalah di bagian lehr.

2.Washing MachineTipe: brushing with hot water dan ribbon glass cleanerJumlah: 1 setBrush: 2 pasangPower: 2,2 kW x 4 unitFungsi: membersihkan kaca dan menghilangkan kotoran yang melekat pada kaca.

3.Chemical coating equipmentTipe: sponge roll with sprayJumlah: 1 setSponge roller: 2 pasangKecepatan: 40-1200 m/jamFungsi: membantu proses pelapisan kaca.

4.Main line conveyor driving systemPanjang total: 114,67 m Panjang roller: 2200, 4500 mm Diameter roller: 100, 140 mmRoller pitch: 360, 180, 240, 450, dan 600 mmFungsi: memotong kaca secara otomatis

5.Cross Wise Cutting MachineTipe: diagonal cutterJumlah: 3 setKecepatan potong maksimal: 2000 mm/detikJumlah: 1 setCutter press: udara tekanFungsi: memotong kaca secara horisontal.

6. Length Wise Cutting MachineTipe: NF-typeJumlah: 2 setCutter press: udara tekanJumlah cutter: 10 buahFungs: memotong bagian pinggir kaca.

7.Edge snapping deviceTipe: caster roll up or downJumlah: 2 pasangFungsi: mematahkan hasil potongan di bagian tepi.

8.Cross wise snapping deviceSnapping roller: 1 setBrush roller: 2 setBrush roller driving system: 1 setFungsi: mematahkan hasil potongan cross cutter.

3.2.7.Pembangkit uap (boiler)Jumlah: 2 unitKapasitas: 2 ton/jam x 7 kg/cm2

3.2.8.Energi listrik

1.Power receiving systemKapasitas: 20 kV; 50 Hz; 3 phase2.Transformer utamaTipe: outdoor oil immersed self cooling tupeJumlah: 2 unitKapasitas: 20 kV; 7500 kVAFungsi: mengrimkan energi listrik.

3.Generator dieselJumlah: 3 unit x 2640 kW dan 3 unit x 1250 kW Fungsi: sebagai energi listrik cadangan.

4.Direct current equipmentJumlah: 2 unitKapasitas: DC 220 V; 160 A/jamFungsi: mengubah arus AC menjadi DC.

3.2.9.Air

1.Water pond Storage pond: 900 ton air tertampung Cooling pond: 900 ton air tertampung Return pond: 240 ton air tertampungFungsi: menyimpan air.

2.Drinking Water PondKapasitas: 274 m3

3.Cooling TowerJumlah: 3 unitKapasitas: 500 ton/jamKedalaman: 3 mFungsi: mensuplai air pendingin.

4.Pompa Cooling pump: 3 set (11,5 m3/menit x 13 m x 37 kW) Lift up pump: 3 set (11,5 m3/menit x 41 m x 110 kW) Drinking water pump: 2 set (1,12 m3/menit x 30 m x 3,7 kW) Transfer pum: 1 set (2,0 m3/menit x 7 m x 3,7 kW) Fire extinguish water pump: 2 set (2,0 m3/menit x 50 m x 30 kW) Raw water pump: 2 set (1,0 m3/menit x 40 m x 11 kW)5.Over Head TankKapasitas: 400 m3Ketinggian: 35 m di atas tanahHolding time: 24 menitDi head tank terdapat 4 pipa, yaitu: Untuk mengisi head tank dengan diameter pipa 18 inchi. Untuk over flow (aliran balik ke cooling tower apabila head tank penuh) dengan diameter pipa 8 inchi. Untuk alat-alat di metal bath dengan diameter pipa 14 inchi dan kecepatan aliran 520 ton/jam. Untuk alat-alat di melting (stirrer, port burner, dll) dengan diameter pipa 14 inchi dan kecepatan aliran 520 ton/jam.

