Laporan Kerja Praktek - PT Indocement Tunggal Prakarsa, tbk.

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Sejarah dan Perkembangan

PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. adalah perusahaan terbatas dengan

produksi semen cap “Tiga Roda”. Perusahaan ini memiliki 12 pabrik yang tersebar

di tiga lokasi, yaitu di daerah Citeureup-Bogor, Tarjun-Kalimantan Selatan dan

Palimanan-Cirebon. PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. memulai kegiatan

pembuatan semen pada tahun 1975 di Citeureup melalui PT Distinc Indonesia

Cement Enterprise (PT DICE). Pengembangan selanjutnya dilakukan oleh badan

usaha lain dengan mendirikan plant 3 – 8 yang berlokasi sama dengan plant

sebelumnya.

Seiring dengan meningkatnya kebutuhan semen di dalam negeri, maka

badan usaha ini mengalami perkembangan yang pesat. Hal ini ditandai dengan

pendirian perusahaan-perusahaan baru. Pada Tahun 1985, kelompok perusahaan ini

telah memiliki kapasitas terpasang sebesar 7,7 hingga 8,9 juta ton per tahun. Enam

kelompok perusahaan yang tergabung adalah sebagai berikut:

1. PT Distinct Indonesia Cement Enterprise (DICE)

Perusahaan ini didirikan pada tanggal 1 Juni 1973. Perusahaan ini merupakan

awal dari plant 1 dan plant 2 dengan kapasitas masing-masing plant adalah

500.000 ton per tahun. Plant 1 mulai beroperasi pada tanggal 18 Juli 1975 dan

diresmikan pada tanggal 4 Agustus 1975. Plant 2 mulai beroperasi pada tanggal

14 Agustus 1975 dan diresmikan pada tanggal 5 Agustus 1976. Hasil produksi

dari kedua plant ini adalah semen tipe I ASTM.

2. PT Perkasa Indonesia Cement Enterprise (PICE)

Perusahaan ini merupakan awal dari plant 3 dan plant 4. Plant 3 mulai

beroperasi pada tanggal 26 Oktober 1978 dan plant 4 mulai beroperasi pada

tanggal 17 November 1980. Kapasitas produksi masing-masing plant adalah

sebesar 1.000.000 ton per tahunnya dengan produknya adalah semen tipe I

ASTM.

2

3. PT Perkasa Indah Indonesia Cement Putih Enterprise (PIICPE)

Perusahaan ini diresmikan pada tanggal 16 Maret 1981 dan merupakan awal dari

plant 5 yang khusus memproduksi semen putih (merupakan satu-satunya

produsen semen putih di Indonesia) dan oil-well cement. Kapasitas terpasang per

tahunnya sebesar 200.000 ton.

4. PT Perkasa Agung Utama Indonesia Cement Enterprise (PAUICE)

Perusahaan ini mulai beroperasi pada bulan Desember 1983 dan merupakan awal

dari plant 6 dengan kapasitas terpasang 1,5 juta ton per tahunnya. Hasil

produknya berupa semen tipe I ASTM.

5. PT Perkasa Inti Abadi Indonesia Cement Enterprise (PIAICE)

Perusahaan ini mulai beroperasi pada tanggal 16 Desember 1984 dan merupakan

awal dari plant 7 dengan kapasitas terpasang sebesar 1,5 juta ton per tahunnya.

6. PT. Perkasa Abadi Mulia Indonesia Cement Enterprise (PAMICE)

Perusahaan ini mulai beroperasi pada tanggal 10 Juli 1985 dan merupakan awal

dari plant 8. Kapasitas produksinya adalah 1,5 juta ton.

Pada tanggal 16 Januari 1985, keenam perusahaan tersebut melakukan

merger lalu resmi berbentuk badan hukum dengan nama PT Indocement Tunggal

Prakarsa pada tanggal 17 Mei 1985. Pada tanggal 25 Juni 1985 pemerintah

Republik Indonesia menyertakan modal sebesar 35% dari total saham yang

berjumlah Rp. 364.333.840,00 dan sisanya dikuasai oleh pihak swasta. Berdasarkan

surat Izin No. SI-062/SHM/MK-10/89 tanggal 16 Oktober 1989 maka PT.

Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk., melakukan go public dengan menjual

59.000.100 lembar sahamnya kepada masyarakat dengan nilai nominal Rp.1.000,00

per saham dan harga penawarannya sebesar Rp.10.000,00 per saham.

PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. berusaha meningkatkan kapasitas

produksinya dengan membeli plant milik PT. Tridaya Manunggal Perkasa Cement

Enterprise (TMPCE) yang berlokasi di Palimanan, Cirebon pada tanggal 27

November 1991. Plant ini dinamakan plant 9 dengan kapasitas terpasang 1.200.000

ton pertahun. Tahun 1997 dibangun plant 10 disebelah plant 9 dengan kapasitas

terpasang sama.

3

Pada tahun 1994, didirikan pabrik dibawah PT Indo Kodeco Cement (PT

IKC) dengan sistem joint venture (Indocement : 51%, Korea Devt. Co. : 46%,

Marubeni Corp. : 3%) di daerah Tarjun, Kalimantan Selatan dengan kapasitas

terpasang 2.400.000 ton per tahun. Pada tanggal 29 maret 1995, PT Indocement

Tunggal Prakarsa Tbk. memperoleh penghargaan sertifikat ISO 9001 karena

manajemen mutu yang baik.

Usaha selanjutnya adalah pembangunan plant 11 di Citeureup, Bogor pada

tahun 1997. Plant 11 memiliki kapasitas terpasang 2.400.000 ton pertahun dan

mulai beroperasi pada bulan Maret 1999. Pada tanggal 20 Oktober 2000,

berdasarkan RUPS Luar Biasa, diputuskan bahwa anak perusahaan PT. IKC

langsung berada dibawah operasional PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. dan

dinamakan plant 12. Dengan beroperasinya plant 12 maka PT Indocement Tunggal

Prakarsa Tbk. memiliki kapasitas terpasang 17.100.000 ton klinker per tahun

sehingga menjadi produsen semen terbesar di Indonesia. Kapasitas produksi PT

Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. dari tiap plant ditunjukkan pada Tabel 1

(Production Dept., 2013).

Pada tanggal 18 April 2001, Kimmeridge Enterprise Pte. Ltd., anak

perusahaan Heidelberger Zemen AG (perusahaan semen dari Jerman) membeli

saham perseroan milik Badan Penyehatan Perbankan Nasional (BPPN) dan milik

PT Holdiko Perkasa, sehingga Kimmeridge menjadi pemegang saham pengendalian

perseroan dengan total 1.674.133.233 saham atau setara dengan 45,48% dari total

modal yang disetor dan ditempatkan di perseroan. Setelah mengalami beberapa

perubahan, susunan pemegang saham PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. adalah

sebagai berikut (CHRD, 2013):

a. Birchwood Omnia Limited, England : 51,00 %

b. PT Mekar Perkasa : 13,03 %

c. Masyarakat : 35,97 %

4

Tabel 1. Kapasitas Produksi tiap Plant PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.

Nama Plant Lokasi Kapasitas

per tahun Produk

Plant 1 Citeureup, Bogor 700.000 ton PCC1 / OWC

2

Plant 2 Citeureup, Bogor 600.000 ton PCC / PCC

Plant 3 Citeureup, Bogor 1.100.000 ton PCC


Plant 5 Citeureup, Bogor 200.000 ton WC3




Plant 9 Palimanan, Cirebon 2.050.000 ton PCC

Plant 10 Palimanan, Cirebon 2.050.000 ton PCC


Plant 12 Tarjun, Kalimantan Selatan 2.600.000 ton PCC

Total 18.400.000 ton

1 Portland Coposite Cement

2 Oil Well Cement

3 White Cement

B. Lokasi Perusahaan

PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. terdiri dari 12 plant yang terletak di tiga buah

lokasi berbeda, yakni :

1. Pabrik di Citeureup (Bogor), terdiri atas 9 plant (plant 1 s.d. 8 dan plant 11)

dengan area seluas 200 ha.

2. Pabrik di Palimanan (Cirebon), meliputi palnt 9 dan 10 dengan area seluas 520

hektar.

5

3. Pabrik di Tarjun (Kalimantan Selatan), yakni plant 12 dengan area seluas 580

hektar.

Alasan pemilihan ketiga lokasi tersebut didasarkan pada beberapa pertimbangan

berikut:

1. Orientasi pasar (market oriented)

Lokasi daerah didasarkan atas pertimbangan bahwa sebagian besar pembangunan

di Indonesia terletak di pulau Jawa dan daerah ini dekat Jakarta sehingga

memudahkan pendistribusian produk serta pemasaran impor ekspor.

2. Orientasi bahan baku (raw material oriented)

Sebagian besar bukit-bukit di Citeureup berupa bukit kapur dan tanah liat

walaupun tidak subur tetapi bermanfaat untuk bahan baku dalam pembuatan

semen sehingga 93% bahan mentah yang diperlukan dapat terpenuhi.

3. Tenaga Kerja

Daerah Citeureup bukanlah kawasan industri, jadi dengan berdirinya PT

Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. membuka peluang besar untuk dapat

merekrut tenaga kerja yang banyak.

4. Transportasi

Dekatnya Citeureup dengan Jakarta (Tanjung Priok) dan jalan tol Jagorawi akan

sangat memudahkan pemasaran produk-produk PT Indocement Tunggal Prakarsa

Tbk. baik untuk di dalam negeri maupun keperluan ekspor impor.

5. Utilitas

Adanya sungai Cileungsi yang melintasi kawasan PT Indocement Tunggal

Prakarsa Tbk. sangat mendukung untuk memenuhi kebutuhan air karena cukup

memungkinkan untuk dilakukan pembuatan unit pengolahan air.

6

C. Produk yang Dihasilkan

Adapun jenis-jenis semen yang dihasilkan oleh PT Indocement Tnggal

Prakarsa Tbk. antara lain:

1. Ordinary Portland Cement (OPC)

OPC dikenal pula sebagai semen abu. Semen ini terdiri dari lima tipe standar. PT

Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. memproduksi OPC tipe I, II, dan V. OPC

merupakan semen berkualitas tinggi yang sesuai unutk berbagai kebutuhan

seperti konstruksi rumah, bangunan bertingkat, dan jembatan.

a. Semen OPC tipe I

SNI 15–2094–1994 (Indonesia)

ASTM C 150–95 (Amerika Serikat)

BS 12 1989 (Inggris)

Merupakan bahan baku untuk mixed cement, cement asbestos, ubin lantai,

ferrocement, dan untuk penggunaan umum baha bangunan yang tidak

memerlukan persyaratan khusus.

b. Semen OPC tipe II



Mempunyai sifat ketahanan sulfat dan panas hidrasi rendah dimana biasanya

digunakan pada lahan dengan kadar sulfat rendah. Tipe ini biasanya

digunakan pada dermaga, bendungan, rangka konstruksi berat.

c. Semen OPC tipe V



Memiliki kelebihan dalam proteksi terhadap kadar sulfat yang tinggi yang

terdapat pada air. Biasanya digunakan unutk komstruksi di lahan gambut atau

bangunan di tepi laut yang memiliki kandungan sulfat yang tinggi.

7

2. White Cement (Semen Putih)

Semen putih (SNI 15–2094–1994) digunakan untuk dekorasi eksterior dan

interior bangunan. PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. merupakan satu-

satunya produsen semen putih di Indoensia, dimana produksinya dapat

memenuhi permintaan domestik. Semen putih diproduksi di plant 5.

3. Oil Well Cement

SNI 15–3044–1992 Kelas G

Class 6 – High Sulfate Resistant

API Specification 10A

Merupakan tipe semen spesial yang digunakan pada pengeboran minyak dan gas

alam baik di daratan maupun di lepas pantai dengan kedalaman sampai 8000 ft.

OWC dicampur dalam slurry dan kemudian diinjeksikan di antara pipa bor dan

dinding sumur minyak dimana semen dapat mengeras walaupun berada pada

temperatur sumur minyak yag tinggi.

4. Mixed Cement

Mixed cement (SNI 15–3500–1993) merupakan klasifikasi luas yang mencakup

berbagai jenis produk semen. Mixed cement diproduksi dengan cara mencampur

clinker dengan berbagai macam aditif seperti fly ash (abu terbang), limestone

(batu kapur), dan terak tungku bakar (blast-furnace slag), dimana komposisinya

tergantung penggunaan. Mixed cement memiliki kadar clinker yang lebih rendah

(sekitar 65 % bila dibandingkan dengan OPC tipe I dengan kadar 96 %). Mixed

cement biasanya digunakanuntuk berbagai jenis aplikasi non struktural seperti

konstruksi bangunan apartemen yang tidak terlalu tinggi.

5. Pozzolan Cement

Pozzolan cement merupakan sebuah produk semen hidrolik pozzolanik dengan

kandungan limestone tinggi. Tipe ini biasanya digunakan untuk proyek

konstruksi dengan persyaratan lebih sedikit dukungan struktural. Tahun 1999, PT

Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. memperkenalkan tipe ini dengan angka

produksi 300.000 ton per tahun.

8

6. White Mortar TR30

Merupakan produk terbaru Tiga Roda yang sangat sesuai untuk acian, pelamir,

dan nat. Keuntungan menggunakan White Mortar TR30 antara lain dapat

menghasilkan permukaan acian yang lebih halus, mengurangi retak dan

terkelupasnya permukaan karena mempunyai sifat plastis dengan daya rekat

tinggi, cepat dan mudah dalam pengerjaan, hemat dalam pemakaian material

serta dapat digunakan pada permukaan beton dengan menambah lem putih.

Plant 1 saat ini memproduksi semen jenis PCC (Portland Composite

Cement). Semen PCC dibuat dengan penambahan bahan aditif berupa campuran

trass dan limestone hingga 30 %. Semen PCC dikemas dengan ukuran 40 dan 50 kg

per kantong, sesuai dengan permintaan. Selain itu, terdapat pula semen curah dengan

ukuran 20 dan 25 ton. Namun di plant 1 tidak memproduksi semen dalam kemasan

big-bag yang berkapasitas 1 hingga 2 ton per kantongnya.

Plant 2 memproduksi semen jenis OWC (Oil Well Cement). Semen OWC

dibuat dengan penambahan iron sand yang lebih banyak dibandingkan dengan bahan

baku semen PCC. Semen OWC ini tidak dikemas di dalam kantong melainkan hanya

tersedia dalam kapasitas semen curah berukuran 20 dan 25 ton yang dimuat dalam

bulk truck.

9

BAB II

STRUKTUR ORGANISASI

A. Visi, Misi, dan Motto

1. Visi

Premium domestic player in cement business and market leader in Java in

ready-mix concrete, aggregates, and sand businesses.

”Pemimpin pasar semen yang berkualitas dan pemeran penting dibidang beton”.

2. Misi

We are in the business of providing quality cement and building materials at

competitive prices, ia a way that promotes sustainable development.

”Kami berkecimpung dalam bisnis penyediaan papan, semen dan bangunan yang

terkait, serta jasa yang terkait yang bermutu dengan harga yang kompetitif dan

tetap memperhatikan pembangunan berkelanjutan”.

3. Motto

Better shelter for a better life.

”Turut membangun kehidupan bermutu”.

B. Struktur Organisasi

Perusahaan di Citeureup ini didukung oleh 4270 tenaga kerja dengan

berbagai macam keahlian dan disiplin ilmu sehingga keseluruhannya berintegrasi

dengan baik. Organisasi ini membagi unit-unit kerja organisasi secara fungsional

yang disahkan melalui surat pengesahan No. C2-3641.HT.01.01.Th.85.

Kekuasaan tertinggi dalam perusahaan dipegang oleh Rapat Umum

Pemegang Saham (RUPS). Untuk pelaksanaan kegiataan operasional dipegang oleh

Dewan Direksi yang terdiri dari 9 orang yang bertugas melaksanakan kebijakan yang

telah digariskan RUPS.

Sebagai wakil pemegang saham untuk mengawasi Dewan Direksi

dibentuk Dewan Komisaris yang terdiri dari 9 orang dengan 1 Komisaris Utama dan

2 Wakil Komisaris Utama. Dalam melaksanakan kegiatan eksekutif sehari-hari,

10

direksi mengangkat Plant/Division Manager dan mengawasi jalannya pabrik

ditunjuk pula 2 orang General Manager Operation. Rapat Umum Pemegang Saham

Luar Biasa PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. pada tanggal 30 Oktober 2005

menghasilkan keputusan sebagai berikut :

Dewan Komisaris:

Komisaris Utama : Dr. Albert Scheuer

Wakil Komisaris Utama : Teddy Djuhar

(merangkap Komisaris Independen)

Wakil Presiden Komisaris : I Nyoman Tjager

(merangkap Komisaris Independen)

Komisaris Independen : Muhammad Jusuf Hamka

Komisaris : Dr. Lorenz Naeger

Komisaris : Dr. Bernard Scheifele

Komisaris : Daniel Hugues Jules Gauthier

Dewan Direksi:

Direktur Utama : Daniel Eugene Antoine Lavalle

Wakil Direktur Utama : Franciscus Welirang

Direktur : Nelson Gylding Dorrel Borch

Direktur : Kuky Permana Kumalaputra

Direktur : Hasan Imer

Direktur : Lie Sukanto

Direktur : Ramakanta Bhattacharjee

Direktur : Benny Setiawan Santoso

Direktur : Daniel Robert Fritz

11

Gambar 1. Struktur Organisasi PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.

Untuk pabrik Citeureup Bogor, dari kesembilan plant yang ada dibagi

menjadi 4 Divisi dimana setiap divisi dikepalai oleh 1 orang Plant/Division

Manager. Divisi tersebut antara lain plant 1-2 dan 5, plant 3-4, plant 6-11, dan plant

7-8.

Untuk plant 1-2 sendiri dibagi menjadi 3 departemen antara lain

Production Department, Electrical Department, dan Mechanical Department.

Sedangkan untuk tiap departemen dibagi menjadi beberapa Section. Untuk lebih

lengkapnya, struktur organisasi dalam suatu divisi dapat dilihat dari bagan struktur di

bawah ini:

12

Gambar 2. Struktur Organisasi Plant 1-2

Departemen Produksi memiliki 5 section yang berada dibawah

kendalinya, yakni Raw Mill Section, Burning Section, Finish Mill Section, Packing

House Section, dan CCP Operatin. Plant 1-2 memiliki CCP (Central Control Panel)

di setiap section. Berbeda dengan plant-plant lain yang sudah terintegrasi dan

memiliki satu CCP untuk mengontrol seluruh section.

C. Tenaga Kerja

Tenaga kerja di PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. Terdiri dari staff

dan non staff. Tenaga kerja tersebut merupakan orang-orang yang berasal dari

tingkat pendidikan dan latar belakang yang berbeda-beda. Berikut merupakan data

Work Force PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. per 2013 (CHRD, 2013).

13

Tabel 2. Data Work Force Karyawan Tetap

Unit Staff Non Staff Total

Head Office 428 362 790

Citeureup 433 2.297 2.730

Cirebon 67 593 660

Tarjun 100 637 773

Total 1.028 3.889 4.917

D. Waktu Kerja

Pembagian waktu kerja yang teratur sudah pasti akan membuat

karyawan dapat menggunakan waktu dengan sebaik-baiknya. Pembagian kerja yang

diberikan kepada karyawan di PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. dibagi dalam

dua waktu kerja, yaitu:

1. Waktu Kerja Normal

Senin – Kamis : 08:00 – 17:00 WIB (istirahat: 12:00 – 13:00 WIB)

Jumat : 08:00 – 17:00 WIB (istirahat: 11:00 – 13:00 WIB)

Sabtu – Minggu : Libur

2. Waktu Kerja Shift

Shift A : 07:00 – 15:00 WIB

Shift B : 15:00 – 23:00 WIB

Shift C : 23:00 – 07:00 WIB

Tabel 3. Pembagian Waktu Kerja Shift Karyawan

Tanggal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Shift A I I II II III III IV IV I I II II III III IV IV

Shift B IV IV I I II II III III IV IV I I II II III III

Shift C III III IV IV I I II II III III IV IV I I II II

14

Waktu kerja shift tersebut dilaksanakan secara bergantian selama 2 hari dengan

hari libur selama 2 hari dalam 8 hari. Untuk bagian delivery dan packing, waktu

kerja dibagi menjadi 2 shift, yaitu:

Shift A

Senin – Kamis : 07:00 – 14:00 WIB

Jumat : 07:00 – 15:00 WIB (istirahat: 11:30 – 13:00 WIB)

Sabtu : 07:00 – 12:30 WIB

Minggu : Libur

Shift B

Senin – Kamis : 13:30 – 21:30 WIB

Jumat : 14:30 – 22:00 WIB

Sabtu : 12:00 – 17:30 WIB

Minggu : Libur

E. Fasilitas Karyawan

1. Fasilitas Kesehatan

Di bidang kesehatan ditangani poliklinik yang berada di lingkungan pabrik. Pagi

hari diberikan kesempatan bagi karyawan yang ingin berobat, sedangkan sore

hari diperuntukkan bagi keluarga karyawan.

Fasilitas poliklinik yang ada di lingkungan pabrik antara lain:

a. Balai Pengobatan Umum/Dokter Umum dan Spesialis

b. Balai Pengobatan Gigi

c. Klinik P3K dan UGD (24 jam)

d. Apotik

e. Rontgen

2. Fasilitas Keselamatan Kerja

Di lokasi PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. telah dipasang rambu-rambu

peringatan pada tempat-tempat yang dianggap rawan dan pada tahun 1984 telah

berdiri departemen baru yaitu Safety Dept. dan Health Dept. dibawah GAD.

15

Adapun fasilitas yang disediakan seperti helm, safety shoes, masker, pelindung

telinga (ear plug), kacamata las, dsb.

