LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

48
BAB IV PEMBAHASAN IV.1 Struktur Organisasi Seksi Jaminan Mutu Gambar IV.1.1 Struktur Organisasi Seksi Jaminan Mutu IV.2 Tugas Pokok Seksi Jaminan Mutu Seksi jaminan mutu berada di bawah biro jaminan mutu, departemen litbang & jaminan mutu. Tugas pokok seksi jaminan mutu adalah untuk menjamin mutu incoming dan outgoing sesuai standard yang telah ditetapkan oleh pemerintah dalam SNI yang merupakan adopsi penuh dari ASTM. IV.3 Penjelasan Singkat Tugas Seksi Jaminan Mutu Seksi ini bertanggung jawab untuk melakukan serangkaian uji laboratorium untuk memastikan kualitas bahan mentah, bahan bakar, dan produk jadi benar-benar sesuai target. Seksi ini bertindak sebagai quality assurance di SEMEN INDONESIA. Dalam menjalankan tugasnya, Seksi Jaminan Mutu memiliki 3 laboratorium, yakni Laboratorium Kimia, Laboratorium Batu Bara dan Bahan Bakar Alternatif, serta Laboratorium Fisika. IV.3.1. Laboratorium Kimia Adalah laboratorium yang mengadakan analisa bahan untuk memeriksa oksida-oksida semen. Sampel yang diambil berupa produk semen hasil dari hasil gilingan finish mill. Tugas Manajer Mutu I Planner Jaminan Mutu Regu Bahan Bakar Regu Kimia Regu Fisika Bahan Baku & Penolong Manajer Mutu II

description

LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK DENGAN TUGAS KHUSUS ANALISA NERACA MASSA DAN ENERGI

Transcript of LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

Page 1: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

BAB IV

PEMBAHASAN

IV.1 Struktur Organisasi Seksi Jaminan Mutu

Gambar IV.1.1 Struktur Organisasi Seksi Jaminan Mutu

IV.2 Tugas Pokok Seksi Jaminan Mutu

Seksi jaminan mutu berada di bawah biro jaminan mutu, departemen litbang &

jaminan mutu. Tugas pokok seksi jaminan mutu adalah untuk menjamin mutu incoming dan

outgoing sesuai standard yang telah ditetapkan oleh pemerintah dalam SNI yang merupakan

adopsi penuh dari ASTM.

IV.3 Penjelasan Singkat Tugas Seksi Jaminan Mutu

Seksi ini bertanggung jawab untuk melakukan serangkaian uji laboratorium untuk

memastikan kualitas bahan mentah, bahan bakar, dan produk jadi benar-benar sesuai target.

Seksi ini bertindak sebagai quality assurance di SEMEN INDONESIA. Dalam menjalankan

tugasnya, Seksi Jaminan Mutu memiliki 3 laboratorium, yakni Laboratorium Kimia,

Laboratorium Batu Bara dan Bahan Bakar Alternatif, serta Laboratorium Fisika.

IV.3.1. Laboratorium Kimia

Adalah laboratorium yang mengadakan analisa bahan untuk memeriksa oksida-oksida

semen. Sampel yang diambil berupa produk semen hasil dari hasil gilingan finish mill. Tugas

Manajer Mutu I

Planner Jaminan Mutu

Regu Bahan Bakar

Regu Kimia Regu FisikaBahan Baku &

Penolong

Manajer Mutu II

Page 2: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

61 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

laboratorium kimia adalah melakukan analisa kuantitatif dengan cara gravimetri untuk

komposit produk semen meliputi analisa kadar SiO2,Al2O3,CaO,SO3,Fe2O3, free lime dan

insulubel.

IV.3.2. Laboratorium Fisika

Laboratorium fisika bertugas memeriksa sifat-sifat fisis, yaitu:

1. Bahan mentah

Pada laboratorium fisika, bahan mentah yang diuji hanya trass yaitu dengan menguji

kuat tekannya (pozzolan activity).