1.3. UTILITAS

1.3.1. Sarana Air

Dalam memenuhi kebutuhan air, maka sumber air didapat dari :

3.3.1.1.PAM (Perusahaan Air Minum)Air dari PAM ini ditampung dalam bak penerirna (receiving pond} yang berkapasitas 45 ton/jam. Dengan bantuan transfer water pump, air tersebut dipompakan ke bak penyimpanan (storage pond) yang berkapasitas 270 ton/jam. Pipa yang digunakan untuk mengalirkan air berdiameter 6 inch. Air PAM ini digunakan untuk keperluan :

a. Cooling SystemUntuk keperluan sebagai air pendingin, maka air PAM harus diolah terlebih dahulu supaya tidak menyebabkan kerak dan karat pada pipa pendingin, yaitu dengan menambahkan inhibitor pada bak pendingin. Inhibitor yang digunakan yang digunakan berupa Chemical Tablet dan Chemical Curizet. Chemical curizet dibagi menjadi T 225 (20-30 ppm) untuk mencegah kerak dan S 204 (10-20 ppm) untuk mencegah karat. Air pendingin ini digunakan untuk skim bar, stirrer dan banjo cooler.

ProsesMenara Air Kapasitas = 400

Cooling tower kapasitas = 1200 T/hrRaw MaterialKeperluan UmumFire plug

Bak pendingin kapasitas = 970 ton

Bak penerimaDrinking pondStorage pondBak air kembali kapasitas = 150

Air Panas

Gambar 3.17 Penyaluran air

b. Air Umpan BoilerDi F3, boiler yang digunakan berjumlah dua buah yang bekerja dengan bahan bakar solar. Dari bak penerima, air umpan boiler yang berasal dari PAM ini dialirkan ke raw water tank, air dilunakkan dengan melewatkannya pada water softener, kemudian dialirkan ke hot well tank.Pada hot well tank, air dikondisikan pada pH 11-11.8 dengan menambahkan bahan kimia CSTM (kurin powder). fungsi bahan kimia ini adalah: Mencegah terbentuknya kerak (Ca, Mg, Si). Menanggulangi adanya sisa kesadahan, bila softener kurang baik. Mencegah terjadinya korosi pada boiler yang dapat menimbulkan pemanasan lokl (hot spot) yang nantinya dapat menimbulkan ledakan pada boiler. Mendispersikan lumpur.Setelah penambahan bahan kimia, air masuk ke boiler untuk dipanaskan sampai 500C sehingga dapat membentuk steam. Tekanan air masuk ke boiler antara 10-5 kg/cm2. Uap air yang terbentuk dialirkan menuju steam separator untuk dipisahkan antara steam dan kondensat. Kondensat yang terbentuk masuk kembali ke hot well tank. Steam yang dihasilkan bertekanan 6.5-8 kg/cm2. Jika tekanan steam terlalu besar maka safety valve terbuka. Steam yang dihasilkan dibagi-bagi alirannya, ada yang digunakan untuk memanaskan heavy oil, pemansan air untuk washing (pencucian kaca), dan untuk memanaskan udara yang digunakan sebagai pengering kaca (dry air).Air PAM

FurnanceRaw water tank

Heavy oil Service tankUdara tekan untuk cross counterDry airWater softener

Hot well tank

ChemicalSteamWaterRinse WaterHot WaterHeavy oil heat

Steam Separator

Kondensor

Saturated steam

Gambar 3.18 Penyaluran air PAM untuk steamc. Air PencuciAir pencuci yang berasal dari PAM dialirkan menu raw water tank lalu disaring dengan menggunakan carbon active filer. Setelah melalui filter, air dibagi menjadi dua aliran yaitu untuk rinse water (ke rinse water tank) dan ke hot water tank. Pada hot water tank, air dipanaskan sampai 60-70C dengan bantuan steam. Air dari kedua tangki kemudian dialirkan melalui HE (Heat Exchanger) dan disaring dengan menggunakan catridge filter. Setelah melalui filter, air dipompa ke atas melalui pipa bercoil menuju washing machine masuk ke masing-masing tangki (rinse water tank dan hot water tank).

Carbon active filter

Hot water tank

Rinse Water tank

Catridge filterCatridge filter

Hot waterRinse water

Washing machine

Gambar 3.19 Pengolahan air PAM untuk air pencuci

d. Untuk Keperluan UmumUntuk keperluan umum, maka air dipompa dari bak penampung dengan menggunakan general water pump untuk disalurkan bagi kepentingan air minum, air mandi dan lain-lain.

e. Pemadam KebakaranUntuk keperluan pemadam kebakaran, air dari bak penampung dipompa dengan fire extinguisher pump melalui pipa distribusi ke fire plug baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan.