3. Fasilitas Kesejahteraan dan Kerohanian

Fasilitas kesejahteraan dan kerohanian yang diberikan perusahaan kepada

karyawan antara lain:

a. Perumahan

b. Sarana Transportasi

c. Sarana Olah raga

d. Masjid

F. Standar Nasional dan Internasional

Sistem manajemen PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. meliputi Quality

Management System dan SSHE (Safety, Security, Health, and Environment). Quality

System Management Representative bertugas menetapkan, memelihara, dan

memastikan bahwa Management System yang diterapkan berjalan dengan efektif

sesuai lingkup sertifikasi. Management System yang diterapkan adalah sebagai

berikut:

MS = QMS + SSHE (1)

Dengan lingkup sistem manajemen adalah sebagai berikut:

QMS:

1. TQC (Total Quality Control), untuk pengelolaan improvement

2. ISO 17025, untuk pengelolaan laboratorium

3. ISO 9001:2008, untuk pengelolaan mutu

4. API, untuk sertifikasi produk OWC

SSHE:

1. SMK3 (Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja)

2. OHSAS (Occupational Health and Safety Advisory Services), untuk pengelolaan

keselamatan dan kesehatan kerja (internasional)

3. ISO 14001, untuk pengelolaan lingkungan

4. SMP (Sistem Manajemen Pegamanan)

16

G. Penanganan Limbah

Pengolahan limbah yang dihasilkan oleh kegiatan industri perlu mendapat

perhatian khusus. Limbah yang dibuang ke lingkungan sekitar harus sesuai dengan

baku mutu yang telah ditetapkan oleh Kementrian Lingkungan Hidup. Limbah yang

dihasilkan oleh PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. adalah sebagai berikut:

1. Limbah Cair

Proses produksi semen tidak menghasilkan limbah cair. Limbah cair

yang ada berasal dari laboratorium, terutama Laboratorium Kimia. Limbah yang

dihasilkan berupa larutan-larutan kimia yang digunakan untuk keperluan

pengujian dan beberapa diantaranya mengandung logam berat. Selain itu juga

terdapat limbah cair yang berupa oli dan minyak.

Departemen yang menghasilkan limbah cair menyimpan dan

mengumpulkan limbah yang dihasilkannya. Setelah itu limbah yang sudah tidak

bisa dimanfaatkan akan dikirim ke PPLI (Penampungan Pengolahan Limbah

Indonesia) yang terletak di Bogor untuk diolah lebih lanjut.

2. Limbah Padat

Limbah padat yang dihasilkan di PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.

berupa partikulat padat atau debu-debu baik yang terikut dalam gas buang

maupun yang timbul selama produksi. Penanganan limbah padat ini menjadi

tanggung jawab Departemen Produksi yang pelaksanaannya diserahkan pada

setiap section.

Upaya yang dilakukan untuk mengurangi timbulnya debu adalah dengan

menggunakan peralatan seperti Dust Collector, Bag Filter, dan Electrostatic

Precipitator. Peraturan Kementrian Lingkungan Hidup menetapkan kandungan

debu maksimal dalam gas buangan sebesar 80 mg/cm3. Akan tetapi untuk

mengurangi resiko keluarnya debu bersama gas buang, PT Indocement Tunggal

Prakarsa Tbk. menetapkan kandungan debu maksimal 50 mg/cm3.

17

3. Limbah Gas

Limbah gas yang dihasilkan keluar dari chimney di Raw Mill maupun di Burning

Section. Gas buang yang dihasilkan mengandung karbon dioksida, SOx, dan

NOx. gas buangan tersebut juga mengandung karbon monoksida yang

disebabkan oleh adanya pembakaran karbon yang tidak sempurna. Karbon ini

berasal dari batubara yang digunakan sebagai bahan bakar untuk Rotary Kiln

maupun Suspension Preheater. Karbon monoksida bila terhirup dalam jumlah

berlebihan akan sangat berbahaya karena bersifat toksik.

Upaya yang dilakukan untuk menghindari terjadinya limbah gas buang yang

berlebih adalah dengan tindakan preventif, yaitu mengoperasikan pembakaran

berdasarkan kondisi operasi yang telah ditentukan.

H. Sistem Pemasaran dan Distribusi Produk

Bagian pemasaran di PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. meliputi

perencanaan transportasi, penentuan harga jual yang sesuai (tidak melebihi ketentuan

Asosiasi Semen Indonesia), pendistribusian kepada distributor dan juga promosi.

Berikut gambaran pemasaran produk semen PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.

yaitu:

Gambar 3. Diagram Alir Distribusi Produk

18

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

A. Definisi Semen

Semen berasal dari kata ”cementum” yang berarti perekat. Kata “semen”

sudah dipakai lebih dari 2000 tahun, bahkan “lime” (CaO) sudah digunakan lebih

lama sebagai material bangunan. Semen adalah suatu campuran kimia yang

memiliki sifat hidraulis, apabila dicampur dengan air dalam jumlah tertentu akan

mengikat material lain menjadi satu massa yang padat. Karena sifat hidraulik

tersebut, maka semen dapat mengeras walaupun berada di dalam air.

Sifat hidraulik ini menjadikan semen sebagai suatu kebutuhan utama dalam

pekerjaan konstruksi bangunan seperti jalan raya, bandar udara, bendungan,

perumahan, dan lain-lain.

B. Sejarah dan Perkembangan Semen

Semen telah dikenal sejak zaman Mesir kuno sebagai perekat dan pengisi

celah-celah di antara tumpukan batuan dalam konstruksi piramida. Orang Yunani

dan Roma membuat semen dengan cara mencampurkan tuf vulkanik dengan batu

gamping. Setelah revolusi industri di Eropa pada pertengahan abad ke-18, dilakukan

penelitian-penelitian tentang semen sebagai berikut:

1. Tahun 1756, John Smeaton dari Inggris menemukan hidraulic lime yang dipakai

untuk membangun gedung Eddistone Light Stone. Jenis kiln yang digunakan

yaitu bottle kiln.

2. Tahun 1796, Joseph Parker dari Inggris menemukan cara membuat hidraulic

cement yang dilakukan dengan batu kapur dan batuan silika yang akhirnya

dikenal sebagai Roman Cement.

3. Tahun 1810, Edgar Dobbs dari Inggris menemukan batu kapur dan tanah liat

sebagai bahan baku pembuatan semen.

19

4. Tahun 1824, Yoseph Aspdin memperoleh paten untuk semen buatannya. Semen

ini dibuat dengan cara mengkalsinasi batu gamping dan diberi nama semen

Portland karena kekuatannya hampir sama dengan Portland Stone yang

merupakan bahan bangunan saat itu.

5. Tahun 1825, James Frost dari Swancombe pabrik semen Portland pertama kali

didirikan di Inggris, kemudian di Belgia pada tahun 1855, Jerman pada tahun

1855, dan Jepang pada tahun 1875.

6. 1850, David O Saylor dari Pensylvania menemukan semen alam. Semen ini

diproduksi di Amerika Serikat dengan cara menggunakan tungku tegak.

Kekuatan semen ini lebih rendah daripada sement Portland, akan tetapi lebih

tinggi daripada Hidraulic Cement.

7. Tahun 1908, mulai dikenal Rotary Kiln (tanur putar) sebagai pengering.

8. Tahun 1930, Dr. Lellep berhasil mengembangkan Travelling Gate Preheater

dengan maksud penghematan pemakaian energi panas dengan cara mengurangi

kadar air dari umpan dan memperbaiki proses pertukaran panas baik dalam

proses pemanasan awal maupun dalam proses kalsinasi. Penemuan ini

dipatenkan oleh Polysius dengan nama Lepol Kiln.

9. Tahun 1953, KHD berhasil menginstalasikan Suspension Raw Mill Preheater

yang pertama. Tipe kiln inilah yang saat ini banyak digunakan karena

pemakaian panasnya yang ekonomis. Pada awalnya, alasan utama pemilihan

proses basah adalah karena homogenisasi yang efektif dari hasil gilingan bahan

mentah tidak mungkin dapat diperoleh kecuali dalam bentuk slurry. Dengan

pengembangan teknik-teknik khusus untuk homogenisasi dry material, seperti

mixed bed, mixing chamber silo, dan sebagainya, faktor penghambat tersebut

dapat teratasi.

20

C. Klasifikasi Semen

1. Portland Cement

Semen Portland merupakan produk yang diperoleh dari clinker yang

telah dihaluskan yang terdiri dari kalsium silikat hidraulis dan biasanya

mengandung CaSO4 sebagai tambahan. Kalsium silikat hidraulis memiliki

kemampuan untuk mengeras tanpa proses pengeringan atau reaksi dengan CO2

yang ada di udara luar.

Menurut ASTM, klasifikasi semen Portland terbagi atas 5 tipe:

a. Semen tipe I (Ordinary Portland Cement, OPC)

Semen ini merupakan semen yang paling banyak diproduksi. Kegunaannya

untuk konstruksi umum dan pekerjaan beton.

b. Semen tipe II (Moderate Heat of Hardening and Sulfate Resisting Cement)

Semen ini memberikan daya yang lebih besar terhadap kekuatan yang

disebabkan oleh bahan-bahan kimia aggressive, khususnya sulfat yang

terdapat dalam tanah dan air tertentu. Tetapi semen tipe ini mengeras lebih

lambat dan mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah daripada tipe I.

semen ini sedikit mengandung C3A (Trikalsium aluminat, 3CaO.Al2O3) dan

banyak mengandung C2S (Dikalsium silikat, 2CaO.SiO2). Kegunaan semen

ini untuk pembuatan beton pada musim dingin, pembangunan gedung-

gedung yang besar, dan produksi beton tekan dalam pabrik. Panas yang

dihasilkan semen ini tidak boleh lebih dari 70 kalori/gram setelah 7 harilah

28 hari.

c. Semen tipe III (High Early Strength Portland Cement)

Semen ini dibuat dari bahan baku dengan perbandingan lime dan silika lebih

tinggi dan digiling lebih halus daripada tipe I. Semen ini memiliki

kandungan C3S (Trikalsium silikat, 3CaO.SiO2) paling tinggi diantara tipe

semen yang lain, sehingga kekuatan awalnya tinggi. Kegunaan semen ini

untuk pembuatan beton pada musim dingin, pembangunan gedung-gedung

besar, dan produksi beton tekan dalam pabrik.

21

d. Semen tipe IV (Low Heat Portland Cement)

Kandungan C3S dan C3A dangat rendah dan tahan terhadap sulfat.

Kandungan C3S dan C3A yang rendah mengakibatkan menurunnya laju

pelepasan panas selama proses hidrasi, akibatnya kadar C4AF (Tetrakalsium

alumina ferit, 4CaO.Al2O3.Fe2O3) meningkat karena proses penambahan

Fe2O3 yang dilakukan untuk mengurangi jumlah C3A. Panas yang dihasilkan

tidak boleh lebih dari 60 kalori/gram setelah 7 hari dan 70 kalori/gram

setelah 28 hari. Kegunaan semen ini untuk konstruksi bendungan.

e. Semen tipe V (Sulfate Resistance Cement)

Semen ini mengandung C3A yang paling rendah dan mempunyai ketahanan

sulfat yang paling tinggi. Kegunaan semen ini untuk konstruksi dalam tanah

yang banyak mengandung senyawa sulfat, konstruksi dalam tanah,

terowongan, selokan, dan konstruksi bangunan pada musim panas.

f. Semen Putih (White Cement)

Semen ini merupakan semen Portland dengan kadar besi oksida yang

rendah. Selama proses produksi berlangsung, dibutuhkan pengawasan

tambahan agar semen ini tidak terkontaminasi dengan Fe2O3. Penggunaan

ini untuk barang-barang seni dan dekorasi eksterior maupun interior.

g. Semen Sumur Minyak (Oil Well Cement)

Semen ini digunakan dalam kegiatan pengeboran minyak bumi dan gas alam

baik di daratan maupun di lepas pantai. Semen sumur minyak mempunyai

waktu pengikatan pada temperatur dan tekanan tinggi serta tahan terhadap

sulfat.

h. High Sulfate Resistance

Semen ini digunakan pada pembuatan dermaga, bawah laut, dan

terowongan. Kandungan C3A rendah untuk menahan serangan sulfat.

22

2. Mixed Cement

a. Fly Ash Cement (semen Abu Terbang)

Semen ini termasuk semen Portland Pozzolan yang terdiri dari campuran

semen Portland tipe I dan abu terbang yang dihasilkan dari hasil

pembakaran batubara pada instalasi PLTU. Semen ini tahan terhadap sulfat

sehingga cocok untuk konstruksi bawah laut dan daerah-daerah yang

berkadar sulfat tinggi. Semen ini digunakan untuk bangunan beton yang

besar yang membutuhkan panas hidrasi rendah, misalnya bendungan, parit,

dan pipa bawah tanah.

b. Silica Cement

Merupakan campuran abu vulkanik dan white earth, sangat tahan terhadap

sulfat dan bahan kimia.

c. Blast Furnace Slag Cement

Kuat tekan awal kecil, tetapi kuat tekan akhir tinggi. Sangat tahan terhadap

suhu dan bahan kimia. Digunakan untuk konstruksi dam, brake water, dan

lain-lain.

3. Special Cement

a. Alumina Cement

Bahan baku: batu kapur dan bauksit

Waktu pengikatan cepat, kuat tekan cukup. Digunakan untuk konstruksi

urgen dan refraktori.

b. Expansive Cement

Bahan baku: batu kaput, CaSO4, alumina.

Digunakan untuk menghindari retak pada semen/beton dan menghindari

penyusutan beton.

c. Colour Cement

Penambahan admixture dan pigmen pada semen putih. Digunakan untuk

dekorasi.

d. Jet Cement

Setelah 2-3 jam, kuat tekan 200 kg/cm2. Digunakan untuk konstruksi urgent.

23

D. Komposisi Semen

Semen dibentuk oleh 4 oksida utama, yaitu CaO, SiO2, Al2O3, dan Fe2O3 yang

kemudian akan bereaksi membentuk senywa-senyawa berikut:

a. Trikalsium silikat : 3CaO.SiO2 atau C3S

b. Dikalsium silikat : 2CaO.SiO2 atau C2S

c. Trikalsium silikat : 3CaO.Al2O3 atau C3A

d. Tetrakalsium alumina ferit : 4CaO.Al2O3.Fe2O3 atau C4AF

Keempat senyawa tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

C3S

Menunjang kekuatan awal dan menimbulkan panas hidrasi. Kandungan

senyawa ini pada semen Portland adalah 48 – 54 %.

C2S

Memberikan kekuatan awal yang stabil dan lambat pada beberapa minggu

terakhir sebelum mencapai kekuatan akhir yang sama dengan C3S. Kandungan

senyawa ini pada semen adalah 19 – 22 %.

C3A

Memberikan pengaruh kekuatan pada fase akhir dan menyumbang panas

hidrasi paling tinggi. Kandungan senyawa ini pada semen adalah 9-10 %.

C4AF

Memberikan warna gelap pada semen. Kandungan senyawa ini pada semen

adalah 9 – 10%.

E. Sifat-sifat Semen

1. Panas Hidrasi Semen

Panas Hidrasi merupakan panas yang terjadi selama semen mengalami

proses hidrasi. Jumlah panas yang terjadi tergantung pada tipe semen, komposisi

kimia semen, kehalusan semen, dan rasio semen dengan air. Untuk komponen

yang berpengaruh pada timbulnya panas hidrasi adalah C3A, C4AF, C3S, dan

yang paling rendah adalah C2S. berdasarkan hal di atas, maka untuk

24

menghindari retak rambut pada pembangunan bendungan atau menara air,

digunakan semen dengan kandungan C3A rendah. Hal ini membuat panas

hidrasi yang terbentuk tidak terlalu besar sehingga semen akan lebih lambat

mengeras.

Reaksi yang terjadi bila air ditambahkan ke dalam semen Portland yaitu:

C3S + 6H2O C3S2.3H2O + 3Ca(OH)2 (2)

C3S + 4H2O C3S2.3H2O + Ca(OH)2 (3)

C3A + 6 H2O C3A.6H2O (4)

C4AF + H2O 3CaO.Al2O3.6H2O + 3CaO.Fe2O3.6H2O (5)

Kecepatan reaksi hidrasi akan mempengaruhi waktu pengikatan awal

dan pengerasan semen. Kecepatan awal harus cukup lambat agar adonan semen

dapat dituang. Urutan besarnya jumlah panas hidrasi dari yang terbesar ke yang

terkecil adalah:

a. High early strength cement

b. Ordinary cement

c. Moderate heat cement

d. Sulfate resistance cement

e. Low heat cement

Mutu semen sesudah pengerasan dipengaruhi oleh panas hidrasi. Adanya panas

hidrasi akan menyebabkan retak-retak rambut dan penyusutan.

2. Setting and Hardening

Mekanisme terjadinya setting dan hardening pada pencampuran semen

dengan air diawali dengan bereaksinya C3A menghasilkan 3CaO.Al2O3.3H2O.

Senyawa ini berupa gel/pasta yang bersifat cepat set (kaku), sehingga ia akan

mengontrol setting time. Pasta yang terbentuk akan bereaksi dengan gypsum

membentuk etterignite yang akan membungkus permukaan pasta itu sendiri dan

C3A. Lapisan tersebut membuat reaksi hidrasi C3A terhalangi dan proses

pengerasan yang cepat (flash set) dapat dicegah.

25

Peristiwa osmosis membuat lapisan etterignite pecah dan reaksi hidrasi

C3A akan terjadi lagi dan segera pula terbentuk etterignite yang baru. Hal ini

berlangsung terus-menerus hingga gypsum habis terpakai. Proses ini akhirnya

menghasilkan perpanjangan setting time dimana semakin banyak gypsum yang

digunakan maka setting time semakin panjang. Pada peristiwa ini, gypsum

dikenal sebagai “retarder”.

Kecepatan hidrasi bertambah seiring dengan hampir habisnya gypsum

dan C3A yang bereaksi dengan silika. Akibatnya, kristal C3S diubah bentuknya

menjadi kristal yang lebih besar. Periode ini diiringi dengan pecahnya coating.

Coating terbentuk pada awal reaksi hidrasi yaitu berupa endapan Ca(OH)2,

etterinite, dan C-S-H pada partikel semen. Periode inimenghambat reaksi hidrasi

dan disebut “induction period”.

Selama beberapa jam, reaksi hidrasi C3S terjadi dan menghasilkan

3CaO.2SiO2.3H2O (C-S-H). C-S-H akan mengisi rongga dan membentuk titik-

titik kontak yang menghasilkan kekakuan. Konsentrasi dari C-S-H dan titik-titik

kontak akan menghalangi mobilitas partikel-partikel semen. Hal ini

menyebabkan semen menjadi kaku dan terjadilah final set. Pada tahap ini, mulai

terjadi pengerasan secara steady.

3. Kuat Tekan

Komposisi semen sangat mempengaruhi kekuatan (strength) dari semen

itu sendiri. Kekuatan yang dimaksud adalah kuat tekan, yaitu sifat kemampuan

menahan suatu beban. Kekuatan semen tergantung pada kekuatan mekanik

dalam keadaan kaku/set dan keras. Kekuatan ini disebabkan oleh kondisi

partikel-partikel semen dan adhesi terhadap pasir atau agregat lain yang

dicampur sebagai adukan.

C3S memberikan kontribusi yang besar pada kuat tekan awal dan C2S

memberikan kontribusi kekuatan pada umur yang lebih lama. C3A

mempengaruhi kuat tekan sampai pada tingkat tertentu pada umur 28 hari dan

selanjutnya pada umur berikutnya pengaruh ini semakin kecil. Hal yang sama

juga terjadidengan penambahan gypsum. Kekuatan awal merupakan salah satu

26

sifat fisis semen. Kadar C3S yang tinggi berarti semen mempunyai kekuatan

awal yang tinggi. Sedangkan apabila kadar C2S tinggi, semen mempunyai

kekuatan awal yang tinggi untuk waktu yang lama. Kadar C3A hanya sedikit

mempengaruhi perkembangan kekuatan awal, sedangkan pada perkembangan

berikutnya untuk C3A dan C4AF tidak berpengaruh.

4. Kelembaban

Sifat hidrolis semen membuat proses pengerasan semen dapat terjadi

pada udara terbuka. Hal ini terjadi karena semen menyerap air dan udara. Oleh

karena itu, perlu ada perhatian khusus pada saat penyimpanan dan transportasi.

Kelembaban semen akan mengakibatkan menurunnya specific gravity,

terbentuknya gumpalan-gumpalan, terjadinya “false set”, menurunnya kualitas

semen, bertambahnya “loss of ignition”, penurunan kekuatan, dan bertambahnya

waktu setting time dan hardening.

5. Daya Tahan terhadap Sulfat

Beton dari semen Portland dapat mengalami kerusakan oleh pengaruh

asam dan sekitarnya. Umumnya serangan oleh asam dan beton adalah dengan

merubah konstruksi-konstruksi semen yang tidak larut dalam air menjadi

senyawa yang larut dalam air. Misalnya, HCl merubah C3S, C2S, C3A, dan

C4AF menjadi CaCl2, AlCl2, dan FeCl2.

Kecuali barium sulfat, semua senyawa sulfat umumnya dapat

menyerang beton dengan hebatnya. Sulfat bereaksi dengan kalsium hidroksida

dan juga kalsium alumina hidrat. Reaksi yang terjadi dapat menyebabkan

pengembangan volum dan mengakibatkan terjadinya ekspansi. Pada pengaruh

sulfat kontinu, ekspansi tersebut akan menimbulkan keretakan yang dapat

mengakibatkan beton hancur.

27

F. Bahan Baku Pembuatan Semen

Bahan baku yang digunakan di industri semen terdiri dari 3 golongan,

yaitu bahan baku utama, bahan baku korektif, dan bahan baku tambahan (aditif).