Frekuansi : satu kali sehari

Standar mutu trass :

SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 : 75%

Kuat tekan pozzoland : 800 Psi

H2O bebas : 10%

2. Semen

a. Setting Time

adalah waktu yang dibutuhkan semen untuk mengeras, mulai penambahan air sampai

pengadukan. Analisa dilakukan dengan metode vicat yang dilakukan dalam waktu

45-330 menit, atau dengan metode gillmore yaitu dengan menggunakan peralatan

bersuhu 21oC – 25

oC, kelembaban 95% dan dilaukan selama 1 jam penentrasi.

Frekuensi dilakukan selama satu kali sehari.

b. Kuat Tekan Semen

yaitu kemampuan semen untuk menerima tekanan. Analisa dilakukan dengan

membuat semen yang dicetak dan dibiarkan dikamar lembab selama 3,7 dan 28 hari

lalu ditekan. Frekuensi dilakukan selama satu kali sehari.

c. False Set

yaitu pengerasan semua dari pasta semen disertai tanpa disertai panas hidrasi yang

berlangsung selama beberapa menit. Pengerasan semua ini dapat dihilangkan dengan

penambahan pengadukan. Frekuensi dilakukan selama satu kali sehari.

d. Kehalusan

Kehalusan semen berpengaruh pada kekuatan semen, semakin halus semen maka

kekuatan semen semakin tinggi. Frekuensi dilakukan selama satu kali sehari.

Page 3: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

62 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

e. Pemuaian

yaitu dengan mengeringkan produk selama 24 jam kemudian dimasukkan dalam

autoclave selama 3 jam. Bila semen mempunyai kadar free lime yang terlalu tinggi

makan pemuaiannya akan lebih cepat.

IV.3.3. Laboratorium Batubara

Laboratorium batubara bertugas untuk menganalisa batubara secara proximate.

Komponen-komponen yang dianalisa antara lain ash content, volatile matter, total sulfur,

gross heating value, dan total moisture. Sampel batubara diambil setiap kali ada kedatangan

batubara dari Kalimantan. Apabila ternyata hasil analisa batubara tidak sesuai dengan standart

batubara yang dibutuhkan PT. SEMEN INDONESIA maka batubara yang telah dikirimkan

tersebut akan dikembalikan atau PT. SEMEN INDONESIA mau menerima kembali dengan

harga yang lebih murah.

IV.4 Perhitungan Neraca Massa dan Energi pada Kiln

Data-data diambil pada tanggal 8 bulan Juli 2013 Laboratorium Pengendalian Proses dan

Laboratorium Jaminan Mutu PT. SEMEN INDONESIA (Persero), Tbk. Pabrik Tuban Unit 4.

IV.4.1 Perhitungan Neraca Massa

Untuk menghitung kebutuhan energi yang diperlukan kiln, maka sistem yang ditinjau adalah

sistem overall.

Basis : 1 jam operasi

a. Massa Input

Bahan baku (umpan kiln) masuk preheater = 601000 kg

Komposisi umpan kiln masuk preheater:

Komposisi % Berat

SiO2 13,36

Al2O3 3,84

Fe2O3 2,24

CaO 42,8

MgO 1,3

Page 4: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

63 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

100

56

H2O 0,5

K2O 0,4

Na2O 0,21

SO3 0

Cl 0,03

Total 64,68

Diketahui : BM CaCO3 = 100 gr/ mol

BM MgCO3 = 84 gr/ mol

BM CaO = 56 gr/ mol

BM MgO = 40 gr/ mol

% CaCO3 = CaOxCaOBM

CaCOBM%3

=

= 76,42%

% Mg CO3 = MgOxMgOBM

MgCOBM%3

= 84

40

= 2,73 %

menghitung massa masing-masing komponen pada umpan kiln

massa SiO2 =

= 80293,6 kg

13,36

100

x 601000 kg

x 42,8%

x 1,3%

Page 5: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

64 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

dengan cara yang sama dapat diketahui massa masing-masing komponen yang menjadi umpan

kiln, sehingga diperoleh massa sebagai berikut:

Komposisi % berat massa total (kg)

SiO2 13,36 80293,6

Al2O3 3,84 23078,4

Fe2O3 2,24 13462,4

CaCO3 76,42 459335,7

MgCO3 2,73 16407,3

H2O 0,5 3005

K2O 0,4 2404

Na2O 0,21 1262,1

SO3 0 0

Cl 0,03 180,3

Total 99,74 601000

Umpan tanpa H2O ( umpan kering )