3.3.1.2. AIR SUMURJumlah air sumur yang tersedia sebanyak tiga buah dengan kapasitas :2 buah sumur =150 L/menit dan 1 buah sumur = 100 L/menit. Air sumur ini hanya digunakan dalam keadaan darurat, yaitu apabila aliran air dari pompa berhenti. Syarat-syarat air yang digunakan dalam proses produksi, yaitu : pH 7-8. Electrical conductivity kurang dari 2000 /cm. Total hardness 30-150 ppm CaCO3. Turbidity kurang dari 20 ppm SiO2. Silika kurang dari 130 ppm. Iron kurang dari 1.00 ppm Fe. Chloride kurang dari 300 ppm Cl-. Cycle number kurang dari 3. Retention time kurang dari 100 jam.

1.3.2. Sarana Energi Listrik

Sumber listrik berasal dari PLN dengan tenaga sebesar 20 kV. 50 Hz. Sedangkan energi listrik cadangan apabila PLN mengalami gangguan atau drop, berasal dari 3 (tiga) buah generator diesel engine bahan bakar solar dengan kapasitas energi yang dihasilkan masing-masing 1250 kw, 3.3 kV.Distribusi energi listrik untuk pemakaian spesifik tegangan PLN diturunkan menjadi 3.3 kV, 50 Hz dengan menggunakan travo. Dari power station didistribusikan ke masing-masing subsection yang terdiri dari : Subsection raw material Subsection Batch house Subsection metal bath Subsection cutting process Main office HeaterKonstitusi ketersediaan energi listrik sangat penting, karena hampir semua peralatan pada unit proses menggunakan energi listrik. Apabila terjadi gangguan pada PLN, maka diesel dapat digunakan sebagai energi cadangan secara otomatis sebagai pengganti energi listrik dari PLN. Supaya mesin pembangkit selalu daiam keadaan siap pakai, tiap 4 (empat) hari sekali dilakukan pengecekan dan pemanasan pada alat pembangkit cadangan tersebut.

Diesel engine3 x 1250 kv/50 HzPLN 20 Kv / 50 Hz

Power stationMonitoring panel

HeaterMain office sub stationCutting packing sub stationMetal bacth sub stationBacth house sub stationRaw material sub station

Load centerLoad centerLoad centerLoad centerLoad centerLoad center

Control centerControl centerControl centerControl centerControl centerControl center

C/PC/PC/PC/PC/PC/P

Gambar 3.20 Penyaluran Energi Listrik1.3.3. Sarana Bahan Bakar Cadangan Untuk Proses

Bahan bakar yang digunakan dalam proses adalah Heavy Oil, yang digunakan dalam proses melting di furnace dan proses melting di furnace dan proses annealing. Tetapi untuk tahun ini sudah tidak menggunakan Heavy Oil lagi, karena selain harganya di pasaran dunia semakin melambung dan juga untuk faktor keselamatan dan lingkungan. Sebelum digunakan dalam proses pembakaran. Heavy Oil mendapat suatu perlakuan, yaitu penyaringan dari kontaminan lainnya.Sehingga dalam proses pembakaran tidak mengganggu hasil produksi. Heavy Oil digunakan sebagai bahan bakar pada port-port burner di furnace. Pendistribusiannya ke burner dilengkapi dengan pemanas atau steam pada pipa, yang suhunya dijaga berkisar 94-98C menjaga Heavy Oil agar tidak rnenggumpal karena dapat mengakibatkan penyumbatan pada saluran pipa. Tekanan maksimal 25 kg/cm2. Panas yang dihasilkan tiap liter Heavy Oil 9872 kcal.Selain Heavy Oil, juga digunakan kerosene yang dicampur dengan TBT (tetra nbutoxy titanium) dengan ratio 12:1. Campuran ini digunakan untuk TFL (thin foam layer) yang berfungsi untuk mengurangi lapisan busa yang disemprotkan dari regenerator kiri dan kanan untuk. menipiskan lapisan busa yang terbcntuk oleh bubbler pada furnace. Bahan bakar lainnya adalah solar yang digunakan untuk bahan bakar boiler, regenerator diesel maupun bahan bakar untuk alat angkut material.