Namun di samping itu, ada pula bahan pengotor yang pada umumnya terikut dalam

bahan baku. Pada plant 1-2, bahan baku utama yang digunakan adalah limestone

dan sandy clay, sedangkan bahan baku korektif menggunakan iron sand.

1. Bahan baku utama

a. Limestone

Limestone merupakan bahan baku dengan kadar kapur tinggi berupa batuan

alam (CaCO3) yang termasuk dalam golongan mineral calcerous. Limestone

adalah yang paling umum digunakan, disamping jenis batu chalks, marl,

shell deposit. Batu kapur atau limestone dengan tingkat kemurnian tinggi

terdiri dari calcite dan aroganite. Warna fisik batu kapur dipengaruhi oleh

zat pengotornya. Yang paling murni adalah berwarna putih. Bentuk

limestone yang paling murni adalah kalsit dan aroganit. Kristal kalsit

berbentuk hexagonal dan aroganit berbentuk rhombic. Specific gravity kalsit

2,7 sedangkan aroganit 2,95.

Kebutuhan limestone untuk semua plant di Citeureup dipenuhi dari daerah

Quarry D yang berjarak 7 km dari pabrik. Berikut adalah komposisi dari

limestone (Quality Control, 10 April 2013).

SiO2 : 4,25 %

Al2O3 : 1,77 %

Fe2O3 : 0,45 %

CaO : 49,59 %

MgO : 3,07 %

Moisture content : 5,31 %

28

b. Sandy clay

Bahan baku penting lainnya adalah clay. Clay terbentuk dari hancuran alkali

dan alkalin di alam yang mengandung aluminium silikat dan dari konversi

produk kimianya, terutama feldspar dan mika. Komponen utama clay

dibentuk oleh hydrous aluminium silicates. Clay dibagi menjdi group kaolin,

grup montmorinolite, grup clay mika termasuk illite dan klorida.

Kebutuhan clay untuk semua plant di Citeureup dipenuhi dari tambang

daerah Hambalang. Berikut adalah komposisi dari clay (Quality Control, 10

April 2013).

SiO2 : 63,30 %

Al2O3 : 14,89 %

Fe2O3 : 5,05 %

CaO : 1,39 %

MgO : 1,45 %

Moisture content : 8,75 %

2. Bahan baku korektif

Bahan korektif ditambahkan apabila pada pencampuran komponen utama

komposisi oksida-oksida utamanya belum memenuhi persyaratan baik secara

kuantitatif maupun kualitatif. Komposisi penambahan tergantung kekurangan

sesuai dengan raw mix design yang diinginkan. Beberapa contoh bahan baku

korektif yang biasa digunakan adalah:

Untuk silika : pasir silika, diatomite, tanah liat

Untuk besi : pyrite cynder, iron sand, iron ore

Untuk plant 1-2, bahan baku korektif yang digunakan adalah pasir besi (iron

sand) yang dibeli dari PT Aneka Tambang (persero) Tbk. Cilacap.

29

3. Bahan baku aditif

Bahan baku aditif (tambahan) diberikan untuk tujuan tertentu, terutama

untuk memperbaiki sifat-sifat semen atau membuat jenis semen tertentu. Pada

plant 1-2, terutama plant 1 yang memproduksi semen PCC, bahan baku aditif

yang digunakan berupa gypsum, trass, dan limestone. Contoh bahan aditif yang

sering digunakan adalah sebagai berikut.

a. Gypsum (CaSO4.2H2O)

Bahan ini dibeli dari PT Petrokimia Gresik (untuk gypsum sintetis) dan dari

Thailand (untuk gypsum alami). Gypsum yang digunakan berkisar antara 2 –

3 % dari keseluruhan bahan baku. Penambahan gypsum bertujuan untuk

memperlambat pengerasan semen (setting time).

b. Trass atau Pozzolan

Konsentrasi yang digunakan diperbolehkan hingga 30 % untuk semen jenis

PPC. Sedangkan untuk OPC dan PCC masing-masing diperbolehkan hingga

10 dan 20 %. Kandungan terbanyak Pozzolan berupa silika dan alumina.

4. Bahan pengotor dan merugikan

Bahan pengotor yaitu komponen-komponen yang terikut dalam bahan baku

yang merugikan kualitas semen atau mengganggu jalannya operasi, sehingga

jumlahnya harus dibatasi.

a. Magnesium oksida (MgO)

MgO muncul dalam limestone terutama dalam bentuk diatomite

(CaCO3.MgCO3). kandungan dalam clinker seharusnya sebanyak 2 %.

Kelebihan MgO dapat menyebabkan magnesia expansion atau keretakan

pada saat semen mengeras. Hal ini terjadi karena MgO bebas yang dikenal

dengan periclase bereaksi dengan air menghasilkan Mg(OH)2. Tetapi proses

ini berjalan lambat. Mg(OH)2 mempunyai volume yang lebih besar daripada

MgO dan dibentuk pada bintik yang sama dimana partikel periclase

bertempat. Hal ini dapat memisahkan pasta semen yang sedang mengeras,

sehingga dapat menyebabkan keretakan.

30

b. Alkali

Kandungan K2O dan Na2Osudah ada dalam bahan baku seperti clay dimana

komponen-komponen ini terdispersi dalam feldspar, mika, dan partikel illite,

serta sejumlah kecil abu batubara. Selama proses pembakaran dalam rotary

kiln, sebagian dari alkali menguap dalam zona pembakaran yang dapat

menyebabkan sirkulasi alkali.

c. Sulfur

Sulfur atau belerang biasanya muncul dalam bentuk silfida (pyrite dan

marcasite) dalam semua bahan baku semen. Kelebihan kandungan sulfur

seperti SO2 dapat bereaksi dengan CaCO3 dalam preheater dan kembali ke

kiln dalam bentuk CaSO4. Zat ini juga dapat memproduksi alkali sulfat yang

dapat mempengaruhi operasi kiln dan kualitas semen. Selain itu, kandungan

sulfur yang berlebih dapat menyebabkan penambahan emisi SO2 pada gas

buangan, menyumbat saluran preheater, dan bersifat korosif yang dapat

merusak peralatan. Untuk mengontrol setting time, semen membutuhkan

kalsium sulfat (gypsum) yang ditambahkan pada clinker. Kandungan

maksimum yang diperbolehkan dalam semen antara 1,7 – 2,4 %.

d. Klorida

Klorida bereaksi dengan alkali dala rotary kiln membentuk alkali klorida,

dan bersirkulasi di antara zona pembakaran kiln dan preheater, membentuk

sebuah siklus atau sirkulasi.

Mekanisme terjadinya suatu siklus klorida, alkali, atau sulfur (dikenal

dengan istilah alkali-cycle atau sulfur-cycle) terjadi di zona pembakaran kiln

dimana komponen tersebut menguap karena suhu yang tinggi. Komponen-

komponen ini akan membentuk gas dan terbang bersama gas buang kiln

menuju preheater. Di dalam preheater, karena suhunya lebih dingin, maka

akan terjadi pengembunan hingga pemadatan kembali di dalam preheater.

Padatan yang terbentuk tak jarang menyumbat saluran di dalam preheater.

31

Proporsi bahan baku yang digunakan dalam pembuatan semen pada plant 1-2 adalah

sebagai berikut (Quality Control, 10 April 2013):

Limestone : 84,36 %

Sandy clay : 14,34 %

Iron sand : 1,32 %

G. Teknologi Pembuatan Semen

Teknologi pembuatan semen secara umum dibagi menjadi 4 macam proses, yaitu

proses basah, proses semi basah, proses semi kering, dan proses kering.

1. Proses basah

Pada proses ini, umpan masuk kiln berupa slurry dengan kadar air 25 – 40 %.

Kiln yang digunakan untuk proses basah mempunyai ukuran yang panjang dan

memerlukan zona dehidrasi karena harus mengeringkan kadar air yang cukup

tinggi. Panas yang diperlukan besar, yaitu 1200 – 1500 kkal/kg cklinker.

Keuntungan:

a. Semen yang dihasilkan lebih baik karena lebih homogen

b. Debu yang dihasilkan relatif lebih sedikit

Kerugian:

a. Untuk kapasitas clinker yang sama, fixed capital untuk pembuatan kiln

proses basah lebih besar dibandingkan dengan proses kering, karena kiln

yang digunakan lebih panjang.

b. Pada waktu pembakaran, memerlukan panas dalam jumlah yang besar

sehingga dibutuhkan bahan bakar yang banyak (biaya produksi tinggi.

2. Proses semi basah

Dalam proses semi basah, umpan masuk kiln dalam bentuk coke. Penyediaan

umpan kiln sama dengan proses basah, hanya umpan kiln disaring lebih dahulu.

Selanjutnya coke yang digunakan sebagai umpan kiln disyaratkan mempunyai

kandungan air 17 – 27 %.

32

Keuntungan:

a. Panas yang digunakan pada waktu pembakaran tidak sebesar panas yang

digunakan pada waktu pembakaran di proses basah.

b. Debu yang dihasilkan relatif lebih sedikit dibandingkan proses kering.

3. Proses semi kering

Dalam proses semi kering, umpan masuk kiln dalam bentuk butiran. Bahan baku

yang telah dihancurkan, digiling dalam raw mill. Selanjutnya dibentuk butiran-

butiran dalam unit granulasi dengan penambahan 10 – 15 % air dan dicampur

untuk mencapai homogenitas. Setelah homogen baru diumpankan ke kiln.

Kerugian:

a. Peralatan yang digunakan lebih banyak

b. Debu yang dihasilkan lebih banyak dibandingkan dengan proses basah dan

semi basah.

4. Proses kering

Umpan yang masuk kiln berupa bubuk kering. Kadar air bahan baku antara 0,5 –

1,0 %. Saat ini proses yang paling banyak digunakan dalam pembuatan semen,

termasuk PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk., adalah proses kering.

Keuntungan:

a. Kiln yang digunakan lebih pendek

b. Kebutuhan panas lebih rendah

Kerugian:

a. Campuran tepung baku kurang homogen dibandingkan proses basah.

b. Banyak menimbulkan debu

H. Mekanisme Reaksi Pembuatan Semen

Mekanisme reaksi yang terjadi dalam proses pembuatan semen dapat dilihat pada

Tabel 4. Reaksi-reaksi yang ada terjadi di Suspension Preheater dan Kiln. Adapun

besarnya panas pembentukan material semen dapat dilihat pada tabel 5 (Lea, 1970).

33

Tabel 4. Mekanisme Reaksi Pembuatan Semen Proses Kering

Suhu, °C Proses Reaksi kimia

< 100 Pelepasan air bebas

100 – 400 Pelepasan air terikat

400 – 750 Dekomposisi tanah liat Al4(OH)8Si4O10 2Al2O3.SiO2 + 4H2O

600 – 900 Dekomposisi metakaolin membentuk

campuran oksida yang reaktif Al2O3.2SiO2 Al2O3 + 2SiO2

600 – 1000 Dekomposisi limestonedan pembentukan

C2S dan C3A

CaCO3 CaO + CO2

3CaO + 2SiO2 + Al2O3 2CaO.2SiO2 + CaO.Al2O3

800 – 1300 Reaksi limestone dengan C2S dan C3A

serta pembentukan C4AF

2CaO.2SiO2 + CaO C2S

2CaO + SiO C2S

CaO.Al2O3 + 2CaO C3A

CaO.Al2O3 + 3CaO + Fe2O3 C4AF

12500 – 1450 Reaksi lanjut limestone dengan C2S C2S + CaO C3S

1450 – 1200 Pendinginan kiln

1200 – 100 Pendinginan clinker di cooler

Tabel 5. Panas Pembentukan Material Utama Semen

Reaksi Panas pembakaran, kkal/kg

20 °C 1300 °C

2CaO + SiO2 (gel) ↔ βC2S 193,0 -

2CaO + SiO2 (gel) ↔ γC2S 199,0 -

3CaO + SiO2 (gel) ↔ C3S 143,5 -

2CaO + SiO2 (aerosil) ↔ C2S 159,6 -

3CaO + SiO2 (aerosil) ↔ C3S 119,2 -

2CaO + SiO2 (quartz) ↔ C2S 173,0 146,0

3CaO + SiO2 (quartz) ↔ C3S 129,0 111,0

3CaO + αAl2O3 ↔ C3A 16,0 21,0

4CaO + αAl2O3 + Fe2O3 ↔ C4AF 25,0 -

4CaO + 2αAl2O3 + Fe2O3 ↔ C6A2F 37,0 -

34

I. Parameter Penentu Kualitas Semen

1. Parameter Fisika

a. Kehalusan semen

Kehalusan semen menentukan luas permukaan partikel semen. Semakin

halus semn akan menyebabkan peningkatan panas hidrasi, peningkatan

kebutuhan air, dan terjadi drying shringkage pada proses hidrasi. Kekuatan

semen juga akan bertambah seiring bertambah halusnya semen. Bila semen

terlalu kasar, kekuatan, keplastisan, dan konsistensinya akan berkurang.

b. Kekekalan bentuk

Kekekalan bentuk disyaratkan untuk mengendalikan pemuaian atau

penyusutan beton yang dapat merusak konstruksi bangunan. Ekspansi semen

tersebut tergantung pada kandungan CaO dan MgO, Na2O dan K2O. Untuk

ordinary cement, kandungan maksimum senyawa-senyawa tersebut masing-

masing adalah:

MgO : 2 %

SO3 : 3,5 %

Total alkali : 0,6 %

Free lime : 1 %

c. Setting time

Waktu pengikatan disyaratkan untuk mengendalikan sifat plastisitas dan

workability dari adonan semen. Setting time dipengaruhi oleh temperatur dan

kelembaban relatif. Temperatur yang tinggi dapatmenyebabkan waktu

pengikatan menjadi pendek. Penambahan bahan retarder seperti gypsum

juga mempengaruhi waktu pengikatan. Semakin banyak gypsum yang

ditambahkan, maka setting time-nya juga semakin lama.

d. Kuat tekan

Syarat ini digunakan untuk mengontrol kemampuan untuk menerima beban

tekan dari mortal atau beton yang akan dibuat. Kuat tekan dipengaruhi oleh:

Komposisi mineral, kandungan CaO, MgO, dan gypsum

Temperatur

35

Kehalusan semen

Rasio semen-air

Cara pengerjaan dan perlakuan

Standar kuat tekan minimum yaitu:

230 kg/cm2 setelah 3 hari



e. Panas hidrasi

Syarat ini digunakan untuk mengontrol agar panas yang digunakan pada

reaksi hidrasi semen tidak terlalu besar. Panas yang terlalu besar dapat

menimbulkan keretakan pada beton.

f. False set

Hal ini terjadi bila adonan megeras dalam waktu yang singkat. Dengan

proses weathering pada semen, false set dapat dihindari sehingga alkali

karbonat tidak terbentuk dari alkali dalam semen dan CO2 dalam udara.

g. Specific gravity

Specific gravity digunakan sebagai ukuran untuk mengetahui kesempurnaan

pembakaran clinker dan untuk mengetahui apakah clinker telah tercampur

dengan sempurna.

2. Parameter Kimia

a. Loss of Ignition (LOI)

LOI disyaratkan untuk mencegah adanya mineral-mineral yang dapat

diuraikan pada pemijaran. Besarnya hilang pijar yang tergantung pada

banyaknya air kristal gypsum umumnya berkisar 2,5 – 3 %. Hilang pijar

pada semen terutama disebabkan oleh terjadinya penguapan air kristal yang

berasal dari gypsum dan penguapan air dan CO2 yang terlepas ke udara.

b. Insoluble Residue (IR)

IR adalah residu yang tetap tinggal di ayakan setelah semen direaksikan

dengan HCl dan Na2CO3. Nilai IR umumnya 1,5 %. IR dibatasi untuk

36

mencegah tercampurnya bahan semen dengan bahan pengotor yang melebihi

batas.

c. Free Lime (CaO bebas)

Free lime adalah CaO yang tidak ikut bereaksi dengan komponen lain

selama proses pembuatan clinker. Kandungan CaO bebas yang baik adalah

dibawah 1,5 %. Bila terlalu tinggi, beton akan memiliki kekuatan yang lebih

rendah.

d. MgO

Kandungan MgO dibatasi karena dapat menimbulkan ekspansi terhadap

semen setelah jangka waktu beberapa tahun (akibat reaksi MgO dengan air

menjadi Mg(OH)2 yang mempunya volume besar).

e. SO3

SO3 dapat digunakan untuk memperbaiki pengikatan atau setting (sebagai

retarder) tetapi bila terlalu banyak akan menimbulkan kerugian yaitu dapat

menurunkan kekuatan semen.

f. Alkali

Dapat menimbulkan keretakan pada beton apabila dipakai agregat yang

mengandung silikat reaktif terhadap alkali. Apabila sgregatnya tidak

mengandung silikat yang reaktif terhadap alkali, tidak menimbulkan

kerugian.

g. Mineral C2S, C3S, C3A, dan C4AF

Umumnya standar mineral ini tidak dibatasi karenapengukurannya

membutuhkan peralatan mikroskopis yang mahal, namun dapat dihitung

melalui perhitungan estimasi. Syarat-syarat kimia dari semen Portland dapat

dilihat pada Tabel 6.

37

Tabel 6. Syarat Kimia dari Semen Portland

Komponen Tipe

I II III IV V

MgO max 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

SO3 max untuk C3S < 8 % 3,0 3,0 4,5 3,0 3,0

SO3 max untuk C3S > 8 % 2,5 3,0 3,0 - -

LOI max 3,0 3,0 3,0 2,5 3,0

IR max 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Alkali sebagai Na2O 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

C3S max - - - 35 -

C3S min - - - 40 -

C3A max - 8 25 7 6

C4AF + 2C3S atau C4AF + C2S max - - - - -

C3S + C3A max - 56 - - -

3. Modulus Semen

Komposisi clinker yang terdiri dari banyak komponen dengan tingkat

kemungkinan yang sangat banyak da raw mix-nya bersumber dari bermacam-

macam bahan baku dengan komposisi yang kompleks. Kompleksitas itu

menyulitkan dalam membuat konfigurasi penyusunan bahan baku. Hal ini perlu

memenuhi persyaratan semen yang dikehendaki. Untuk itulah dibuat rasio yang

dapat memudahkan kontrol komposisi semen. Rasio itu disebut Modulus.

Untuk menentukan proporsi bahan baku, digunakan modulus semen.

Modulus semen adalah bilangan yang menyatakan perbandingan senyawa-

senyawa seperti CaO, SiO2, Al2O3, dan Fe2O3. Modulus-modulus ini digunakan

sebagai dasar untuk menghitung perbandingan bahan baku yang diperlukan

untuk pembuatan terak dengan komposisi yang diinginkan, sehingga

menghasilkan jenis semen yang sesuai dengan standar produk yang berlaku.

Modulus yang dipakai dalam semen adalah:

38

a. Lime Saturation Factor (LSF)

Harga LSF antara 66 – 120 tetapi disarankan 92 – 96. Free lime disebabkan

oleh harga LSF yang lebih besar dari 100. Semakin tinggi harga LSF

biasanya kekuatan semen semakin baik dan membutuhkan panas yang lebih

tinggi pada proses pembakaran clinker.

b. Silica Modulus (SM)

Harga SM berkisar antara 1,9 – 3,2, tetapi dalam pembuatan semen

disarankan antara 2,3 – 2,7. Semakin tinggi harga SM akan menyebabkan:

1) Pengerasan semen lambat

2) Pembentukan coating di kiln cenderung turun

3) Pembakaran clinker sulit

4) Kebutuhan bahan bakar meningkat

Jika harga SM terlalu rendah karena kandungan Al2O3 yang tinggi, maka

semen akan cepat mengeras.

c. Iron Modulus (IM)

Harga IM berkisar antara 1,5 – 2,5. Semen yang mempunyai harga IM tinggi

mengakibatkan waktu pengerasan yang sangat cepat sehingga diperlukan

gypsum dalam jumlah besar.

39

BAB IV

DESKRIPSI PROSES

A. Konsep Proses

Proses pembuatan semen dengan bahan baku batu kapur, tanah liat, dan pasir besi

dilakukan berdasarkan pada reaksi dehidrasi, kalsinasi, dan molekulerisasi.

1. Reaksi dehidrasi

CaCO3.xH2O(s) CaCO3(s) + xH2O(g) (9)

Al2O3.yH2O(s) Al2O3(s) + yH2O(g) (10)

SiO2.zH2O(s) SiO2(s) + zH2O(g) (11)

Fe2O3.pH2O(s) Fe2O3(s) + pH2O(g) (12)

Reaksi dehidrasi terjadi pada fase padat dan bersifat irreversible endotermis.

Reaksi ini meliputi penguapan air bebas yang terjadi di raw mill dan penguapan

air terikat yang terjadi di suspension preheater (SP).

2. Reaksi kalsinasi

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) (13)

MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g) (14)

Reaksi kalsinasi terjadi pada fase padat dan gas serta bersifat irreversible

endotermis. Reaksi ini mulai terjadi di suspension preheater kemudian berlanjut

di kiln.

3. Reaksi molekulerisasi

2CaO(l) + SiO2(l) 2CaO.SiO2(l) (C2S) (15)

3CaO(l) + Al2O3(l) 3CaO.Al2O3(l) (C3A) (16)

CaO.(l) + 2CaO.SiO2(l) 3CaO.SiO2(l) (C3S) (17)

3CaO.Al2O3(l) + Fe2O3(l) 4CaO.Al2O3.Fe2O3(l) (C4AF) (18)

Reaksi molekulerisasi terjadi pada fare cair dan bersifat irreversible eksotermis.

Reaksi ini terjadi di rotary kiln pada suhu 850 – 1450 °C dan tekanan 4,10 –

7,40 bar.