3.3.4.Penyediaan Udara TekanUntuk memenuhi kebutuhan udara, maka digunakan empat buah kompresor dengan menghasilkan tekanan udara 6 kg/cm2. Udara tekan yang keluar dari kompresor dialirkan dengan bantuan pompa, fan dan blower yang kemudian digunakan sebagai : Udara burner di melter atau di lehr. Udara bubbler di melter. Udara pendingin di metal bath. Udara pengering di dry fan. Udara penggerak cross cutter.

3.3.5.Penyediaan Gas Nitrogen dan HidrogenGas nitrogen digunakan untuk keperluan : Gas nitrogen bertekanan tinggi untuk roof cleaner. Mendinginkan instalansi di metal bath yang terletak di daerah bushbar agar temperaturnya tidak melebihi 330C. Mendinginkan instrumen-instrument seperti thermocouple.Gas hydrogen digunakan untuk mengurangi konsentrasi oksigen dari udara di metal bath agar tidak terjadi reaksi antara oksigen dengan timah (Sn) di metal bath. Reaksi :Sn4+ + O2 SnO2Sn2+ + O2 SnOSnO2 ini berupa serbuk yang biasanya menempel pada langit-langit dan dinding metal bath. Serbuk SnO2 ini lama kelamaan akan rontok dan bisa membuat cacat pada kaca. Untuk mengatasi hal ini, maka dilakukan roof cleaning secara berkala.Gas nitrogen dan hidrogen yang dgunakan ini berasal dari Linde yang unit produksinya didirikan dekat dengan lokasi pabrik. Dari unit tersebut, gas nitrogen dan hidrogen di pompa ke Nitrogen Surge Tank dan Hidrogen Surge Tank melalui control valve (pengatur tekanan aliran). Gas nitrogen bertekanan tinggi digunakan untuk keperluan roof cleaning dialirkan melalui pipa tersendiri sebelum melalui control valve. Sedangkan kebutuhan gas nitrogen untuk pendinginan instrument dialirkan langsung dari nitrogen surge tank. Tekanan gas dalam nitrogen surge tank diatur sebesar 1,10 kg/cm2, sedangkan di hydrogen surge tank diatur agar terjadi pencampuran dalam mixer, sehingga gas hasil pencampuran mengandung hydrogen sebesar 5,50%. Gas hasil pencampuran ini digunakan di metal bath.

3.4.LABORATORIUM DAN QUALITY CONTROL3.4.1.LaboratoriumPelaksanaan pengujian dalam laboratorium dibagi menjadi 2 bagian:3.4.1.1. Pengujian Oleh LaboratoriumAnalisa kimia dilakukan secara analisa kuantitatif dan kualitatif. Analisa dilakukan terhadap:

a. Bahan BakuLaboratorium memeriksa kualitas bahan baku yang diterima dari supplier agar sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan. Analisa yang dilakukan yaitu :Secara fisika Grain size testGrain size test bertujuan untuk mengetahui distribusi ukuran butir bahan baku kaca. Pengujian ini dilakukan dengan mengayak raw material menggunakan ayakan berukuran 8 sampai 145 mesh. Semakin besar grain sizenya maka bahan tersebut akan semakin lama dan sulit melebur sehingga membutuhkan waktu yang lama untuk peleburan. Moisture testPengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat bahan baku basah yang harus ditimbang sehingga target bahan baku yang harus dicampur dapat dicari. Pengujian ini dilakukan dengan cara mengukur kadar uap air dengan menggunakan alat yang disebut chino. Moisture yang diizinkan dalam Batch 4%.