40

B. Langkah Proses

Gambar 4. Diagram Alir Pembuatan Semen

Secara garis besar, proses pembuatan semen di Plant 1-2 PT Indocement Tunggal

Prakarsa Tbk. dibagi dalam beberapa tahap berikut:

1. Raw Mill Section

Sebelum bahan baku dimasukkan ke dalam kiln, bahan baku perlu mengalami

tahap pengeringan dan penggilingan. Hal ini dimaksudkan untuk:

a. Mengeringkan bahan baku hingga kadar airnya berkurang dari 9,5 %

menjadi ± 1 %.

b. Mereduksi ukuran bahan baku dari 30 mm hingga ukurannya menjadi 170

mesh (90 μ) sehingga diperoleh material yang lebih halus dengan luas

permukaan besar yang berpegaruh pada keefektifan di suspension preheater

dan kiln

c. Mencampur bahan sehingga diperoleh campuran yang homogen dan

menghasilkan LSF, SM, dan IM yang ditentukan

41

d. Memisahkan bahan yang masih kasar agar dapat diproses kembali sehingga

memenuhi syarat untuk umpan di Burning Section (raw meal)

Batu kapur (limestone), tanah liat (sandy clay), dan pasir besi (iron

sand) dari tempat penampungan sementara dimasukkan ke dalam hopper dengan

belt conveyor. Dari hopper menggunakan apron conveyor, bahan baku

ditimbang dengan weighing feeder untuk menghitung banyaknya bahan baku

yang diperlukan. Dari weighing feeder, bahan baku tersebut melewati belt

conveyor untuk diumpankan masuk ke dalam raw mill.

Dalam proses penggilingan dengan mill juga terjadi proses

pengeringan dengan menggunakan gas panas yang berasal dari SP (Suspension

Preheater) dengan temperatur + 300oC. Lifter dipasang diruang pengeringan

yang berfungsi untuk membantu kontak gas panas dengan material yang masuk.

Material yang telah tergiling kemudian akan terlempar dan terisap

menuju separator. Material yang halus akan menuju alat penangkap debu

Electrostatic Precipitator (EP). Sedangkan material yang masih kasar akan jatuh

kembali ke meja akibat gravitasi yang kemudian masuk bucket elevator untuk

dikembalikan ke dalam mill melalui saluran masuk yang berada di separator

untuk digiling kembali. Pada EP, debu yang tidak tertangkap dibuang ke udara

bebas melalui cerobong. Batas emisi debu disini adalah 80 mg/m3. Sedangkan

bahan baku halus yang dapat ditangkap EP akan jatuh kemudian akan diangkut

dengan screw conveyor dan air slide, kemudian dibawa masuk ke bucket

elevator dan dialirkan ke blending silo untuk dihomogenisasi.

2. Burning Section Section

Pada proses pembakaran ini akan terjadi reaksi kimia antara batu

kapur, silika, tanah liat dan pasir besi membentuk clinker dengan kandungan

C2S,C3S,C3A dan C4AF. Proses pembakaran meliputi tahapan:

a. Tahap Homogenisasi

Proses ini terjadi di dalam blending silo dengan menggunakan

bantuan udara bertekanan tinggi dari dasar silo. Tujuan homogenisasi adalah

untuk menghomogenkan campuran tepung baku, sehingga diharapkan tidak

42

akan terjadi kesulitan pada saat operasi di kiln. Keuntungan tahapan ini

adalah:

1) Mutu clinker lebih baik dan seragam

2) Penghematan bahan bakar

3) Proses pembakaran lebih stabil dalam kurun waktu yang lama

4) Terjadinya coating (tepung baku yang meleleh, bereaksi dan melekat

pada bata tahan api) sehingga bata tahan apinya dapat bertahan lama.

Pada plant 1 terdapat dua buah blending silo dengan kapasitas

masing-masing 1.000 ton. Material masuk melalui air slide yang kemudian

disebar ke enam buah saluran yang berada di atas silo. Didasar silo, material

terfluidisasi oleh udara, masuk ke dalam silo outlet secara bergantian dan

secara otomatis dialirkan ke ruang blending. Material jatuh ke air slide dan

dari bawah dialirkan udara yang bertekanan tinggi sehingga material

terangkat dan saling berhamburan hingga terhomogenisasi.

b. Tahap Pembentukan Klinker

Proses pembentukkan clinker terjadi dalam rotary kiln maupun

sebelumnya pada Suspension preheater (SP). Di dalam SP, material / raw

meal mengalami pemanasan awal dan proses kalsinasi awal. Kalsinasi awal

bertujuan untuk menaikkan derajat kalsinasi material sebelum masuk kiln

karena proses kalsinasi membutuhkan energi yang besar sehingga beban

panas kiln berkurang. Panas yang dibutuhkan untuk pemanasan dan

kalisinasi awal diperoleh dari gas buang rotary kiln dan dari pembakaran

yang terjadi di SP. Selanjutnya pada rotary kiln terjadi proses kalsinasi

lanjutan, sintering, dan pendinginan clinker. Keuntungan yang didapat

dengan menggunakan SP antara lain :

1) Gas panas yang keluar dari SP dapat digunakan untuk pemanasan di raw

mill, impact dryer, dan rotary dryer.

2) Panjang rotary kiln dapat relatif lebih pendek.

3) Penghematan bahan bakar

43

Secara keseluruhan, arah aliran gas dengan material adalah

counter current, tetapi bila dilihat per bagian transfer panasnya terjadi secara

co-current. Pembakaran menggunakan bahan bakar batubara yang dialirkan

ke burner pada ujung pengeluaran kiln. Batubara dibakar dengan bantuan

udara primer yang dihembuskan oleh primary fan blower dan udara

sekunder yang berasal dari cooler. Hasil pembakaran berupa gas panas

digunakan untuk membantu pemanasan di SP, raw mill dan coal mill.

Umpan kiln dari raw meal blending silo dialirkan oleh air slide dan bucket

elevator ke feed tank sebagai tempat penampungan sementara. Dari feed

tank, tepung baku dikeluarkan dan diumpankan ke SP.

Pada plant 1, jenis SP yang digunakan adalah Suspension

Preheater with Calciner dimana SP tersebut memiliki 4 stage yang berupa

cyclone (C1,C2,C3,C4). Material masuk kedalam SP melalui saluran

penghubung antara siklon 4 dan 3 sedangkan gas panas mengalir

berlawanan arah dengan umpan. Dengan adanya susunan siklon di SP, maka

tepung baku mengalami pemanasan sepanjang tingkatan di siklon dan karena

gaya sentrifugal, material akan turun terpisah dengan gas panas. Karena

dorongan gas panas dari siklon 3, maka material yang berada di saluran

antara siklon 4 dan 3 terangkat masuk siklon 4. Pada siklon 4 terjadi proses

penguapan air yang terdapat pada tepung baku. karena gaya sentrifugal

material akan terpisah dengan gas panas. Material akan turun ke siklon 3 dan

2. karena ada dorongan gas panas dari siklon 2 maka material akan masuk di

siklon 3. Pada siklon 3 terjadi pemisahan material dengan gas panas

sehingga material akan jatuh ke saluran siklon 4, sedangkan gas panas akan

naik. Hal yang sama terjadi pada siklon 2 dan 1, material yang jatuh pada

siklon 1 masuk ke dalam calciner (KSV). Pada calciner material menerima

gas panas dari kiln yang selain menaikkan temperaturnya juga mendorong

terjadinya proses prekalsinasi hingga 85-90%.

44

Reaksi dekomposisi carbonat adalah :

(13)

Dari siklon 4 baru dimasukkan ke kiln inlet hood. Penggunaan pre-calciner

ini memberikan keuntungan:

1) Diameter dan panjang kiln lebih kecil sehingga mengurangi penggunaan

bata tahan api di burning zone, karena sebagian pembakaran di burning

zone telah dilakukan oleh precalciner.

2) Bebas panas lebih rendah, terutama untuk kiln berkapasitas besar

3) Waktu tinggal material didalam kiln lebih cepat.

Tahap berikutnya tepung baku masuk ke rotary kiln. Disinilah

terjadi proses kalsinasi lanjutan dan sintering atau pembentukan mineral-

mineral pembentuk semen, yaitu C2S, C3S, C3A dan C4AF. Kontak antara

material dan gas panas berlangsung secara counter current, sehingga terjadi

perpindahan panas yang menyebabkan perubahan fisik dan kimia dari

material sepanjang kiln.

Tepung baku masuk rotary kiln pada suhu + 850oC. Pada daerah

kalsinasi suhu berkisar antara 850-1000oC, dan pada daerah sintering

berkisar 1450oC. Karena proses pembentukan clinker di dalam rotary kiln

berlangsung pada temperatur yang sangat tinggi, maka dinding rotary kiln

harus dilapisi dengan bata tahan api untuk melindungi shell tube akibat nyala

api, gas panas dan material panas, mengurangi beban rotary kiln dan

berfungsi sebagai isolator panas, sehingga dapat mengurangi kehilangan

panas akibat radiasi dan konveksi.

Proses klinkerisasi dalam kiln terbagi dalam beberapa zone, yaitu:

CaCO3 CO

2 CaO +

Panas

45

1) Calcining Zone

Pada zone ini raw meal dari preheater akan mengalami pemanasan

hingga ± 900 0C dan proses yang terjadi adalah proses penguraian secara

maksimum dari unsur-unsur reaktif yang terkandung dalam material.

Pada kondisi ini material masih berbentuk bubuk, dan bagian dalam kiln

digunakan lapisan brick alumina.

2) Transition Zone

Karena adanya slope kiln ke arah outlet dan bergerak memutar, maka

material dari calcining zone akan bergerak ke daerah transition zone.

Pada daerah ini material mengalami pemanasan hingga ± 1200 0C.

Proses yang terjadi adalah mulai terbentuk reaksi sedikit demi sedikit

antara CaO dengan senyawa SiO2, Al2O3, dan Fe2O3. Material mulai

berubah menjadi cair dan pada daerah ini.

3) Sintering Zone

Pada daerah ini material mulai mendekati sumber panas yang terpancar

dari burner. Pemansan yang terjadi hingga ± 1500 0C. Proses yang

terjadi adalah pelelehan dari seluruh material dan reaksi maksimum

antara CaO dengan unsur SiO2, Al2O3, dan Fe2O3 membentuk mineral

compound senyawa utama klinker yaitu C2S (belite), C3S (alite), C3A

(celite), dan C4AF (felite). Reaksi ini disebut reaksi klinkerisasi. Lapisan

yang terpasang pada dinding kiln adalah brick jenis basic yang

mempunyai sifat dapat mengikat coating, sehingga kiln shell lebih

terlindungi terhadap perlakuan panas yang sangat tinggi.

Reaksi klinker adalah:

4CaO(s) + Al2O3(s) + Fe2O3(s) 4CaO. Al2O3.Fe2O3(s) (C4AF) (18)

4CaO(s) + Al2O3(s) 3CaO. Al2O3(s) (C3A) (16)

2CaO(s) + SiO2(s) 2CaO.SiO3(ℓ) (C2S) (15)

CaO(s) + 2CaO. SiO3(ℓ) 3CaO. SiO3(s) (C3S) (17)

46

4) Cooling Zone

Material yang berbentuk cair di sintering zone akan mengalir ke

coolingzone dan akan mengalami perubahan fasa karena material

menjauhi burner gun. Temperatur akan turun hingga mencapai ± 1200

0C, dan karena adanya gerakan rotasi kiln, maka sebagian besar material

akan berbentuk butiran.

c. Tahap Pendinginan Klinker

Setelah mengalami proses pembentukan clinker dari rotary kiln, clinker

didinginkan terlebih dahulu agar:

1) Menjaga keawetan peralatan transport dan penyimpanan karena clinker

masih bertemperatur tinggi

2) Menghindari terurainya C3S menjadi C2S

3) Clinker yang panas dapat menyebabkan peruraian gypsum yang

ditambahkan pada penggilingan akhir.

4) Menghindari terbentuknya crystal periclase, yang akan menurunkan

kualitas semen.

Pendinginan ini dilakukan secara tiba-tiba atau disebut juga proses

quenching. Laja pendinginan clinker mempengaruhi perbandingan antara

cristal dan fase cair clinker. Pendinginan yang lambat mendorong

pertumbuhan mineral clinker, oleh karena itu pendinginan clinker dilakukan

secara tiba-tiba dari suhu + 1450oC menjadi 120

oC.

Tujuan quenching yaitu untuk mendapatkan klinker dengan mutu yang baik

dan mencegah terjadinya reaksi inversi pembentukan C2S dari C3S. Reaksi

inversi C3S:

3CaO.SiO2(s) 2CaO.SiO2(s) + CaO(s) (19)

Proses pendinginan clinker di P-11 dilakukan dengan grate cooler

atau Air Quenching Cooler (AQC). Hamparan clinker yang mengalir

sepanjang grate cooler digerakkan dengan system hidrolisis. Udara

pendingin dihembuskan dari bawah grate dengan menggunakan cooling fan

47

menembus hamparan clinker. Udara hasil pembakaran dibagi menjadi udara

sekunder, tersier dan gas buang. Udara sekunder dimanfaatkan untuk

pembakaran di SP. Sedangkan gas buang setelah melewati Electrostatic

Precipitator (EP) dikeluarkan melalui stack.

Selain laju udara, variabel lain yang dikontrol adalah kecepatan

grate plate. Diantara grate 2 dan 3 terdapat crusher yang berfungsi

mereduksi ukuran clinker (biasanya berupa coating yang terlepas dari bata

tahan api) menjadi lebih kecil lagi. Partikel halus ini bersama-sama dengan

partikel halus dari EP yang telah dipisahkan dari gas buang dan diangkut

oleh screw conveyor, dibawa dengan apron conveyor menuju clinker silo.

Temperatur clinker yang keluar dari grate cooler sekitar 80-120oC. Diantara

semua tipe cooler, grate cooler adalah yang paling bagus dibandingkan

dengan satellite cooler karena grate cooler melakukan pendinginan secara

mendadak sehingga clinker yang dihasilkan bertemperatur lebih rendah.

3. Finish Mill Section

Pada unit penggilingan akhir dilakukan penggilingan clinker menjadi

semen yang memenuhi syarat kehalusan. Kehalusan semen adalah salah satu

faktor penentu utama dari semen yang dihasilkan. Partikel keluar dari alat

penggilingan (mill) yang kemudian melewati separator dan produk yang keluar

berukuran 30 µm yang akan menghasilkan kuat tekan awal yang tinggi dan

peningkatan kuat tekan beton pada tahap berikutnya.

Clinker dari silo penyimpanan dimasukkan ke dalam hopper melalui

vibrating feeder dan ditentukan proporsinya dengan weighing feeder, kemudian

dibawa kealat penggilingan akhir. Gypsum sebagai bahan tambahan dibawa dari

storage menuju ke hooper dengan belt conveyor. Dengan diatur oleh weighing

feeder gypsum dimasukkan ke cement mill bersama dengan clinker. Gypsum

yang ditambahkan 3-5% dari clinker. Cement mill yang digunakan adalah tube

mill dengan ukuran diameter shell 4,1 m dan panjang 12,5 m, dengan kapasitas

80 ton/jam dan terdiri dari 2 chamber yang dibatasi oleh compartement.

48

Chamber 1 diisi oleh bola-bola baja (steel ball) ukuran diameter 60, 70, dan 80

mm dan chamber 2 diisi baja dengan diameter 17, 20, 30 dan 50 mm dan proses

kontak antara steel ball dan clinker di masing-masing chamber berlangsung ±

30 menit. Dinding shell dilapisi dengan linear yang berfungsi mengarahkan

gerakan stell ball dan melindungi shell. Dengan adanya putaran mill maka akan

terjadi benturan antara steel ball dengan clinker sehingga clinker dapat hancur

dan halus yang mengakibatkan suhu dalam alat menjadi tinggi.

Sedang suhu dalam alat ini tidak boleh lebih dari 120oC karena

gypsum akan kehilangan air kristalnya sehingga tidak dapat berfungsi sebagai

retarder dan semen yang dihasilkan akan mengalami proses false set yang lebih

cepat. Oleh karena itu di kedua ujung cement mill terdapat water spray yang

berfungsi untuk menyemburkan air agar suhu di dalam mill kurang dari atau

sama dengan 120oC.

Produk yang keluar dari Cement mill sebagian besar masuk lewat air

slide ke bucket elevator untuk selanjutnya dengan bantuan air slide, material

masuk O-sepa separator. Disini terjadi pemisahan partikel, partikel yang belum

memenuhi syarat kehalusan akan masuk kembali ke mill sedangkan partikel

halus akan masuk cement silo sebagai produk dengan bantuan air lift. Hasil

kasar (tailing) akan kembali masuk ke mill, sedagkan hasil yang halus bersama

dengan hasil dari air separator dan produk halus yang terikat udara masuk

dalam EP lewat air slide akan masuk ke cement silo dengan bantuan air lift.

4. Packing House Section

Dari cement silo, produk semen yang sudah jadi diangkut

menggunakan air slide menuju bucket elevator. Dari bucket elevator, semen

dimasukkan ke dalam vibrating screen untuk memisahkan material yang halus

dan kasar serta pangotor yang ikut terbawa produk semen.

Material kasar dan pengotor dibuang dengan menggunakan corong

vibrating screen di bagian atas, sedangkan material yang halus langsung masuk

ke dalam cement bin. Dari Bin, semen dialirkan ke dalam in-line packer. Jika

bin tersebut telah penuh maka semen akan terus bersirkulasi, yaitu dijatuhkan

49

kembali ke dalam bucket elevator lalu kembali ke vibrating screen dan

seterusnya.

Masing-masing in-line packer terdiri dari enam corong pengisian yang

mengumpankan semen ke dalam kantong dengan kapasitas masing-masing 40

kg dan 50 kg. untuk mengurangi jumlah semen tumpah pada saat pengisian,

maka dipasang screw conveyor pendek pada masing-masing in-line packer dan

selanjutnya dialirkan ke screw conveyor panjang lalu masuk ke dalam bucket

elevator dan ke vibrating screen, selanjutnya masuk ke dalam bin.

Semen yang telah masuk ke dalam kantong akan diangkut ke dalam

belt conveyor menuju truk pengangkutan. Selain pengemasan ke dalam kantong

50 kg, pada unit packing terdapat juga pengemasan dalam ukuran besar yakni

big bag dengan kapasitas 1 dan 1,5 ton serta semen curah dengan kapasitas 15-

25 ton atau sesuai dengan pesanan. Untuk semen curah, semen yang berasal dari

bin langsung didistribusikan ke loading truck. Untuk mencegah terjadinya

polusi udara akibat debu, maka pada unit pengantongan ini dilengkapi dengan

alat dust collector jenis bag filter.

50

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

A. Raw Meal Section

a. Impact Dryer (Limestone)

Tugas:

Menghancurkan limestone dari ukuran 50 menjadi 20 mm

Mengeringkan limestone dari 5 menjadi 3 % moisture content

Memisahkan limestone yang masih kasar untuk digiling kembali

Spesifikasi:

Kode alat : B3-01.0

Tipe : Kawasaki Hazemag SAPT 5/250 Imp. Brk.

Ukuran : 3950L × 3350W × 9300H

Kapasitas : 130 ton/jam

Prinsip kerja:

Size reduction terjadi karena impact dari hammer mill. Pada alat ini digunakan

impeller untuk melemparkan material dengan kecepatan yang tinggi ke arah

plate impact yang keras dan kasar (breaker plate). Impact crusher digunakan

untuk material-material dengan daya lengket rendah dan rapuh. Yang perlu

diperhatikan adalah plate breaker sering aus.

b. Double Roll Crusher (Clay)

Tugas:

Menghancurkan clay dari ukuran 300 menjadi 20 mm

Memisahkan limestone yang masih kasar untuk digiling kembali

Spesifikasi:

Kode alat : B2-02.0

Tipe : Kawasaki Spiked Roll

Ukuran : 750 × 630


51

Prinsip kerja:

Material dihancurkan dengan melewatkan material tersebut di antara kedua roll

yang sedang berputar secara berlawanan arah. Material yang akan dihancurkan

akan diatur oleh alur/gigi secara melintang atau memanjang dari double roll

crusher tersebut.

c. Clay Drier

Tugas:

Mengeringkan moisture content tanah liat (clay) dari 28 % menjadi 3 %

Spesifikasi:

Kode alat : D-01.0

Tipe : Paralel Flow, Rotary Dryer

Ukuran : 3.4 m in θ × 34 m length, slope: 5/100 (tan θ)


Prinsip kerja:

Raw material masuk melalui cone feed ke dalam dryer. Pengeringan berlangsung

antara material dengan gas yang masuk searah dengan material basah hingga

terjadi penguapan air dari material tersebut. Gas panas yang digunakan

merupakan sisa pembakaran di kiln an telah dialirkan melalui SP. Mengalirnya

material disebabkan oleh kemiringan dryer, putaran, dan aliran gas panas. Di

dalam rotary dryer terdapat pengangkat/lifter yang jumlahnya ratusan dengan

tinggi 40 cm yang digunakan untuk meratakan pengeringan pada material.

Material yang masuk akan berputar mengikuti putaran dryer sehingga material

tersebut akan jatuh ke bawah pada saat berada di bagian atas di dalam rotary

dryer. Gas panas keluar dari dryer bercampur dengan debu halus. Gas tersebut

kemudian dialirkan masuk ke dalam cyclone.