Secara kimiaPengujian secara kimia dilakukan dengan menggunakan metode Volumetrik, Gravimetri, Spectrofotometri, AAS dan X-Ray. Bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia dan kadar presentasi bahan baku.

b. Bahan Setengah JadiBahan setengah jadi yang diperiksa dalam laboratorium adalah molten glass pada proses melting yang diambil oleh operator melting. Pada bahan ini, dilakukan pengujian pengukutran specific gravity (Sg). Molten glass yang telah mengeras dimasukkan kedalam cairan heavy liquid yang merupakan campuran antara Bromofoam dan Pentachloroetan. Jika Sg kaca diketahui maka komposisi kimia dan homogenitas molten glass dapat diketahui.

c. Barang JadiProduk kaca hasil produksi diperiksa dengan beberapa pengujian : Tin CountPengujian ini dilakukan dengan menggunakan X-Ray yang bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya timah yang ikut dalam bubble di permukaan kaca. Spesific GrafityPengujuan ini sama dengan pengujian molten glass. Tujuannya untuk mengetahui Sg kaca yang diproduksi dengan membandingkan dengan Sg kaca standar. Colour dan Appearance Control Tujuannya untuk memeriksa transmitancy value, reflection value dan perbedaan dari warna kaca dengan parameter parameter seperti TV (transmitancy value), DW (Dominant Wave Length), Tr (transmitancy solar radiation) dan NBS (National Bear Standard). Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan spectofotometric dengan menggunakan alat yang disebut ultraviolet visible spectrofotometre.Secara kimia kaca hasil produksi juga diperiksa kadar / komposisi kimianya melalui beberapa pengujian seperti dengan metode Volumetri. Gravimetri Spectofotometri dan AAS.

d. Limbah hasil produksiLaboratorium juga melakukan pemeriksaan limbah hasil produksi berupa gas dan cair. Limbah cair sebagian dihasilkan oleh produksi kaca cermin. Limbah ini diolah dan dilakukan perlakuan khusus, sehingga menghasilkan air ynag bersih. Air ini digunakan untuk keperluan kebersihan karyawan seperti air dikamar mandi.Pengujian limbah yang dinamakan Cleaning Pollution Analyze. Pengujian ini ditujukan untuk pemeriksaan gas buang dari hasil produksi yang dibuang melalui cerobong (chimney) setinggi 90 meter untuk menghambat gas tersebut kontak langsung dengan lingkungan. Kandungan gas yang ada adalah CO2, CO3, O2, SO2, NO2 dan lain lain. Pengujian yang dilakukan adalah : pH. COD (Chemical Oxygen Diamond). Turbidity : pemeriksaan kekeruhan limbah cair dengan menggunakan alat turbidimeter.

3.4.1.2. Pengujian oleh ExaminerPengujian yang dilakukan oleh examiner langsung diawasi oleh bagian produksi. Kegiatan pengendalian mutu dilakukan dengan beberapa metode, antara lain :a. Visual Checking Dilakukan di Dark Booth Dilakukan Frame testFrame test bertujuan untuk mengetahui jenis dan cacat yang kemudian dikonversikan dalam pcs/m2 untuk menentukan level kuantitas. Uji ini dilakukan dengan cara memeriksa jenis dan jumlah cacat menggunakan bantuan rangka besi dan lampu TL. Pengujian ini dilakukan sebelum kaca mengalami pengemasan. Random CheckingPada poses inspeksi kaca yang dihasilkan pada cold process. Sistem ini adalah dengan random sampling, yaitu setiap satu jam sekali kaca yang sampai pada branch diambil, kemudian satu jam berikutnya kaca pada branch berikutnya diambil untuk diperiksa. Untuk kaca ukuran 120 x 84 inci diambil 3 lembar/jamnya untuk diperiksa. Jika terdapat 2 yang cacat maka kaca dikategorikan not good , sehingga harus dilakukan perbaikan proses dan kaca kaca pada proses 1 jam sebelumnya perlu dibuang.