52

d. Raw Grinding Mill

Tugas:

Menghancurkan campuran bahan baku (raw meal) menjadi ukuran yang seragam

Spesifikasi:

Kode alat : E-07.15

Tipe : Tube Mill

Ukuran : 3.9 m ID × 12 m L


Prinsip kerja:

Di dalam alat ini terjadi proses pencampuran, penghancuran, penggilingan,

penghalusan, dan pengeringan. Raw material masuk melalui cone feed. Material

digiling dengan media penggiling berupa steel ball yang berdiameter 17 – 90

mm. Pengeringan berlangsung akibat kontak antara material dan gas panas yang

berasal dari SP. Gas panas dan material dialirkan secara co-current. Penghalusan

terjadi karena tumbukan dan gesekan antara steel ball dan material akibat

putaran mill.

e. Raw Meal Silo

Tugas:

Menyimpan raw meal sebelum diumpankan ke dalam suspension preheater

Spesifikasi:

Kode alat : -

Tipe : Steel Construction

Ukuran : 11 m ID × 23 m IH

Kapasitas : 2000 ton

Prinsip kerja:

Dari air blending silo, material masuk ke bagian storage melalui sistem

pengangkutan air slide. Pada bagian storage ini produk raw meal disimpan

untuk kemudian diumpankan ke SP.

53

f. Air Blending Silo

Tugas:

Menghomogenkan raw meal dan sebagai tempat penampungan sementara

Spesifikasi:

Kode alat : F-11.1

Tipe : Steel Construction

Ukuran : 10,7 m ID × 16 m IH


Prinsip kerja:

Udara bertekanan tinggi dan udara bertekanan rendah dialirkan ke dalam silo

secara pulsuatif. Air blending silo mempunyai 9 segmen yang akan

menghembuskan udara bertekanan tinggi dan rendah secara kontinu dan bertahap

yaitu 10 detik off dan 5 detik on untuk udara bertekanan tinggi. Sedangkan untuk

udara bertekanan rendah dialirkan terus menerus. Setiap kali menghembuskan

udara bertekanan tinggi hanya 2 segmen yang bekerja. Alat ini juga dilengkapi

dengan aerator homogenitas material dimanna di setiap segmen memiliki 66

aerator. Proses homogenasi ini berlangsung selama 2 jam. Setelah proses

homogenisasi ini selesai, kemudian dilakukan pengecekan homogenitas bagian

bawah dan bagian atas. Setelah benar-benar homogen, material ini dimasukkan

ke dalam storage silo (raw material silo).

g. Air Separator

Tugas:

Memisahkan semen yang masih kasar untuk digiling kembali

Spesifikasi:

Kode alat : I-06.1

Tipe : Cyclone Type Kawasaki CS 45-8

Ukuran : Upper casing diameter 4500 mm

Kecepatan : 140 – 70 rpm


54

Prinsip kerja:

Material hasil penggilingan dari raw mill dimasukkan ke dalam air separator

dan jatuh di atas piringan pembagi yang berputar dan ditebarkan, kemudian

disirkulasikan oleh baling-baling fan. Akibat dari sirkulasi ruang yang berbentuk

cone, material kasar akan mengalami gaya sentrifugal dan menghantam dinding

sehingga akan kehilangan kecepatan. Pada saat itu, material kasar juga akan

mengalami gaya gravitasi sehingga akan jatuh ke dalam hopper tabung yang

berbentuk kerucut. Partikel-partikel yang kasar dikembalikan ke grinding mill

dan partikel yang halus akan terbawa aliran udara naik ke atas. Selanjutnya

partikel halus ini akan masuk ke cyclone dan keluar sebagai produk halus dari

bagian atas cyclone.

B. Burning Section

a. Clinker Silo

Tugas:

Sabagai tempat penyimpanan sementara untuk clinker

Spesifikasi:

Kode alat : -

Tipe : concreete construction

Ukuran : 22 m ID × 45.7 m IH × 50.3 m OH

Kapasitas : 17372 m3

Prinsip kerja:

Setelah didinginkan dan dihancurkan, clinker dibawa oleh apron conveyor ke

dalam clinker silo untuk disimpan sementara. Pada saluran pengeluaran terdapat

apron conveyor untuk membawa clinker dari clinker silo ke finish grinding mill.

b. Air Quenching Cooler

Tugas:

Mendinginkan clinker dari suhu 1200 menjadi maksimal 120 ºC

55

Spesifikasi

Kode alat : G-14.0

Tipe : horizontal double deck gr

Ukuran : Grate width 3360 mm

Grate length 20400 mm

Grate stroke 130 × 160 mm

Kapasitas : 1500 ton/hari

Prinsip kerja:

Clinker jatuh dari rotary kiln ke grate plate membentuk tumpukan. Karena

adanya geraka plate (moving grate plate) yang berlawanan arah maka clinker

akan bergerak maju. Udara dingin yang ditiupkan blower lewat bagian bawah

grate menembus tumpukan clinker. Sebagian udara pendingin dihembuskan

sebagai udara sekunder untuk pembakaran di kiln dan sebagian lagi masuk ke

dalam EP untuk menangkap sisa debu sebelum dibuang ke udara bebas. Clinker

yang mempunyai ukuran lebih besar dari yang diinginkan akan dihancurkan ke

dalam impact crusher yang terdapat di antara susunan grate. Clinker yang telah

mengalami size reduction kemudian masuk ke drag chain, bergabung dengan

clinker dari chamber menuju apron conveyor.

c. Rotary Kiln

Tugas:

Sebagai tempat kalsinasi lanjutan hingga semua CaCO3 dan MgCO3 habis

terdekomposisi

Tempat pembakaran hot meal sekaligus mereaksikannya untuk membentuk

mineral-mineral semen (C2S, C3S, C3A, dan C4AF)

Spesifikasi:

Kode alat : G-13.1-3; MG-13.4 & G-13.5

Tipe : Rotary 3 Support

Ukuran : 4.5 m θ × 78 m length, slope: 3.5 % (tan θ)


56

Prinsip kerja:

Umpan kiln berasal dari suspension preheater yang masuk dari ujung kiln (kiln

inlet hood) dengan suhu kira-kira 800 – 900 ºC dan dari ujung yang lain

disemburkan gas panas. Di dalam kiln terjadi proses kalsinasi lanjutan (+ 15 %)

dan sintering sehingga raw meal menjadi clinker. Kemiringan dan putaran kiln

menyebabkan material bergerak ke ujung pembakaran dan kemudian jatuh ke

dalam air quenching cooler yang dilengkapi dengan cooling air fan untuk

pendinginan lebih lanjut.

d. Suspension Preheater

Tugas:

Tempat reaksi kalsinasi dan pemanasan awal

Spesifikasi:

Kode alat : MG-06.0

Tipe : Kawasaki NKSV Multi Cyclone

Ukuran : C1 6200 mm θ × 1

C2 5500 mm θ × 1

C3 4400 mm θ × 1

C4 3300 mm θ × 1


Prinsip kerja:

Material masuk ke saluran tepung baku yang terdapat di antara stage keempat

dan ketiga. Tepung baku ini akan bertemu dengan gas panas yang keluar dari

cyclone ketiga dan terbawa ke cyclone keempat. Pada cyclone ini, debu dan gas

panas akan keluar akibat hisapan EP fan. Sedangkan material akan jatuh ke

bawah dan masuk cyclone ketiga karena terbawa aliran gas dari cyclone kedua.

Pada cyclone ketiga, debu dan gas panas akan terbawa ke atas sedangkan

material akan jatuh ke bawah dan masuk cyclone pertama. Demikian proses

seharusnya yang terjadi pada stage yang lain. Material akan mengalami

prekalsinasi dimana CaCO3 yang terdapat dalam material akan terurai menjadi

57

CaO dan CO2 dengan menggunakan gas tersier dari cooler dan udara sisa

pembakaran di kiln. Setelah material mengalami prekalsinasi, material akan

terbawa ke kiln melalui kiln inlet hood. Pada suspension preheater ini, derajad

kalsinasi dapat mencapai 85 – 90 %.

C. Finish Mill Section

a. Finish Mill Grinding

Tugas:

Menghancurkan clinker menjadi semen dengan ukuran yang diinginkan

Spesifikasi:

Kode alat : I-05.1-5

Tipe : tube mill

Ukuran : 4100 ID × 12500 L

Kecepatan : 15.2 rpm


Prinsip kerja:

Material berup campuran antara clinker, gypsum, dan additive masuk melalui

inlet di chamber 1 material dihancurkan oleh steel ball ukuran besar dan

kemudian masuk chamber 2 untuk digerus/dihaluskan oleh steel ball yang

berukuran lebih kecil. Suhu di dalam mill dijaga supaya selalu dibawah 120 ºC.

b. Air Separator

Tugas:

Memisahkan material halus dan material yang masih kasar setelah grinding

Spesifikasi:

Kode alat : I-06.1

Tipe : cyclone type Kawasaki CS 45-8

Ukuran : upper casing diameter 4500 mm

Kecepatan : 140 – 70 rpm


58

Prinsip kerja:

Material hasil penggilingan dari cement mill dimasukkan ke dalam air separator

dan jatuh di atas piringan pembagi yang berputar dan ditebarkan, kemudian

disirkulasikan oleh baling-baling fan. Akibat dari sirkulasi ruang yang berbentuk

cone, material kasar akan mengalami gaya sentrifugal dan menghantam dinding

sehingga akan kehilangan kecepatan. Pada saat itu, material kasar juga akan

mengalami gaya gravitasi sehingga akan jatuh ke dalam hopper tabung yang

berbentuk kerucut. Partikel-partikel yang kasar dikembalikan ke cement mill dan

partikel yang halus akan terbawa aliran udara naik ke atas. Selanjutnya partikel

halus ini akan masuk ke cyclone dan keluar sebagai produk halus dari bagian

atas cyclone.

D. Packing House Section

a. Feed Bin

Tugas:

Sebagai tempat penampungan sementara untuk semen dan menghomogenkannya

menggunakan udara hembus

Spesifikasi:

Kode alat : J-08.0

Tipe : steel construction

Ukuran : 3.5 m × 3.5 m × 5 m

Kapasitas : 50 ton

Prinsip kerja:

Semen yang telah diangkut dengan bucket elevator ditampung di feed bin selama

beberapa waktu dengan dihembuskan udara oleh blower dari bagian bawah

untuk menghomogenkan semen. Semen keluar jatuh dari bagian bawah menuju

vibrating screen.

59

b. Packer

Tugas:

Memasukkan semen ke dalam kantong

Spesifikasi:

Kode alat : J-14.0

Tipe : 6 spout auto-packer AI-75

Ukuran : range og weighing 40 – 50 kgs

Akurasi : ± 1/200

Kecepatan : 1050 rpm


Prinsip kerja:

Kantong diletakkan di atas saddle, limit switch tersentuh dan mengirim perintah

ke unit magnet untuk menarik rod ke atas dan ratchet hook terlepas. Ifilling tube

naik dan lubang akan terbuka. Pengisian berjalan sambil ditimbang. Setelah

pengisian sama dengan berat pembanding, hanger sadle turun, lubang tertutup

kembali, dan kantong dijatuhkan ke atas conveyor.

c. Cement Silo

Tugas:

Menyimpan semen yang sudah dihaluskan di Finish Mill Section

Spesifikasi:

Kode alat : -

Tipe : steel construction

Ukuran : 15 m ID × 28 m IH × 31 m OH


Prinsip kerja:

Setelah mengalami proses grinding, semen dialirkan dengan air sliding conveyor

menuju cement silo untuk penampungan sementara. Untuk proses packing,

semen juga dialirkan dari silo menggunakan air sliding conveyor.

60

E. Spesifikasi Alat Pembantu

1. Electrostatic Precipitator

Tugas:

Menengkap debu dari gas buangan sebelum dibuang melalui chimney

Spesifikasi:

Kode alat : G-09.0

Tipe : Horizontal Flow 2-Sectional Type

Ukuran : 22 m L × 10 m W × 20 m H

plate: 9358 mm H × 1980 mm W × 156 pcs

wire: 10300 mm L × 1216 pcs

pitch: 250 mm

Kapasitas : 5500 m3/menit (wet) at 130 ºC

Prinsip kerja:

Prinsip penangkapan debu dari EP didasarkan pada efek ionisasi di dalam

medan listrik yang kuat. Medan listrik ini dihasilkan oleh elektroda negatif yang

bertindak sebagai elektroda pelepas muatan listrik dan elektroda positif yang

bertindak sebagai elektroda pengumpul. Elektroda pengumpul berupa plat-plat

yang diletakkan berderet dan dihubungkan dengan bumi (ground), sedangkan

elektroda pelepas berupa kawat-kawat yang diletakkan berderet dekat elektroda

pengumpul dan dihubungkan dengan tegangan tinggi. Elektroda pengumpul

mempunyai polaritas positif dan elektroda pelepas mempunyai polaritas negatif.

Di antara kedua elektroda tersebut dialirkan tegangan tinggi searah sebesar 40 –

80 kV. Karena pengaruh medan listrik yang kuat di antara kedua elektroda

sesuai dengan gaya hukum tarik medan listrik oleh coloumb maka ion negatif

mendapat gaya tarik ke arah elektroda positif dan ion-ion positif mendapat gaya

tarik ke arah elektroda negatif. Bila gas masuk EP mengandung debu maka ion-

ion dari partikel debu yang telah bermuatan listrik tersebut akan akan tertarik ke

arah elektroda yang bersesuaian, dimana pada masing-masing elektroda

bermuatan listrik dan partikel debu akan dinetralisir kembali. Proses ini

berlangsung terus-menerus hingga debu yang menempel pada masing-masing

61

elektroda maka plat-plat tersebut dipukul dengan cara diketuk-ketuk secara

periodik oleh rapping gear. Sehingga debu tersebut jatuh ke bagian atas

penampung yang disebut dust hopper.

2. Dust Collector

Tugas:

Memisahkan gas buangan suspension preheater dari padatan halus yang terbawa

gas buangan tersebut serta memebersihkan debu dari coal bin

Spesifikasi:

Kode alat : EH-10.0

Tipe : mechanical vibration type

Ukuran : 150 m2 filter area, 3 chambers

Pressure loss 170 mmaq

Filter bag: NT 112, 170θ ×2650L × 108 pcs

Kapasitas: 150 m3/menit (80 ºC)

Prinsip kerja:

Debu yang dihisap dari berbagai mesin akan ditahan pada bag filter bagian luar.

Untuk melepaskan debu akan digunakan sistem penembakan udara bertekanan

tinggi. Udara bertekanan tinggi berasal dari kompresor dan diatur dengan valve

yang dirangkai secara elektrik. Biasanya dilengkapi filter udara agar tetap

kering. Tujuan penembakan untuk melepaskan debu dari bag filter. Material

yang jatuh akibat penembakan akan diangkut dengan screw conveyor keluar

melewati lubang yang dilengkapi dengan rotary lock guna mencegah material

tidak kembali ke dust collector dan juga sebagai penyekat sehingga hisapannya

tetap besar.

62

BAB VI

SISTEM UTILITAS

Unit utilitas berfungsi sebagai unit pendukung yang bertugas untuk mensuplai

kebutuhan bagi unit-unit yang lain. Adapun unit utilitas di PT Indocement Tunggal

Prakarsa Tbk. terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut :

A. Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

Unit pengolahan air atau water supply section merupakan salah satu unit

utilitas yang bertugas mengelola air untuk kebutuhan industri maupun rumah

tangga. Unit ini sangat berpengaruh dalam kelancaran produksi semen di PT

Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. dari awal hingga akhir proses. Selain itu air ini

juga dimanfaatkan oleh perusahaan lain yang masih dalam group seperti PT

Bogasari Textile, Areal CCIE, PT Indomix, dan beberapa perusahaan yang lain

dilingkungan pabrik Citeureup. Water supply section memiliki tugas antara lain:

1. Menjaga kelancaran produksi air bersih dengan mengoperasikan instalasi water

treatment

2. Menjamin kelancaran stok dan distribusi air bersih dari instalasi produksi ke

setiap pemakai, yaitu

Cement plant P-1 s/d P-8 serta P-11

Kantor-kantor P-1 s/d P-8 serta P-11

Utilitas untuk diseluruh divisi

Kepentingan Proyek

Areal / kawasan CCIE dan PT Indomix

3. Pengambilan dan pengolahan air tanah serta pendistribusiannya ke kompleks

perumahan, poliklinik, dan instalasi pusat produksi air minum karyawan.

4. Pemeriksaan kualitas air, baik air baku maupun air bersih secara perodik

termasuk limbah

5. Merawat dan memperbaiki seluruh sistem water supply treatment / water

supply serta jaringan distribusi ke lokasi pemakaian pada seluruh plant.

63

1. Pasokan Air Baku dan Penggunaan

Secara garis besar sumber baku air di PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk

ada 2 (dua) macam yaitu :

a. Sumber Air Tanah

Air tanah ini berasal dari 11 buah sumur dalam (depp well) yang terdapat di

komplek pabrik dengan kapasitas rata-rata sebesar 200 liter/menit tiap sumurnya.

Pangambilan air tanah dilakukan dengan cara mengebor tanah hingga kedalaman

40-60 meter dengan diameter 22 inchi. Casing yang digunakan adalah pipa

dengan diameter kurang dari 22 inchi yang dibawahnya dipasang penyaring yang

berfungsi agar kotoran tidak terhisap bersama air sedangkan pada ujung atas pipa

dipasang pompa. Air kemudian melalui filter rock dan disaring dengan pipa

penyaring. Air yang telah disaring tersebut kemudian dialirkan ke bak

penampung. Penggunaan air tanah hanya terbatas untuk kepentingan perumahan

dan poliklinik yang setiap harinya sekitar 6000 liter.

Pusat Produksi Air Minum (PPAM) karyawan yang terletak di Housing II

merupakan instalasi yang dirancang khusus untuk memproduksi air minum

kemasan 20 Liter, instalasi ini melaksanakan proses perlakuan peningkatan mutu

fisik dan kimiawi sekaligus bakteriologis dengan media ozon sebagai oksidan

dan desinfektannya. Proses ini dikenal oleh karyawan dengan ”ozonisasi”.

Karakteristik dari air bersih dapat dilihat pada tabel 7 (Departemen Kontrol

Proses).

64

Tabel 7. Karakteristik Air Bersih

Parameter Keterangan Parameter Keterangan

Warna

Bau

Rasa

pH

Kekeruhan

Zat organik

Kesadahan

Tidak berwarna

Tidak berbau

Tidak berasa

6,5 - 8,5

10 ppm

10 mg/lt

150 – 500

Besi

Klorida

Sulfat

Nitrat

Timbal

mangan

0,2 mg/lt

250 mg/lt

250 mg/lt

0,1 mg/lt

3,0 mg/lt

0,1 mg/lt

b. Sumber Air Permukaan

Air permukaan yang diambil adalah air sungai yang mengalir di belakang

pabrik yaitu sungai Cileungsi, Air baku kemudian diolah di Instalasi Water

Treatment (IWT) sebelum didistribusikan ke pemakai yang 85 % diantaranya

digunakan untuk air pendingin dengan menggunakan sistem daur ulang plant.

Air yang dikirim dari water treatment tersebut sebelum dipakai ke plant

ditampung pada bak sirkulasi yang sekaligus berfungsi sebagai bak cadangan

yang berada pada masing-masing plant.

Untuk merawat kualitas air pendingin agar tetap terjaga secara optimum

sudah selayaknya dilakukan secondary treatment yang antara lain dilakukan

dengan jalan:

Memberi tambahan bahan-bahan tertentu seperti: chlor, corrosion, dan scale

inhibitor.

Blow down dan pembersihan bak secara periodik.

Permasalahan yang dihadapi dalam sistem tersebut antara lain:

Scale/kerak pada pipa dan peralatan.

Korosi/ karat pada pipa dan peralatan terutama yang tertanam dalam tanah.

65

Fouling organism, lumut, jasad hidup lain seperti siput yang mengakibatkan

penyumbatan pada pipa dan sistem.

Kehilangan air karena kebocoran bak, tidak tersirkulasinya air secara baik/

tidak mengalir pada proporsi yang sebenarnya.

Kontaminasi, debu, tanah, dan lain-lain

Syarat baku mutunya dapat dilihat pada tabel 8 (Departemen Kontrol Proses).

Tabel 8. Syarat Baku Mutu Air Pendingin

Parameter Keterangan Parameter Keterangan

Temperatur

pH

Kekeruhan

Kesadahan

Total padatan

Besi

Suhu udara

6,5 – 9

Maks 25 ppm

Maks 500 mg/lt

Maks 1500 mg/lt

Maks 1 mg/lt

Klorida

Sulfat

Nitrat

CO2

Mangan

Magnesium

Maks 600 mg/lt

Maks 400 mg/lt

Maks 1 mg/lt

Maks 20 mg/lt

Maks 0,5 mg/lt

Maks 150 mg/lt

2. Water Treatment

Instalasi water treatment merupakan sarana untuk melakukan kegiatan

mulai dari pengambilan air baku dari sungai Cileungsi yang kemudian

memprosesnya menjadi air siap pakai atau didistribusikan sebagai pendingin, air

baku boiler. utilitas umum dan perusahaan group secara kuantitatif maupun

kualitatif. instalasi ini terletak di areal P-6/8 dengan menempati lahan ± 2 Ha.

66

B. Unit Instalasi Tenaga Listrik

Kebutuhan utama listrik di PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk.

didapatkan dari PLN. Sedangkan untuk kebutuhan tertentu, di pabrik Bogor

memiliki 2 power station sabagi cadangan tenaga. Untuk saat ini, unit pabrik Bogor

mengoperasikan stasiun power 1 dan power 2.

Kebutuhan listrik digunakan untuk keperluan penerangan, pendinginan

ruangan, pompa-pompa blower, pengisi baterai, fan, penggerak crane, mensuplai

peralatan bantu, dan sebagainya. Pengoperasian dilakukan dari central remote

control yang terdapat di ruangan central.

Tabel 9. Kapasitas Pembangkit Listrik PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk.

Tempat Jenis

pembangkit

Jumlah

unit

Kapasitas,

MW Total, MW

Bahan

bakar

Power I Diesel 5 8,20 41,00 IDO

Power II

Diesel 9 19,00 171,00 IDO

Turbin uap 1 11,87 11,87 Batubara

Turbin gas 2 42,00 84,00 Gas

bertekanan

C. Unit Penyediaan Bahan Bakar

Unit ini di bawah Supply Division yang bertugas menyediakan kebutuhan

bahan bakar dan mendistribusikan ke unit-unit yang membutuhkan. Jenis bahan

bakar yang dibutuhkan oleh PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. antara lain:

1. Solar

Solar digunakan untuk bahan bakar alat-alat transportasi, seperti truk, alat berat,

dan kendaraan operasional pabrik. Bahan bakar ini langsung dibeli dari

Pertamina. Solar dikirim ke pabrik dengan menggunakan tangki yang kemudian

ditampung dalam tempat pengisian solar

2. Oil

Oil yang biasa digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil) yang berasal dari

penyulingan minyak bumi. IDO digunakan sebagai bahan bakar untuk jenis

67

pembangkit listrik diesel power station dan juga untuk pemanasan awal di

rotary kiln.

3. Batubara

Batubara digunakan untuk bahan bakar burner di suspension preheater dan

rotary kiln. Untuk memenuhi kebutuhan batubara, PT Indocement Tunggal

Prakarsa, Tbk. Mengadakan kontrak kerja dengan PT Krakatau Steel yaitu

terminal batubara di Cigading seluas 18 Ha yang terletak di zona PT Krakatau

Steel, Cilegon Serang yang terminalnya dikelola oelh PT KICE.

4. Bahan bakar alternatif

Sebagai upaya dalam keberlanjutan penggunaan bahan bakar fosil, PT

Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. melakukan tindakan mengurangi

penggunaan batubara dengan mencampurnya dengan limbah yang masih dapat

dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Beberapa contoh bahan bakar alternatif yang

digunakan adalah sekam padi, serbuk gergaji, dan ban bekas.

D. Unit Pembuatan Kantong Semen

Pada PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk., unit pembuatan kantong

semen merupakan divisi tersendiri yakni Paper Bag Divition. Bahan baku yang

digunakan untuk pembuatan kantong semen adalah:

1. Kertas

Jenis kertas yang digunakan untuk pembuatan kantong semen adalah jenis kertas

regular kraft dan extensible kraft (cuplak) antara lain:

a. Regular kraft eurocan, dari Kanada

b. Regular kraft canfor, dari Kanada

c. Regular kraft KKA, dari kertas kraft Aceh

d. Extensible kraft (cuplak), dari Scandinavia

e. Extensible kraft (cuplak KKA), dari kertas kraft Aceh

Kualitas kertas yang digunakan diuji untuk mengetahui kekuatan kertas tersebut.

68

2. Lem

Digunakan untuk merekatkan bagian-bagian tepi kertas agar terbentuk menjadi

kantong-kantong kertas. Lem dibuat dengan cara mencampurkan tepung kanji

(tapioka) dan air dengan perbandingan 1:10 lalu dimasak sampai suhu 60 ºC,

kemudian ditambahkan tawas dari Polyvinyl Asetat (PVA) sebagai pengawet.

3. Benang dan Kapas

Jenis benang yang dipakai adalah benang polyester fibre dan benang

polypropilen multifilamen. Benang dipilih warna putih untuk semen Portland

dan merah untuk semen putih.

4. Tinta

Digunakan untuk memberi warna atau mencetak logo kantong semen merk

dagang perusahaan. Warna standard yang digunakan adalah warna merah dan

biru. Jenis tinta yang dipakai adalah callier dari Singapura, camantika dari

Jepang, dan DTC dari Jakarta.

5. Filler Cord

Digunakan untuk menutup lubang jahitan dan bantalan benang sehingga

memperkuat kantong semen. Jenis filler cord yang dipakai adalah polyamida

robe.

Mesin pembuat kantong semen terdiri dari dua mesin utama yaitu:

1. Tubing Machine

Konstruksi pada tubing machine dibagi menjadi lima unit:

a. Paper Roll Stand Unit, digunakan untuk meletakkan gulungan kertas yang

akan dibuat kantong setengah jadi.

b. Printing Unit, digunakan untuk mencetak logo/cap perusahaan pada

lembaran kertas yang akan dibuat kantong.

c. Edge Position Controller and Web Draw Unit, digunakan untuk menjaga

agar tegangan dari lembaran kertas berubah serta mengatur dan menjaga

posisi dari lapisan kantong bagian dalam dan bagian luar pada saat lembaran

kantong akan dipotong.

69

d. Longitudinal Pasting Unit, digunakan untuk memberikan lem pada lembaran

kantong yang dipotong.

e. Tube Forming Unit, digunakan untuk membentuk lembaran beberapa lapis

kertas menjadi bentuk kantong semen.

2. Automatic Sewing Machine Lune

Konstruksi pada sewing machine terbagi menjadi empat unit:

a. Automatic Tube Feeder, digunakan untuk mengambil dan memasukkan tube

ke mesin automatic valve former.

b. Automatic Valve Former, digunakan untuk melipat katup pada kantong

kertas.

c. Double Head Sewing, digunakan untuk menjahit sisi bawah dan atas kertas.

d. Automatic Bag Collector, digunakan untuk menumpuk kantong yang sudah

dijahit.

Berdasarkan kebutuhannya, dibuat jenis kantong semen sesuai dengan jenis semen

yang ada, yaitu:

1. Semen Portland Tipe I

6 lapis dengan kapasitas 50 kg

2. Fly Ash Cement

a. 5 lapis (1 lapis polyethylene coating), isi 40 dan 50 kg untuk luar Jawa.

b. 4 lapis (1 lapis polyethylene coating), isi 40 kg untuk Pulau Jawa.

3. Oil Well Cement



4. White Cement



70

E. Unit Peralatan Berat

Unit ini disebut HED (Heavy Equipment Division) dan bertugas menangani

pengoperasian dan perawatan alat berat. HED dibagi menjadi 3 departemen, yaitu:

1. Mining Heavy Equipment Dept. (MHED)

2. Production Mobile Equipment Depti. (PMED)

3. Light Medium Equipment Transportation and Operation Dept. (LMETOD)

Masing-masing departemen dibagi menjadi empat section:

1. Aplikasi Alat Berat

Pemilihan jenis, model, kapasitas, dan merk alat berat untuk aplikasi medan

operasi tertentu mengacu pada performance hand book dan petunjuk teknis dan

ekonomi.

2. Pengoperasian Alat Berat

Tugas yang dilakukan meliputi penempatan dan pengaturan kendaraan alat-alat

berat, pemantauan, test, dan evaluasi.

3. Perawatan (maintainance)

Bertugas melakukan preventive maintainance dan predictive maintainance.

4. Administrasi dan Staff

Tugas/fungsi yang dilakukan adalah pelayanan administrasi, part purchasing,

pengolahan, dan teknis pengoperasian alat berat.

F. Unit Fabrikasi dan Perbaikan Mesin

Unit Fabrikasi dan Perbaikan Mesin berada d bawah TSD (Technical Service

Division) yang bertugas melakukan pembuatan suku cadang mesin/alat produksi

serta melakukan perbaikan mesin/alat produksi tersebut. Unit ini bekerja

berdasarkan pesanan dari unit produksi dan dibagi atas lima kelompok kerja.

1. Machine Tool

Unit ini bertugas membuat suku cadang yang dibutuhkan sesuai kemampuan

mesin perkakas yang ada. Suku cadang yang dapat dibuat antara lain roda gigi,

baut, mur, dan lainnya.

71

2. Rigger

Rigger bertugas dalam bidang pengangkutan, misalnya pengangkutan alat dari

unit fabrikasi ke unit produksi dan sebagainya.

3. Fitter

Fitter bertugas melepas dan memasang kembali bagian-bagian alat yang akan

dan telah dipakai.

4. Fabrikasi

Unit ini bertugas mengerjakan/membuat bagian-bagian mesin yang ada

hubungannya dengan pengelasan dan penggunaan plat-plat baja sebagai benda

kerja, misalnya membuat bucket, siklon, dan lain-lain.

5. Welder

Unit welder bertugas sebagai tenaga pengelasan.

72

BAB VII

PENGENDALIAN MUTU

A. Central Control Panel Section

CCP merupakan seksi pusat kontrol yang berada di setiap Plant/Division,

dimana besaran-besaran prosesnya dikendaliakan. Untuk plant 1-2, karena

pabriknya merupakan yang paling tua, CCP yang dimiliki belum terintegrasi. CCP

terpencar di setiap Section baik Raw Mill, Burning (Kiln), Finish Mill, dan Packing

House Section. Sedangkan di plant lain, CCP yang dimiliki sudah terintegrasi

menjadi satu dan mengontrol setiap section. Besaran-besaran yang dikendalikan

atau diukur yaitu; suhu,tekanan, laju aliran, kandungan gas serta bukaan damper.

Peralatan instrumentasi yang ada dalam CCP yaitu;

1. Controller

Digunakan untuk mengendalikan proses produksi baik secara automatis maupun

normal.

2. Recorder

Digunakan untuk mencatat semua kejadian proses produksi sepanjang waktu.

3. Indicator

Digunakan untuk mengatur temperatur,tekanan serta kualitas bahan.

B. Quality Assurance and Research Department

Karena plant 1-2 adalah pabrik tertua, quality control yang dilakukan masih manual,

yakni setiap bahan baku dan produk di setiap aliran dianalisis secara berkala di

dalam laboratorium yang ada di QARD tersebut. QARD memiliki dua laboratorium,

yaitu laboratorium kimia dan laboratorium fisika.

1. Laboratorium kimia

Laboratorium ini bertugas menganalisa secara kimia bahan baku, klinker, dan

semen yang meliputi:

73

a. Penentuan komposisi penyusun produk semen, yaitu kandungan CaO, SiO2,

Al2O3, dan MgO serta komponen gas dan residu yang tidak larut dalam

asam.

b. Analisa kandungan air dalam bahan baku.

2. Laboratorium fisika

Laboratorium fisika sebagai tempat menganalisis hal-hal yang berhubungan

dengan sifat fisika semen. Sifat fisika yang perlu diperhatikan dalam

pengendalian mutu semen adalah sebagai berikut:

a. Kehalusan

Semakin bertambahnya kehalusan semen, maka akan mempertinggi

kekuatan awal. Demikian juga panas hidrasi dan air yang dibutuhkan per

satuan berat semakin banyak. Setting time akan menjadi lebih pendek, tetapi

sebaliknya dapat menyebabkan drying shringkage dan keretakan beton.

Semen yang terlalu halus mudah dipengaruhi oleh udara luar, mineral-

mineralnya mudah rusak sehingga menyebabkan menurunya kekuatan

semen. Akan tetapi bila semen terlalu kasar kekuatan, plastisitas dan

konsistensinya akan menurun. Biasanya kehalusan semen sekitar 3200-3600

cm2/g blaine.

b. Compressive strenght

Kekuatan beton erat hubunganya dengan kualitas semen seperti komposisi

meneral, kandungan free-lime dan MgO, kandungan gypsum, serta

kehalusan semen dan pengerjaanya.

c. Waktu Pengikatan

Menurut spesifikasi ASTM, waktu pengikatan semen lebih dari 1 jam untuk

initial set dan lebih dari 10 jam untuk final set menurut metode Gilmore.

Waktu pengikatan diluar batas ini menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan.

Pengujian waktu pengikatan semen biasnaya dilakukan dengna

memperhatikan kondisi dan kelembaban.

74

d. False Set

False set merupakan pengikatan yang tidak wajar yaitu bila air ditambahkan

ke dalam semen setelah beberapa menit akan mengeras, tetapi bila campuran

diaduk kembali akan timbul lagi sifat plastisitasnya. Walaupun ini

menurunkan kualitas semen, namun tidak memberikan kesulitan yang berarti

dalam pembuatan beton. False set dapat dihindari dengan melindungi semen

dari udara luar, sehingga alkali karbonat tidak terbentuk. Berasal dari alkali

dalam semen dengan karbondioksida dari udara. False set dapat juga

dihindari dengan penambahan gypsum selama penggilingan akhir.

75

BAB VIII

TUGAS KHUSUS

“Evaluasi Efisiensi Energi Sistem Kiln di Plant 1”

A. Latar Belakang

Industri semen merupakan salah satu industri yang memegang peranan

penting dalam pembangunan bangsa. Faktor bahan baku yang banyak tersedia di

dalam negeri menjadi salah satu keunggulan dari industri ini. Produknya pun telah

menjadi kebutuhan mendasar dalam berbagai bidang. Perkembangan industri semen

di Indonesia terus mengalami peningkatan setiap tahunnya, seiring dengan semakin

banyaknya permintaan dan didukung oleh melimpahnya cadangan bahan baku di

beberapa wilayah di Indonesia. Hal tersebut menjadi salah satu pemicu bagi industri-

industri semen di Indonesia untuk lebih meningkatkan kinerja dan performa demi

menghasilkan semen yang berkualitas dan sesuai dengan standar serta keinginan

konsumen.

Terdapat banyak aspek yang mempengaruhi kinerja dari sebuah industri

semen, seperti misalnya ketersediaan dan komposisi bahan baku, kinerja dari alat

proses yang digunakan, kesinambungan antar unit operasi, dan lain sebagainya.

Keseluruhan aspek tersebut pada akhirnya akan berpengaruh terhadap kualitas semen

yang dihasilkan. Studi yang komprehensif terhadap aspek-aspek tersebut dapat

dilakukan untuk meninjau seberapa besar pengaruh dari aspek yang ditinjau terhadap

output yang diinginkan. Adapun salah satu studi yang dilakukan untuk melihat

sejauh mana kinerja sebuah proses adalah dengan mengevaluasi kinerja setiap unit.

Seperti industri semen pada umumnya, PT Indocement Tunggal Prakarsa,

Tbk. sebagai produsen semen terbesar di Indonesia memiliki beberapa unit operasi

dalam proses produksi semen. Unit operasi tersebut meliputi raw mill section,

burning section, finish mill section, dan packing house section. Masing-masing

saling terkait namun evaluasi kinerjanya dilakukan terpisah.

76

Burning Section merupakan salah satu unit yang penting dalam industri

semen dan merupakan tempat berlangsungnya reaksi utama yaitu perubahan raw

meal menjadi clinker yang selanjutnya dproses lebih lanjut menjadi semen. Burning

Section terdiri dari tiga alat utama, yaitu suspension preheater, rotary kiln, dan air

quenching cooler. Istilah kiln system seringkali digunakan untuk menyebut

rangkaian dari ketiga alat tersebut dengan kiln sebagai tinjauan utama.

Garis besar proses yang terjadi dalam burning section adalah tahap

pemanasan awal terjadi di suspension preheater (SP) yang diikuti dengan tahap

kalsinasi awal sampai mencapai konversi 85 %. Kalsinasi lanjutan terjadi di dalam

rotary kiln. Rotary kiln terbagi dalam empat zona yakni calcining, transition,

burning/sintering, dan cooling zone. Suhu maksimum yang dapat dicapai dalam

rotary kiln mencapai 1450 ºC. Clinker terbentuk pada tahap akhir kemudian

didinginkan secara tiba-tiba pada air quenching cooler.

Konsumsi energi terbsar dalam keseluruhan proses pembuatan semen

adalah konsumsi energi pada burning section. Oleh karena itu, diperlukan suatu studi

untuk mengevaluasi efisiensi penggunaan energi dalam unit tersebut. Efisiensi

penggunaan energi dapat dilakukan dengan menghitung jumlah panas yang hilang

(heat loss) dari burning section. Heat loss dapat dihitung dari data-data operasional

yang ada dengan pengambilan sejumlah asumsi untuk menyederhanakan

perhitungan.

B. Tujuan

Tujuan dari tugas khusus ini antara lain sebagai:

a. mempelajari tahapan proses yang terjadi di dalam kiln system/burning section

b. menghitung heat loss dalam kiln system pada Plant 1 PT Indocement Tunggal

Prakarsa, Tk.

77

C. Tinjauan Proses

Tahapan proses di dalam sistem kiln dimaksudkan untuk meraksikan

bahan baku sehingga membentuk clinker dengan kandungan C2S, C3S, C3A, dan

C4AF tertentu. Proses ini terdiri atas dua tahap utama, yakni sebagai berikut:

1. Tahap Pembentukan Clinker

Proses pembentukan clinker terdiri atas beberapa tahap sebagai berikut:

a. Proses pemanasan dan penguapan air

b. Proses kalsinasi awal

c. Proses kalsinasi lanjutan

d. Proses transisi

e. Proses sintering

f. Proses pendinginan

Pada suspension preheater, raw meal mengalami penguapan air,

pemanasan awal, dan proses kalsinasi awal hingga mencapai 80 – 90 %. Unit

suspension preheater memberikan beberapa keuntungan antara lain:

a. Gas panas yang keluar dari suspension preheater dapat digunakan sebagai

pemanas di raw mill.

b. Rotary kiln lebih pendek

c. Penghematan bahan bakar

Pada kiln, terjadi proses kalsinasi lanjutan, sintering, dan pendinginan

clinker. Proses pembakaran di rotary kiln menggunakan bahan bakar batubara.

Bahan bakar ini dialirkan ke burner di ujung pengeluaran kiln. Batubara dibakar

dengan bantuan udara primer yang dihembuskan oleh primary fan blower dari

udara bebas dan udara sekunder yang berasal dari cooler. Hasil pembakaran yang

berupa gas panas selanjutnya membantu pemanasan di suspension preheater dan

raw mill. Raw meal dari silo dialirkan dengan air slide dan bucket elevator ke

feed tank sebagai tempat penampungan sementara. Dari feed tank, raw meal

dikeluarkan melalui weighing feeder dengan tujuan untuk mengatur material agar

tetap konstan menuju bucket elevator. Selanjutnya raw meal masuk ke SP, yaitu

di antara cyclone 4 dan cyclone 3.

78

Sistem SP terdiri dari 4 cyclone yang berhubungan satu sama lain

secara bertingkat. Raw meal mengalami pemanasan secara berulang di sepanjang

tingkat cyclone dan material akan turun secara terpisah dari gas panas dengan

bantuan gaya tangensial. Gas panas akan keluar karena hisapan SP fan. Gas

panas ini digunakan kembali untuk proses pengeringan dan penggilingan di raw

mill section.

SP dilengkapi dengan precalciner yang berfungsi untuk menaikkan

derajad kalsinasi material sebelum masuk ke kiln karena proses kalsinas

memerlukan energi yang besar. Gas untuk pemanas material berasal dari gas

panas yang dihasilkan oleh 4 burner yang dipasang pada riser duct serta sisa gas

panas dari kiln. Penggunaan precalciner ini memberikan keuntungan antara lain:

a. Diameter dan panjang kiln lebih kecil sehingga mengurangi pemakaian bata

tahan api di burning zone, karena sebagian pembakaran di burning zone telah

dilakukan oleh precalciner.

b. Beban panas lebih rendah terutama untuk kiln berkapasitas besar.

c. Waktu tinggal material di dalam kiln lebih singkat.

Raw meal yang keluar dari SP menjadi hot meal, masuk ke kiln, dan

mengalir di sepanjang kiln berdasarkan gaya gravitasi. Hot meal memasuki kiln

pada suhu 900 – 1000 ºC melalui kiln inlet hood. Di dalam rotary kiln, terjadi

kontak antara gas panas dan material secara kontinu dengan arah counter-current

sehingga terjadi reaksi dan perpindahan panas yang menyebabkan terjadinya

perubahan fisis dan kimia material sepanjang kiln menjadi hasil akhir berupa

clinker. Proses pembentukan clinker berlangsung pada suhu tinggi. Oleh karena

itu, dinding rotary kiln harus dilapisi dengan batu bata tahan api dengan tujuan

untuk mengurangi beban panas kiln shell dan sebagai isolator panas untuk

mengurangi kehilangan panas akibat radiasi dan konvksi.

Pada zona kalsinasi lanjutan, proses kalsinasi berlangsung sampai

sempurna. Pada zona transisi, hot meal mengalami persiapan pembakaran dengan

sebagian material mengalami perubahan fase menjadi cair dan berfungsi sebagai

pengikat pada reaksi pembakaran pada proses sintering. Panas di dalam proses

79

ini didapatkan dari bahan bakar batubara yang dialirkan ke dalam burner yang

terletak di ujung pengeluaran kiln. Bahan bakar dialirkan menggunakan udara

dan dibakar bersama dengan udara primer dan sebagian udara sekunder. Sistem

pembakaran yang digunakan adalah semi indirect firing system.

2. Tahap Pendinginan Clinker

Clinker yang keluar dari rotary kiln mengalami pendinginan awal

dalam kiln yaitu pada cooling zone dari 1450 ºC menjadi 1100 – 1200 ºC. Pada

proses pendinginan dalam kiln, fase cair mengkristal kembali membentuk C3S

dan C4AF. Selanjutnya pendinginan dilakukan dalam air quenching cooler.

Clinker harus didinginkan ecara cepat sebelum masuk ke dalam unit

penggilingan akhir. Hal ini disebabkan oleh hal-hal berikut:

a. Menghindari terbentuknya kristal long periclase yang dapat menurunkan

kualitas semen.

b. Proses pendinginan yang cepat dapat meningkatkan mutu semen yang

dihasilkan.

c. Clinker panas akan menyebabkan penguraian gypsum yang ditambahkan

pada proses penggilingan akhir.

d. Sensible heat yang terkandung dalam clinker dapat dimanfaatkan kembali

untuk secondary air dan tertiary air.

Proses pendinginan di dalam cooler dilakukan secara tiba-tiba dari

suhu 1100 – 1200 ºC menjadi 100 – 120 ºC. Pada cooler, sumber udara pendigin

berasal dari lima fan yang dapat diatur laju alir gasnya.