b. Measurement Checking Ketebalan kaca Ketebalan kaca diukur denga micrometer. Toleransi yang digunakan 0,2mm untuk ketebalan kaca. Bloom TestBloom test merupakan uji yang dilakukan dengan cara memanaskan sampel kaca kedalam oven sampai temperatur 7200C selama beberapa menit kemudian didinginkan dan dibandingkan dengan referensi sampel. Bloom test terbagi menjadi 2 macam :1) Bloom BendingPada proses ini kaca yang dipanaskan akan melengkung.2) Bloom FlatPada proses ini kaca yang dipanaskan diperiksa apakah pecah/tidak. Zebra testTujuannya adalah untuk mengetahui homogenitas kaca dengan cara mengukur sudut atau tingkat distorsi dari kaca, biasanya dilakukan 2 jam sekali. Selain itu pengukuran dilakukan untuk menentukan penyimpangan penglihatan dari mata biasa pada permukan sampel kaca pada bagian permukaan atas. Distorsi dapat disebabkan karena distribusi temperatur yang tidak merata, adanya pendingin local yang disebabkan akibat pemakaian pipa pipa air dan penggunaan A-Roll. Pengujian ini dilakukan dengan busur dan objek layar bergaris. Ream GradeTujuannya untuk mengetahui homogenitas dari proses peleburan bahan baku yaitu dengan membandingkan permukaan kaca yang telah diketahui tingkat ream gradenya. Kualitas kaca ditentukan oleh gradenya. Grade ditentukan dengan cara membandingkannya dengan referensi sampel. Kaca - kaca standar yang digunakan sebagai referensi sampel ada 7 lembar yang masing - masing berukuran 10 x 10 cm. Grade pada referensi sampel adalah 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Kaca yang bagus adalah kaca dengan gradee 0, 1, 2 dan 3 (semakin kecil angka skala standar, maka makin baik mutu kaca tersebut). Ream grade yang diizinkan maksimal adalah 3. Ada 3 macam tipe grade, yaitu :1) Ridge berbentuk garis garis berwarna putih2) Ream berbentuk garis garis berwarna hitam3) Broken line berbentuk garis garis putus yang berwarna putih Edge Light TestPengujiannya dilakukan dengan mengukur dan menghitung dengan menggunakan lampu (edge lighter). Tujuannya untuk mengetahui jumlah, jenis, ukuran dan cacat kaca yang tidak terlihat oleh mata serta untuk mengetahui dan mengevaluasi kondisi tangki ke metal bath. Pengujian ini menggunakan pinggiran sinar lampu yang dihalangi oleh penutup lampu berupa tripleks dengan ukuran 15 x 15 cm. Posisi cacat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu :1) Kaca (top).2) Tengah tengah (body).3) Bagian bawah (bottom). Microscope testTest ini dilakukan untuk mengetahui jenis cacat / defect (stone, ream knot, devitrivication) secara detail dan penyebab sumber defect. Strain testDengan cara mengukur system polarisasi menggunakan mikroskop polarigrafi polarizer film yang akan meneruskan spektrum warna dari kaca. Spektrum warna yang terlihat kemudian dicocokkan dengan standar warna yang menunjukkan besarnya strain. Tujuannya untuk mengetahui besarnya tegangan pada kaca (kg/cm2) akibat dari temperature yang berbeda beda. Strain test dibagi menjadi 2 yaitu :1) Surface strain test, pengukuran strain pada bagian muka2) Crossectional strain test, pengukuran strain pada daerah teba kaca (cross sectional). Metode pengukurannya sama dengan pengukuran strain pada surface tetapi tidak menggunakan computer. StriagramUji ini bertujuan untuk mengetahui homogenitas kaca dan komposisi kimia yang diproduksi sehingga dapat dievaluasi dan member petunjuk untuk mengoperasikan tangki bahan baku. Striagram dilakukan dengan cara pemotretan kearah penampung lintang kaca. Faktor yang mempengaruhi uji ini adalah temperatur melting, bubbler, temperature kanal, stirrer, pull dan ratio Batch dengan cullet. BowingPengujiannya dilakukan 4 jam sekali bertujuan untuk memeriksa kelengkungan permukaan kaca. Pemeriksaan jenis dan asal cacat kacaYaitu dengan cara melihat cacat kaca menggunakan mikroskop. Tujuannya untuk mengetahui