Pada pendinginan dengan grate cooler, cooler yang digunakan terdiri

dari dua buah grate yang disusun secara horizontal. Grate pertama letaknya lebih

tinggi dari grate kedua dan berfungsi untuk proses pendinginan dan menghindari

proses pembentukan C3S menjadi C2S agar standar C3S yang diinginkan untuk

semen dapat dipenuhi. Dari grate kedua, clinker selanjutnya masuk ke impact

crusher yang berfungsi untuk menghancurkan clinker.

80

Grate cooler memiliki pelat yang berlubang-lubang dan disusun

dengan kemiringan tertentu. Pelat tersebut bekerja secara maju-mundur dan

disusun selang-seling antara pelat yang bergerak dengan pelat yang diam. Udara

yang dihembuskan dari fan menembus hamparan clinker. Udara panas yang

dihasilkan akan digunakan sebagai udara pemanas di dalam kiln dan sebagian

akan tertarik oleh EP fan. Clinker yang telah mengalami proses pendinginan

keluar pada suhu 90 – 120 ºC dan selanjutnya dibawa menuju ke clinker silo

dengan menggunakan apron conveyor.

D. Reaksi-reaksi dalam Sistem Kiln

Pada dasarnya yang terjadi adalah proses pembuatan semen dengan bahan

baku limestone, sandy clay, dan iron sand berdasarkan pada reaksi disosiasi dan

sintesa secara molekuler.

Reaksi disosiasi:

Al2Si2O7.xH2O(s) Al2O3(s) + 2 SiO2(s) + xH2O (20)

Reaksi sintesa:

2CaO(s) + SiO2(s) 2CaO.SiO2(s) (15)

3CaO(s) + Al2O3(s) 3CaO.Al2O3(s) (16)

4CaO(s) + Al2O3(s) + Fe2O3(s) 4CaO.Al2O3.Fe2O3(s) (18)

2CaO.SiO2 (s) + CaO(l) 3CaO.SiO2(l) (17)

Reaksi tersebut terjadi menurut mekanisme berikut:

1. Penguapan air bebas yang terkandung dalam raw meal (100 ºC)

2. Penguapan air hidrat yang dikandung clay (500 ºC)

Al2Si2O7.xH2O(s) Al2O3(s) + 2 SiO2(s) + xH2O (20)

3. Kalsinasi (600 – 900 ºC)

CaCO3 CaO + CO2 (13)

4. Penguapan air hidrat yang terkandung dalam limestone (800 ºC)

5. Pembentukan C2S (800 – 900 ºC)

2CaO(s) + SiO2(s) 2CaO.SiO2(s) (15)

81

6. Pembentukan C3A dan C4AF (900 – 1200 ºC)

3CaO(s) + Al2O3(s) 3CaO.Al2O3(s) (16)

4CaO(s) + Al2O3(s) + Fe2O3(s) 4CaO.Al2O3.Fe2O3(s) (18)

7. Pembentukan fase cair (1250 – 1280 ºC)

8. Pembentukan C3S (1260 – 1450 ºC)

2CaO.SiO2 (s) + CaO(l) 3CaO.SiO2(l) (17)

Reaksi dilakukan di SP dan kiln yang dioperasikan pada kondisi berikut:

1. Suspension preheater

Suhu : 300 – 850 ºC

Tekanan : -7,72 s/d -54,86 mbar

2. Rotary kiln

Suhu : 850 – 1450 ºC

Tekanan : 0,10 s/d -7,40 mbar

Suhu tersebut dipilih berdasarkan pada sifat bahan, dimana untuk disosiasi

CaCO3 diperlukan panas yang tinggi, juga untuk pembentukan clinker diperlukan

suhu yang tinggi untuk pembentukan fase cair. Bila suhu kurang, panas yang

diperlukan tidak mencukupi sehingga reaksi kurang sempurna. Sedangkan bila suhu

terlalu tinggi, akan terjadi pembakaran yang berlebihan.

E. Evaluasi Heat Loss

Data-data yang digunakan dalam perhitungan evaluasi heat loss pada

plant 1-2 adalah sebagai berikut:

1. Data primer

Data ini diperoleh dari Departemen Produksi Plant 1-2 berupa Daily report

Operation pada tanggal 10 April 2013. Adapun data yang digunakan meliputi

data-data sebagai berikut:

a. Komposisi raw meal dan ultimate analysis batubara

b. Net Heating Value (NHV) batubara

82

c. Kapasitas blower udara primer, sekunder, dan udara pendingin

d. Bukaan damper dari blower udara pendingin

2. Data Sekunder

Data ini diperoleh dari literatur dan studi pustaka yang meliputi:

a. Panas jenis bahan dan air, udara, dan batubara

b. Kelembaban relatif udara

c. Densitas udara

d. Panas penguapan air

Data-data primer dan sekunder tersebut digunakan dalam perhitungan

neraca massa dan neraca energi (panas). Neraca massa dan neraca energi yang

terhitung selanjutnya dapat digunakan untuk menghitung total heat loss dalam

sistem kiln. Dari hasil perhitungan heat loss, efisiensi penggunaan energi dapat

diketahui.

Suspension

Preheater

Rotary KilnAir Quenching

Cooler

Dust return

12.579,17 kg/jam

Raw meal

125.791,67 kg/jam

SP flue gas

136.190,77 kg/jam

SP primary air

3.483,67 kg/jam

SP coal

3.366,67 kg/jam

Secondary air

52.043,64 kg/jam

Hot clinker

72.060,47 kg/jam

Exhaust gas

135.313,45 kg/jam

Tertiary air

20.817,45 kg/jamKiln flue gas

77.602,17 kg/jam

Hot meal

82.291,22 kg/jam

Kiln coal

7.266,67 kg/jam

Kiln primary air

8.061,12 kg/jam

Quenching air

208.174,54 kg/jam

Cold clinker

72.060,47 kg/jam

Gambar 5. Diagram Alir Kuantitatif Sistem Kiln

83

F. Perhitungan Neraca Massa

Hasil perhitungan neraca massa di suspension preheater:

Suspension Preheater

Raw meal

Dust return

SP Flue gas

Kiln flue gasHot meal

SP coal

SP primary air

Tertiary air

Gambar 6. Diagram Alir Suspension Preheater

Tabel 10. Neraca Massa di Suspension Preheater

Arus Masuk, kg/jam Keluar, kg/jam

Raw meal 125.791,67

Coal SP 3.366,67

Udara primer SP 3.483,20

Gas buang kiln 77.602,17

Udara tersier 20.817,45

Dust return 12.579,17

Hot meal 82.291,22

Gas buangan SP 136.190,77

Total 231.061,15 231.061,15

Massa tidak terhitung = massa masuk – massa keluar (21)

= 231.061,15 – 231.061,15

= 0,00 kg/jam

= 0,00 %

84

Hasil perhitungan neraca massa di rotary kiln:

Rotary KilnHot meal

Kiln flue gas

Kiln primary airKiln coal

Hot clinker

Secondary air

Gambar 7. Diagram Alir Rotary Kiln

Tabel 11. Neraca Massa di Rotary Kiln


Hot meal 82.291,22

Coal kiln 7.266,67

Udara primer kiln 8.061,12

Udara sekunder 52.043,64

Clinker panas 72.060,47

Gas buangan kiln 77.602,17

Total 149.662,64 149.662,64

Massa tidak terhitung = 149.662,64 – 149.662,64

= 0,00 kg/jam

%massa tidak terhitung = 0,00 %

85

Hasil perhitungan neraca massa di air quenching cooler:

Air Quenching CoolerHot clinker

Tertiary air Exhaust gas

Quenching air

Cold clinker

Secondary air

Gambar 8. Diagram Alir Air Quenching Cooler

Tabel 12. Neraca Massa di Air Quenching Cooler


Clinker panas 72.060,47

Udara pendingin 208.174,54

Clinker dingin 72.060,47

Exhaust gas 135.313,45

Udara tersier 20.817,45

Udara skunder 52.043,64

Total 280.235,01 280.235,01

Massa tidak terhitung = 280.235,01 – 280.235,01

= 0,00 kg/jam

%massa tidak terhitung = 0,00 %

86

Detail perhitungan untuk neraca massa di tiap alat adalah sebagai berikut.

1. Neraca Massa di Suspension Preheater

a. Massa masuk suspension preheater

(1) Raw meal

Massa raw meal masuk SP = 125,79 ton/jam

= 125.791,67 kg/jam

(Daily Report Operation, 10 April 2013)

Tabel 13. Hasil Analisis Komposisi Raw Meal

Komponen Komposisi, % wt

SiO2 13,16

Al2O3 3,26

Fe2O3 1,92

CaO 42,15

MgO 2,43

Proceed Material Inquiry by Stage, 10 April 2013

= 75,23 % wt

= 5,08 % wt

Komposisi raw meal menjadi:

Tabel 14. Komposisi Raw Meal


SiO2 13,16

Al2O3 3,26

Fe2O3 1,92

CaCO3 75,23

MgCO3 5,08

Total 98,65

87

Asumsi moisture content dari raw meal sebesar 0,20 % wt.

Total komposisi raw meal basah menjadi 98,85 % wt.

Tabel 15. Komposisi Raw Meal Terkoreksi

Komponen Komposisi, % wt Massa, kg/jam BM, kg/kmol Mol, kmol/jam

SiO2 13,32 16.750,54 60,08 278,78

Al2O3 3,29 4.142,57 101,96 40,63

Fe2O3 1,94 2.444,82 159,69 15,31

CaCO3 76,11 95.736,09 100,09 956,53

MgCO3 5,14 6.463,14 84,31 76,66

H2O 0,20 254,50 18,02 14,13

Total 100,00 125.791,67 1.382,04

(2) Batubara SP

Massa batubara masuk SP = 3,37 ton/jam

= 3.366,67 kg/jam

(Daily Report Operation, 10 April 2013)

Tabel 16. Komposisi Batubara


C 61,56

H 5,33

O 30,92

N 1,59

S 0,61

Total 100,00

QARD, 2012

88

Moisture content dari batubara SP sebesar 8,01 % wt (Daily Report

Operation, 10 April 2013). Total komposisi batubara SP basah menjadi

108,01 % wt.

Tabel 17. Komposisi Batubara Terkoreksi


C 56,99 1.918,71 12,01 159,75

H 4,94 166,27 1,01 164,96

O 28,62 963,64 16,00 60,23

N 1,47 49,51 14,01 3,54

S 0,56 18,93 32,07 0,59

H2O 7,41 249,60 18,02 13,85

Total 100,00 3.366,67 402,92

(3) Udara primer SP

Data udara lingkungan:

Suhu dan tekanan = 35 ºC / 1 atm

Massa jenis udara = 0,9952 kg/m3

Kelembaban udara = 0,03 kg air/kg udara kering

Berat molekut rata-rata = 28,85 kg/kmol

Kapasitas blower = 3.500 m3/jam

Damper opening = 100 %

Massa udara = kapasitas blower × ρ udara × damper opening (27)

= 3.500 m3/jam × 0,9952 kg/m

3 × 1

= 3.483,20 kg/jam

89

= 101,45 kg/jam

Massa udara kering = massa udara – massa air dalam udara (28)

= 3.483,20 – 101,45

= 3.381,75 kg/jam

= 117,22 kmol/jam

Mol N2 dalam udara = 0,79 × mol udara kering (30)

= 0,79 × 117,22 kmol/jam

= 92,60 kmol/jam

Mol O2 dalam udara = 0,21 × mol udara kering (31)

= 0,21 × 117,22 kmol/jam

= 24,62 kmol/jam

Massa N2 dalam udara = mol N2 dalam udara × BM N2 (32)

= 92,60 kmol/jam × 28,01 kg/kmol

= 2.594,08 kg/jam

Massa O2 dalam udara = mol O2 dalam udara × BM O2 (33)

= 24,62 kmol/jam × 32,00 kg/kmol

= 787,67 kg/jam

90

(4) Gas buangan kiln

Massa gas buangan kiln masuk suspension preheater dihitung di neraca

massa kiln.

(5) Udara tersier

Massa udara tersier masuk suspension preheater dihitung di neraca

massa air quenching cooler.

b. Massa keluar suspension preheater

(1) Dust return

Asumsi %dust return = 10 % wt

Massa dust return = %dust return × massa raw meal (34)

= 0.1 × 125.791,67 kg/jam

= 12.579,17 kg/jam

Tabel 18. Komposisi Dust Return


SiO2 13,32 1.675,05 60,08 27,88

Al2O3 3,29 414,26 101,96 4,06

Fe2O3 1,94 244,48 159,69 1,53

CaCO3 76,11 9.573,61 100,09 95,65

MgCO3 5,14 646,31 84,31 7,67

H2O 0,20 25,45 18,02 1,41

Total 100,00 12.579,17 138,20

91

Tabel 19. Komposisi Raw Meal Setelah Dust Return


SiO2 13,32 15.075,49 60,08 250,91

Al2O3 3,29 3.728,31 101,96 36,57

Fe2O3 1,94 2.200,34 159,69 13,78

CaCO3 76,11 86.162,49 100,09 860,88

MgCO3 5,14 5.816,83 84,31 68,99

H2O 0,20 229,05 18,02 12,71

Total 100,00 113.212,50 1.243,83

(2) Hot meal

Derajad kalsinasi = 75 % mole

Reaksi kalsinasi CaCO3:

CaCO3 CaO + CO2 (13)

Tabel 20. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi CaCO3 di SP dalam kmol/jam

Komponen Mula-mula Bereaksi Setimbang Satuan

CaCO3 860,88 645,66 215,22 kmol/jam

CaO 645,66 645,66 kmol/jam

CO2 645,66 645,66 kmol/jam

Tabel 21. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi CaCO3 di SP dalam kg/jam


CaCO3 86.162,49 64.621,86 21.540.62 kg/jam

CaO 36.206,80 36.206.80 kg/jam

CO2 28.415,07 28.415.07 kg/jam

Reaksi kalsinasi MgCO3:

MgCO3 MgO + CO2 (14)

92

Tabel 22. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi MgCO3 di SP dalam kmol/jam


MgCO3 68,99 51,74 17,25 kmol/jam

MgO 51,74 51,74 kmol/jam

CO2 51,74 51,74 kmol/jam

Tabel 23. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi MgCO3 di SP dalam kg/jam


MgCO3 5.816,83 4.362,62 1.454,21 kg/jam

MgO 2.085,45 2.085,45 kg/jam

CO2 2.277,17 2.277,17 kg/jam

Tabel 24. Komposisi Hot Meal Masuk Rotary Kiln


SiO2 18,32 15.075,49 60,08 250,91

Al2O3 4,53 3.728,31 101,96 36,57

Fe2O3 2,67 2.200,34 159,69 13,78

CaCO3 26,18 21.540,62 100,09 215,22

MgCO3 1,77 1.454,21 84,31 17,25

CaO 44,00 36.206,80 56,08 645,66

MgO 2,53 2.085,45 40,30 51,74

Total 100,00 82.291,22 1.231,12

(3) Gas buangan SP

Pembakaran batubara di suspension preheater.

Pembakaran unsur karbon (C)

Reaksi pembakaran karbon dari batubara:

C + O2 → CO2 (35)

93

Tabel 25. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Karbon di SP dalam kmol/jam


C 159,75 159,75

kmol/jam

O2 159,75 159,75

kmol/jam

CO2 159,75 159,75 kmol/jam

Tabel 26. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Karbon di SP dalam kg/jam


C 1.918,71 1.918,71

kg/jam

O2 5.111,81 5.111,81

kg/jam

CO2 7.030,52 7.030,52 kg/jam

Pembakaran unsur hidrogen (H)

Reaksi pembakaran hidrogen dari batubara:

2H2 + O2 → 2H2O (36)

Tabel 27. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Hidrogen di SP dalam kmol/jam


H2 82,48 82,48

kmol/jam

O2 41,24 41,24

kmol/jam

H2O 82,48 82,48 kmol/jam

Tabel 28. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Hidrogen di SP dalam kg/jam


H2 166,27 166,27

kg/jam

O2 1.319,65 1.319,65

kg/jam

H2O 1.485,92 1.485,92 kg/jam

Pembakaran unsur belerang (H)

Reaksi pembakaran belerang dari batubara:

S + O2 → SO2 (37)

94

Tabel 29. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Belerang di SP dalam kmol/jam


S 0,59 0,59

kmol/jam

O2 0,59 0,59

kmol/jam

SO2 0,59 0,59 kmol/jam

Tabel 30. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Belerang di SP dalam kg/jam


S 18,93 18,93

kg/jam

O2 18,89 18,89

kg/jam

SO2 37,82 37,82 kg/jam

Dari hasil perhitungan stoichiometri pembakaran batubara di atas, dapat

disimpulkan bahwa banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran

batubara adalah sebesar 6.450,35 kg/jam.

Komponen-kmponen yang terdapat dalam gas buangan SP antara lain:

Gas karbon dioksida (CO2)

- CO2 hasil pembakaran batubara SP : 7.030,52 kg/jam

- CO2 hasil kalsinasi CaCO3 di SP : 28.415,07 kg/jam

- CO2 hasil kalsinasi MgCO3 di SP : 2.277,17 kg/jam

- CO2 dari gas buangan kiln : 25.405,54 kg/jam +

Massa CO2 total keluar SP : 63.128,29 kg/jam

95

Uap air (H2O)

- H2O dari raw meal : 229,05 kg/jam

- H2O dari batubara SP : 249,60 kg/jam

- H2O hasil pembakaran batubara SP : 1.485,92 kg/jam

- H2O dari udara primer SP : 101,45 kg/jam

- H2O dari udara tersier : 606,33 kg/jam

- H2O dari gas buangan kiln : 5.496,60 kg/jam +

Massa CO2 total keluar SP : 8.168,96 kg/jam

Gas belerang dioksida (SO2)

- SO2 hasil pembakaran batubara SP : 37,82 kg/jam

- SO2 dari gas buangan kiln : 81,63 kg/jam +

Massa SO2 total keluar SP : 119,44 kg/jam

Gas nitrogen (N2)

- N2 dari batubara SP : 49,51 kg/jam

- N2 dari udara primer SP : 2.594,08 kg/jam

- N2 dari udara tersier : 15.503,60 kg/jam

- N2 dari gas buangan kiln : 44.869,31 kg/jam +

Massa N2 total keluar SP : 63.016.50 kg/jam

Gas oksigen (O2)

- O2 dari batubara SP : 963,64 kg/jam

- O2 dari udara primer SP : 787,67 kg/jam

- O2 dari udara tersier : 4.707,52 kg/jam

- O2 dari gas buangan kiln : 1.749,10 kg/jam

- O2 untuk pembakaran batubara SP : - 6.450,35 kg/jam +

Massa O2 total keluar SP : 1.757,58 kg/jam

96

Tabel 31. Komposisi Gas Buangan Suspension Preheater


CO2 46,35 63.128,29 44,01 1.434,42

H2O 6,00 8.168,96 18,02 453,45

SO2 0,09 119,44 64,06 1,86

N2 46,27 63.016,50 28,01 2.249,51

O2 1,29 1.757,58 32,00 54,93

Total 100,00 136.190,77 4.194,17

2. Neraca Massa di Rotary Kiln

a. Massa masuk rotary kiln

(1) Hot meal

Massa hot meal masuk rotary kiln dihitung di neraca massa suspension

preheater.

(2) Batubara kiln

Massa batubara kiln = 7,27 ton/jam

= 7.266,67 kg/jam

Daily Report Operation, 10 April 2013

Tabel 32. Komposisi Batubara Kiln


C 56,99 4.141,38 12,01 344,81

H 4,94 358,88 1,01 356,06

O 28,62 2.079,94 16,00 130,00

N 1,47 106,87 14,01 7,63

S 0,56 40,86 32,07 1,27

H2O 7,41 538,74 18,02 29,90

Total 100,00 7.266,67 869,67

97

(3) Udara primer kiln



Massa udara = 8.100 m3/jam × 0,9952 kg/m

3 × 1

= 8.061,12 kg/jam

= 234,79 kg/jam

Massa udara kering = 8.061,12 – 234,79

= 7.826,33 kg/jam

Mol udara kering = 271,27 kmol/jam

Mol N2 dalam udara = 0,79 × 271,27 kmol/jam

= 214,31 kmol/jam

Mol O2 dalam udara = 0,21 × 271,27 kmol/jam

= 56,97 kmol/jam

Massa N2 dalam udara = 214,31 kmol/jam × 28,01 kg/kmol

= 6.003,44 kg/jam

Massa O2 dalam udara = 56,97 kmol/jam × 32,00 kg/kmol

= 1.822,89 kg/jam

98

(4) Udara sekunder

Udara sekunder masuk rotary kiln dihitung di neraca massa air

quenching cooler.

b. Massa keluar rotary kiln

(1) Clinker panas

Kalsinasi CaCO3 di rotary kiln:

Tabel 33. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi CaCO3 di Kiln dalam kmol/jam


CaCO3 215,22 215,22

kmol/jam

CaO 645,66 215,22 860,88 kmol/jam

CO2 215,22 215,22 kmol/jam

Tabel 34. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi CaCO3 di Kiln dalam kg/jam


CaCO3 21.540,62 21.540,62 kg/jam

CaO 36.206,80 12.068,93 48.275,73 kg/jam

CO2 9.471,69 9.471,69 kg/jam

Kalsinasi MgCO3 di rotary kiln:

Tabel 35. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi MgCO3 di Kiln dalam kmol/jam


MgCO3 17,25 17,25

kmol/jam

MgO 51,74 17,25 68,99 kmol/jam

CO2 17,25 17,25 kmol/jam

99

Tabel 36. Stoichiometri Reaksi Kalsinasi MgCO3 di Kiln dalam kg/jam


MgCO3 1.454,21 1.454,21 kg/jam

MgO 2.085,45 695,15 2.780,60 kg/jam

CO2 759,06 759,06 kg/jam

Tabel 37. Komposisi Clinker Panas


SiO2 20,92 15.075,49 60,08 250,91

Al2O3 5,17 3.728,31 101,96 36,57

Fe2O3 3,05 2.200,34 159,69 13,78

CaO 66,99 48.275,73 56,08 860,88

MgO 3,86 2.780,60 40,30 68,99

Total 100,00 72.060,47 1.231,12

(2) Gas buangan kiln

Pembakaran batubara di rotary kiln.