jenis-jenis cacat pada kaca dan mengidentifikasikan asal atau sumber cacat tersebut. Cacat dihitung dalam satuan lembar, luas atau berat. Jenis jenis cacat:1) Cacat Primera) Bubble/sheed adalah gelembung pada kaca, terjadi pada saat proses peleburan dimelter atau pembentukan kaca di metal bath.b) Inclusion adalah jenis batuan kecil pada kaca akibat proses peleburan bahan baku yang tidak sempurna.c) Ream adalah tingkat homogenitas komposisi kaca yang tingkatannya ditentukan berdasarkan reference sampel.d) Ream knot adalah cacat kaca yang transparan yang disebabkan oleh peleburan bahan baku yang kurang sempurna melebur.e) Roll imprint adalah cacat pada permukan kaca dalam bentuk roll marking disebabkan oleh endapan pada bottom roll. Roll imprint terbentuk pada kondisi kaca bertemperatur tinggi.f) Dross adalah permukaan timah melekat pada kaca.g) Tin count adalah cacat berupa butiran timah pada permukaan kaca.h) Bloom adalah lapisan timah yang melekat pada sisi bawah kaca.i) Distorsion adalah gangguan pandang pada jarak dan sudut tertentu.j) Edge distortion adalah cacat distorsi pada bagian pinggir dari lembaran kaca terjadi pada proses pembentukan lembaran kaca tersebut.k) Drop/Drip/Spot adalah cairan asing yang menetes pada permukaan kaca.l) Warpage adalah gelombang permukaan kaca, yang dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu Bowing (gelombang yang searah dengan aliran kaca), Buckling (gelombang yang tidak beraturan)m) Scar adalah goresan akibat benda keras yang terjadi pada awal proses penarikan kaca pada temperature tinggi,2) Cacat Sekunder :a) Angle adalah kemiringan cutter line.b) Crack adalah cacat retakan pada badan kacac) Bevel of cut adalah kesikuan hasil potong kacad) Chipping adalah cacat gumpil pada sudut potong kaca. Jenisnya flake, horn, flare, corner.e) Shell chips adalah cacat gumpal pada sisi cutter linef) Flare adalah cacat tonjolan pada sudut potong kaca.g) Shark teeth adalah cacat serpihan bergerigi pada posisi cutter line.h) Huckle adalah cacat hasil potongan yang tidak rata pada permukaan potongani) Scratch adalah goresan pada permukaan kaca.j) Water strain adalah ditimbulkan akibat sisa air pencucian washing machine yang mengering secara tidak merata pada permukaan kaca.Untuk Kaca Stopsol, dilakukan beberapa pengujian, yaitu :a. Sky roomDiruangan ini terdapat 2 potongan kaca stopsol pembanding yang merupakan ukuran maksimal warna stopsol dan warna minimalnya. Jika warnanya lebih rendah dari ukuran minimal / lebih tinggi dari ukuran maksimal, kaca dinyatakan not good. Orang yang menguji hal ini adalah orang yang sudah ahli dan terlatih, sebab sangat sulit melihat perbedaan yang ada.b. HunterlabMerupakan alat yang digunakan untuk menentukan ketebalan semprotan stropsol. Pengujian ini dilakukan 45 menit sekali. Hal ini dilakukan agar ketebalan lapisan stropsol pada kaca tersebar merata.c. Abrasive testTujuannya adalah untuk mengetahui ketahanan lapisan film organometalik pada kaca stropsol terhadap goresan. Pengujian ini dilakukan dengan cara menggosok kaca secara terus menerus dengan beban 1 kg selama 30 menit dengan menggunakan silica sand halus 500 mesh.d. HF TestBertujuan untuk mengetahui ketahanan lapisan organimetalik kaca stropsol terhadap bahan kimia terutama terhadap asam. Pengujian ini dilakukan dengan cara merendam kaca dengan larutan HF selama 10 menit. Jika ketika dimasukkan larutan diperoleh efek : Kurang dari 2 menit lapisan stopsol lepas tidak bagus. Lebih dari 2 menit lapisan stopsol lepas bagus.

3.4.2. Quality ControlPT. Asahimas Flat Glass Tbk memiliki kebijakan kualitas, yaitu memenuhi kepuasan pelanggan. Karena pelanggan merupakan narasumber terbaik. Untuk itu PT Asahimas Flat Glass Tbk harus berusaha dengan cara, yaitu: Menghasilkan produk bermutu tinggi dan memenuhi standar internasional. Memberi p