Pembakaran unsur karbon (C)

Tabel 38. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Karbon di Kiln dalam kmol/jam


C 344,81 344,81

kmol/jam

O2 344,81 344,81

kmol/jam

CO2 344,81 344,81 kmol/jam

Tabel 39. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Karbon di Kiln dalam kg/jam


C 4.141,38 4.141,38 kg/jam

O2 11.033,42 11.033,42 kg/jam

CO2 15.174,79 15.174,79 kg/jam

100

Pembakaran unsur hidrogen (H)

Tabel 40. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Hidrogen di Kiln dalam kmol/jam


H2 178,03 178,03

kmol/jam

O2 89,01 89,01

kmol/jam

H2O 178,03 178,03 kmol/jam

Tabel 41. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Hidrogen di Kiln dalam kg/jam


H2 358,88 358,88

kg/jam

O2 2.848,35 2.848,35

kg/jam

H2O 3.207,24 3.207,24 kg/jam

Pembakaran unsur belerang (S)

Tabel 42. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Belerang di Kiln dalam kmol/jam


S 1,27 1,27

kmol/jam

O2 1,27 1,27

kmol/jam

SO2 1,27 1,27 kmol/jam

Tabel 43. Stoichiometri Reaksi Pembakaran Belerang di Kiln dalam kg/jam


S 44,86 44,86 kg/jam

O2 40,77 40,77 kg/jam

SO2 81,63 81,63 kg/jam

Dari hasil perhitungan stoichiometri pembakaran batubara di atas, dapat

disimpulkan bahwa banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran

batubara adalah sebesar 13.922,54 kg/jam.

101

Komponen-kmponen yang terdapat dalam gas buangan SP antara lain:

Gas karbon dioksida (CO2)

- CO2 hasil pembakaran batubara kiln : 15.174,79 kg/jam

- CO2 hasil kalsinasi CaCO3 di kiln : 9.471,69 kg/jam

- CO2 hasil kalsinasi MgCO3 di kiln : 759,06 kg/jam +

Massa CO2 total keluar kiln : 25.405,54 kg/jam

Uap air (H2O)

- H2O dari batubara kiln : 538,74 kg/jam

- H2O hasil pembakaran batubara kiln : 3.207,24 kg/jam

- H2O dari udara primer kiln : 234,79 kg/jam

- H2O dari udara sekunder : 1.515,83 kg/jam +

Massa H2O total keluar kiln : 5.496,60 kg/jam

Gas belerang dioksida (SO2)

SO2 hasil pembakaran batubara kiln : 81,63 kg/jam

Gas nitrogen (N2)

- N2 dari batubara kiln : 106,87 kg/jam

- N2 dari udara primer kiln : 6.003,44 kg/jam

- N2 dari udara sekunder : 38.758,99 kg/jam +

Massa N2 total keluar kiln : 44.869,31 kg/jam

Gas oksigen (O2)

- O2 dari batubara kiln : 2.079,94 kg/jam

- O2 dari udara primer kiln : 1.822,89 kg/jam

- O2 dari udara sekunder : 11.768,81 kg/jam

- O2 untuk pembakaran batubara SP : -13.922,54 kg/jam +

Massa O2 total keluar kiln : 1.749,10 kg/jam

102

Tabel 44. Komposisi Gas Buangan Rotary Kiln


CO2 32,74 25.405,54 44,01 577,27

H2O 7,08 5.496,60 18,02 305,11

SO2 0,11 81,63 64,06 1,27

N2 57,82 44.869,31 28,01 1.601,71

O2 2,25 1.749,10 32,00 54,66

Total 100,00 77.602,17 2.540,03

3. Neraca Massa di Air Quenching Cooler

a. Massa masuk air quenching cooler

(1) Clinker panas

Massa clinker panas masuk air quenching coler dihitung di neraca massa

rotary kiln.

(2) Udara pendingin

Throat fan 1




3 × 0,20

= 5.835,65 kg/jam

= 169,97 kg/jam


= 5.665,68 kg/jam


103


= 155,14 kmol/jam


= 41,24 kmol/jam


= 4.346,05 kg/jam


= 1.319,64 kg/jam

Throat fan 2




3 × 0,90

= 21.233,89 kg/jam

= 618,46 kg/jam


= 20.615,42 kg/jam



= 564,52 kmol/jam

104


= 150,06 kmol/jam


= 15.813,73 kg/jam


= 4.801,69 kg/jam

Cooling fan 1




3 × 0,85

= 71.099,58 kg/jam

= 2.070,86 kg/jam

Massa udara kering = 71.099,58 – 2.070,86

= 69.028,71 kg/jam

Mol udara kering = 2.392,65 kmol/jam

Mol N2 dalam udara = 0,79 × 2.392,65 kmol/jam

= 1.890,19 kmol/jam

Mol O2 dalam udara = 0,21 × 2.392,65 kmol/jam

= 502,46 kmol/jam

105

Massa N2 dalam udara = 1.890,19 kmol/jam × 28,01 kg/kmol

= 52,950,72 kg/jam


= 16.078,00 kg/jam

Cooling fan 2




3 × 0,80

= 62.762,09 kg/jam

= 1.828,02 kg/jam

Massa udara kering = 62.762,09 – 1.828,02

= 1.828,02 kg/jam



= 1.668,54 kmol/jam


= 443,54 kmol/jam

Massa N2 dalam udara = 1.668,54 kmol/jam × 28,01 kg/kmol

= 46.741,46 kg/jam

106


= 14.192,61 kg/jam

Cooling fan 3




3 × 0,65

= 31.870,48 kg/jam

= 928,27 kg/jam


= 30.942,22 kg/jam



= 847,28 kmol/jam


= 225,23 kmol/jam


= 23.735,23 kg/jam


= 7.206,98 kg/jam

107

Cooling fan 4




3 × 0,60

= 15.372,85 kg/jam

= 447,75 kg/jam


= 14.925,10 kg/jam



= 408,69 kmol/jam


= 108,64 kmol/jam


= 11.448,78 kg/jam


= 3.476,32 kg/jam

108

Massa total udara masuk cooler = 208.174,54 kg/jam

Massa total uap air dalam udara = 6.063,34 kg/jam

Massa total udara kering = 202.111,21 kg/jam

Massa total N2 masuk cooler = 155.035,97 kg/jam

Massa total O2 masuk cooler = 47.075,24 kg/jam

b. Massa keluar air quenching cooler

Asumsi distribusi udara dari cooler:

Udara tersier = 10 % wt

Udara sekunder = 25 % wt

Exhaust gas = 65 % wt

(1) Clinker dingin

Massa dan komposisi clinker dingin dianggap sama dengan massa dan

komposisi clinker panas. Massa dan komposisi clinker panas dihitung di

neraca massa rotary kiln.

(2) Udara sekunder

Massa udara sekunder = 52.043,64 kg/jam

Tabel 45. Komposisi Udara Sekunder


H2O 2,91 1.515,83 18,02 84,14

N2 74,47 38.758,99 28,01 1.383,59

O2 22,61 11.768,81 32,00 367,79

Total 100,00 52.043,64 1.835,52

109

(3) Udara tersier

Massa udara tersier = 20.817,45 kg/jam

Tabel 46. Komposisi Udara Tersier


H2O 2,91 606,33 18,02 33,66

N2 74,47 15.503,60 28,01 553,44

O2 22,61 4.707,52 32,00 147,12

Total 100,00 20.817,45 734,21

(4) Exhaust gas

Massa exhaust gas = 135.313,45 kg/jam

Tabel 47. Komposisi Exhaust Gas


H2O 2,91 3.941,17 18,02 218,77

N2 74,47 100.773,38 28,01 3.597,33

O2 22,61 30.598,91 32,00 956,25

Total 100,00 135.313,45 4.772,35

G. Perhitungan Neraca Panas

Suhu referensi = 25,00 ºC

= 298,15 K

1. Panas Masuk Sistem Kiln

a. Panas Raw Meal

Suhu raw meal masuk SP = 40,00 ºC

= 313,15 K

110

Tabel 48. Panas Sensible Raw Meal

Komponen Mol, kmol/jam CP.dT, kkal/kmol n.CP.dT, kkal/jam

SiO2 278,78 164,24 45.787,90

Al2O3 40,63 288,39 11.716,77

Fe2O3 15,31 374,87 5.739,25

CaCO3 956,53 300,29 287.240,22

MgCO3 76,66 253,50 19.432,21

H2O 14,13 125,87 1.778,12

Total 1.382,04 371.694,47

b. Panas Batubara

Massa batubara masuk SP = 3.366,67 kg/jam

Massa batubara masuk Kiln = 7.266,67 kg/jam

Massa total masuk sistem = 10.633,33 kg/jam

Suhu batubara masuk sistem = 40,00 ºC

= 313,15 K

(1) Panas sensible batubara

Kapasitas panas batubara = 0,26 – 0,37 kal/g.ºC (Perry, 1984)

Diambil CP rata-rata = 0,315 kal/g.ºC

= 0,315 kkal/kg.K

Panas sensible batubara = m.CP.dT (38)

= 10.633,33 × 0,315 × (313,15 – 298,15)

= 50.242,50 kkal/jam

111

(2) Panas Pembakaran Batubara

Heating value (HV) = 5.954,20 kkal/kg

Panas pembakaran batubara = m.HV (39)

= 10.633,33 kg/jam × 5.954,20 kkal/kg

= 63.312.993,33 kkal/jam

c. Panas Udara Primer

Suhu udara primer masuk sistem = 30,00 ºC

= 303,15 K

Tabel 49. Panas Sensible Udara Primer

Komponen n, kmol/jam CP.dT, kkal/kmol n.CP.dT, kkal/jam

H2O 18,66 41,93 782,61

N2 306,91 34,00 10.435,85

O2 81,58 31,35 2.557,98

Total 407,15 13.776,45

d. Panas Udara Pendingin

Suhu udara primer masuk sistem = 30,00 ºC

= 303,15 K

Tabel 50. Panas Sensible Udara Pendingin


H2O 336,57 41,93 14.112,60

N2 5.534,35 34,00 188.185,90

O2 1.471,16 31,35 46.127,20

Total 7.342,07 248.425,70

112

2. Panas Keluar Sistem Kiln

a. Panas Dust Return

Suhu dust return keluar sistem = 446,50 ºC

= 719,65 K

Tabel 51. Panas Sensible Dust Return


SiO2 27,88 5.976,61 166.618,47

Al2O3 4,06 10.204,59 41.460,04

Fe2O3 1,53 13.010,65 19.919,26

CaCO3 95,65 10.241,28 979.608,45

MgCO3 7,67 7.123,35 54.604,52

H2O 1,41 3.651,54 5.158,56

Total 138,20 1.267.369,29

b. Panas Reaksi Kalsinasi

Tabel 52. Panas Pembentukan

Komponen ∆Hf, kkal/mol ∆Hf, kkal/kmol

CaCO3 -289,50 -0,29

CaO -151,70 -0,15

MgCO3 -261,70 -0,26

MgO -143,84 -0,14

CO2 -94,05 -0,09

(Perry, 1984)

113

(1) Panas pembentukan produk

Tabel 53. Panas Pembentukan Produk

Komponen n, kmol/jam ∆Hf, kkal/kmol n.∆Hf, kkal/jam

CaO 860,88 -0,15 -130,60

MgO 68,99 -0,14 -9,92

CO2 929,87 -0,09 -87,46

Total 1.859,73 -227,97

(2) Panas dekomposisi reaktan

Tabel 54. Panas Dekomposisi Reaktan

Komponen n, kmol/jam ∆Hf, kkal/kmol n.∆Hf, kkal/jam

CaCO3 860,88 -0,29 -249,22

MgCO3 68,99 -0,26 -18,05

Total 929,87 -267,28

Panas reaksi kalsinasi = Σ(n.∆Hf)produk – n.∆Hf reaktan (40)

= (-227,97) – (-267,28)

= 39,30 kkal/jam

c. Panas Penguapan Air

Panas laten air (λV) = 9,729 kal/mol (Perry, 1984)

Mol air raw meal = 12,71 kmol/jam

Mol air batubara SP = 13,85 kmol/jam

Mol air batubara kiln = 29,90 kmol/jam

Mol air total = 56,47 kmol/jam

114

Panas penguapan air = nW.λV (41)

= 56,47 kmol/jam × 9,729 kkal/kmol

= 549,43 kkal/jam

d. Panas Gas Buangan SP

Suhu gas buangan SP = 446,50 ºC

= 719,65 K

Tabel 55. Panas Sensible Gas Buangan SP


CO2 1.434,42 4.561,99 6.543.833,62

H2O 453,45 3.651,54 1.655.777,35

SO2 1,86 4.286,63 7.992,22

N2 2.249,51 2.954,25 6.645.625,65

O2 54,93 3.172,42 174.249,65

Total 4.194,17 15.027.478,49

e. Panas Radiasi dan Konveksi Kiln

Tabel 56. Suhu Kiln Shell

L, m Ts, ºC L, m Ts, ºC

5 299 45 254

10 206 50 254

15 123 55 254

20 113 60 254

25 180 65 254

30 279 70 254

35 282 75 254

40 254 78 254

Dengan: L : panjang kiln shell, m

Ts : suhu kiln shell, ºC

115

Panas konveksi dan radiasi kiln shell:

Q = kA(Ts – Tref) (42)

Dengan: Q : panas konveksi dan radiasi kiln, kkal/jam

k : 5,79244 kkal/m2.jam.K

A : luas permukaan luar shell, m2

A = πDo∆L (43)

Do = 3,80 m (diameter luar kiln shell)

∆L (panjang inkremen, m)

Ts : suhu dinding luar shell, K

Tref : suhu referensi, K

Tabel 57. Panas Radiasi dan Konveksi Kiln Shell

L, m Ts, K A, m2 Q, kkal/jam

5 572.15 59,69 94.736,12

10 479.15 59,69 62.581,16

15 396.15 59,69 33.883,72

20 386.15 59,69 30.426,20

25 453.15 59,69 53.591,60

30 552.15 59,69 87.821,07

35 555.15 59,69 88.858,33

40 527.15 59,69 79.177,27

45 527.15 59,69 79.177,27

50 527.15 59,69 79.177,27

55 527.15 59,69 79.177,27

60 527.15 59,69 79.177,27

65 527.15 59,69 79.177,27

70 527.15 59,69 79.177,27

75 527.15 59,69 79.177,27

78 527.15 35,81 47.506,36

Total 1.132.013,62

116

f. Panas Clinker Dingin

Suhu clinker dingin = 400,00 ºC

= 673,15 K

Tabel 58. Panas Sensible Clinker Dingin


SiO2 250,91 5.212,20 1.307.769,05

Al2O3 36,57 8.937,52 326.808,70

Fe2O3 13,78 11.383,26 156.849,55

CaO 860,88 4.429,66 3.813.391,90

MgO 68,99 3.900,55 269.099,22

Total 1.231,12 5.873.918,42

g. Panas Exhaust Gas

Suhu exhaust gas = 190,21 ºC

= 463,36 K

Tabel 59. Panas Sensible Exhaust Gas


H2O 218,77 1.400,05 306.285,35

N2 3.597,33 1.136,76 4.089.290,74

O2 956,25 1.158,04 1.107.376,96

Total 4.772,35 5.502.953,04

117

Tabel 60. Neraca Panas Overall di Sistem Kiln

Arus Masuk, kkal/jam Keluar, kkal/jam

Panas sensible raw meal 371.694,47

Panas sensible coal 50.242,50

Panas pembakaran coal 63.312.993,33

Panas sensible udara primer 13.776,45

Panas sensible udara pendingin 248.425,70

Panas sensible dust return 1.267.369,29

Panas reaksi kalsinasi 39,30

Panas penguapan air 129,43

Panas sensible gas buangan SP 15.027.478,49

Panas radiasi dan konveksi 1.132.822,68

Panas sensible clinker dingin 5.873.918,42

Panas sensible exhaust gas 5.502.953,04

Total 63.997.132,45 28.805.130,66

Heat loss = total panas masuk – total panas keluar (44)

= 63.997.132,45 – 28.805.130,66

= 35.192.001,80 kkal/jam

Efisiensi sistem kiln = 100 - %heat loss (46)

= 100 – 54,99

= 45,01 %

118

H. Pembahasan

Perhitungan neraca massa dan neraca panas dari sistem kiln perlu disusun

untuk mengetahui jumlah panas yang hilang (heat loss) dan efisiensi dari sistem

tersebut. Hal ini sangat penting karena proses produksi semen secara umum,

konsumsi energi yang paling besar adalah pada sistem kiln (burning section).

Dari hasil perhitungan diperoleh nilai heat loss sebesar 54,99 %. Panas

yang hilang tersebut kemungkinan adalah karena pemijaran hot meal di dalam rotary

kiln yang kurang sempurna. Suhu clinker panas keluar kiln tercatat rata-rata 1.032,28

ºC (Proceed Material Inquiry by Stage, 10 April 2013). Suhu ideal clinker panas

keluar rotary kiln semestinya adalah ± 1.400 ºC. Pemijaran yang kurang sempurna

ini dapat disebabkan karena waktu tinggal clinker di dalam rotary kiln yang terlalu

singkat sehingga proses sintesis kurang sempurna. Efisiensi energi sistem kiln yang

terhitung adalah sebesar 45,01 %. Nilai efisiensi tersebut adalah konsekuensi dari

nilai heat loss. Semakin besar heat loss, maka efisiensi akan menjadi semakin kecil,

begitu juga sebaliknya.

Dari segi proses, efisiensi proses secara keseluruhan dapat ditingkatkan

dengan meminimalkan heat loss. Pada kasus ini, panas hilang diprediksikan karena

reaksi yang kurang sempurna akibat pemijaran hot meal yang kurang baik karena

waktu tinggal hot meal dalam kiln yang singkat. Untuk mengatasi masalah ini, maka

waktu tinggal tepung baku di dalam rotary kiln perlu diatur sedemikian sehingga

waktu tinggal di dalam kiln lebih lama. Hal yang dapat dilakukan seperti

menurunkan kecepatan putar rotary kiln sehingga laju hot meal dalam kiln menurun

dan waktu tinggal tepung baku lebih lama.

Data umpan raw meal tercatat rata-rata 125,79 ton/jam yang merupakan

kapasitas yang di atas umpan maksimal. Umpan ideal raw meal adalah 120 ton/jam

maksimal. Laju umpan yang terlalu besar ini juga memberikan kemungkinan

naiknya laju hot meal di dalam rotary kiln sehingga menjadikan waktu tinggal

tepung baku lebih singkat. Maka salah satu cara meningkatkan efisiensi energi di

sistem kiln ini juga dapat dilakukan dengan menekan laju umpan raw meal agar

tidak lebih dari laju umpan maksimal yang diperbolehkan.

119

I. Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut:

1. Sistem kiln (burning section) adalah unit yang terpenting dalam industri semen.

2. Komsumsi panas terbesar adalah konsumsi panas pada burning section terutama

di rotary kiln.

3. Heat loss dan efisiensi energi dari sistem kiln dapat dihitung dengan

mengevaluasi neraca massa dan neraca panas suatu sistem kiln.

4. Pada perhitungan neraca massa, asumsi dust return yang digunakan sebesar 10 %

berat dan kandungan air raw meal sebesar 0,20 % berat.

5. Tidak ada massa hilang (tidak terhitung) pada perhitungan neraca massa di

sistem kiln.

6. Pada perhitungan neraca panas, digunakan suhu referensi sebesar 25 ºC (298,15

K) dengan asumsi suhu udara lingkungan 30 ºC (313,15 K).

7. Heat loss terhitung sebesar 54,99 % dan efisiensi energi sebesar 45,01 %.

8. Heat loss yang semakin besar memberikan efisiensi energi yang semakin kecil,

begitu pula sebaliknya.

9. Kehilangan panas dapat diminimalkan dengan mengoptimalkan waktu tinggal

tepung baku dalam rotary kiln.

120

DAFTAR PUSTAKA

Apple, James M. 1990. “Tata Letak Pabrik dan Pemindahan Bahan”. Edisi ketiga.

Bandung : ITB.

Banerjea. 1980. “Technology of Portland Cement and Blended Cement”. India.

Duda, H. Walter. 1983. “Cement Data Book”. International Process Engineering In

Geankoplis, Christie J. 1983. “Transport Processes and Unit Operations”. 2nd

edition.

Boston : Allyn and Bacon.

George, T. Austin. 1985. “Chemical Process Industries”. Shreevels. New York.

Perray, E. Kurt. 1973. “Cement Manufacture’s Hand Book”. 5nd

edition. Japan : Mc

Graw Hill Book Company. Kogakhusa. Tokyo.

Perry, R.H. 1984. “Chemical Engineer’s Hand Book”. New York: Mc. Graw Hill Book

Company.

Smith, JM and Hc Van Ness. 1984. “Introduction To Chemical Engineering

Thermodynamics”. 4nd

edition. New york : Mc. Graw Hill Book Company.

Laporan Kerja Praktek - PT Indocement Tunggal Prakarsa, tbk.

Documents

Transcript of Laporan Kerja Praktek - PT Indocement Tunggal Prakarsa, tbk.