Umpan tanpa H2O = umpan masuk suspension preheater – massa H2O dalam umpan+dust from

E.P to kiln-dust lost from kiln

asumsi dust loss = 10%

massa yang hilang karena dust loss = 10% x 601000 = 59799,5 kg

massa umpan masuk calciner = 601000 - 59799,5 = 538195,5 kg

sehingga diperoleh massa yang masuk calciner adalah sebagai berikut:

Komposisi % berat massa(kg)

SiO2 13,36 71902,9

Al2O3 3,84 20666,7

Fe2O3 2,24 12055,5

CaCO3 76,42 411335,1

MgCO3 2,73 14692,7

H2O 0 0

K2O 0,4 2152,7

Na2O 0,21 1130,2

Page 6: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

65 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

SO3 0,43 2314,2

Cl 0,03 161,4

Total 99,854 538195,5

Reaksi calsinasi di suspension preheater berlangsung dengan derajat calsinasi 94 % (asumsi data

pabrik )

Komponen yang mengalami kalsinasi, yaitu CaCO3 dan MgCO3

Reaksi (1) :

CaCO3 CaO + CO2

CaCO3 yang terkalsinasi = 0,94 x berat CaCO3 dlm umpan

= 0,95 x 411335,1 kg

= 386655,02 kg

CaO Terbentuk = asiyangterkalCaCOBeratxCaCOBM

CaOBMsin3

3

= 56 x 386655,02 kg

100

= 216526,81 kg

CO2 Terbentuk = BM CO2 x Berat CaCO3 yang terkalsinasi

BM CaCO3

= 44 x 386655,02 kg

100

= 170128,21 kg

CaCO3 Sisa = [ Berat CaCO3 dalam umpan– Berat CaCO3 reaksi ]

= 411335,1 - 386655,02

= 70384,01 kg

Reaksi (2):

Mg CO3 MgO + CO2

Mg CO3 yang terkalsinasi = 0,94 x berat Mg CO3 dalam umpan

= 0,94 x 14692,7

= 13811,17 kg

Page 7: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

66 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

MgO Terbentuk = asiterkalyangMgCOBeratxMgCOBM

MgOBMsin3

3

= 40 x 13811,17 kg

84

= 6576,74 kg

CO2 terbentuk = BM CO2 x Berat MgCO3 yang terkalsinasi

BM MgCO3

= 44 x 13811,17 kg

84

= 7234,42 kg

MgCO3 sisa = [ Berat MgCO3 – Berat MgCO3 reaksi ]

= 14692,7- 13811,17

= 2514,09 kg

Komposisi umpan kiln setelah kalsinasi:

komponen massa total (kg)

SiO2 71902,9

Al2O3 20666,7

Fe2O3 12055,5

CaCO3 sisa 70384,1

MgCO3 sisa 2514,1

CaO 216526,8

MgO 6576,7

K2O 2152,7

Na2O 1130,2

SO3 2314,2

Cl 161,4

total 406385,5

CO2 Hasil kalsinasi = Berat CO2 hasil Reaksi 1+ Berat CO2 hasil Reaksi 2

= 170128,2 + 7234,4

= 177362,6 kg

Page 8: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

67 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Perhitungan Kebutuhan Batu Bara Di Suspension Preheater :

Jumlah batu bara masuk SP = 32510 kg/jam

Komposisi batu bara :

Komponen % berat Massa(kg)

C 51,77 16830,4

H2 3,72 1209,3

N2 0,55 178,8

O2 20,23 6576,7

S 0,32 104,1

moist (H2O) 10,32 3355,1

Ash content 13,25 4307,5

Total 100 32510

Komposisi Ash Batu Bara di Suspension Preheater :

komponen %berat Massa (kg)

SiO2 36,99 1593,3

Al2O3 21,5 926,1

Fe2O3 5,54 238,6

CaO 28,94 1246,6

MgO 2,38 102,5

SO3 5,82 250,7

101,17 4307,5

Asumsi : Reaksi pembakaran berlangsung sempurna,dimana derajat

kesempurnaan reaksinya adalah 100 %

Komponen yang bereaksi adalah C, S dan H2

Dimana : BM C = 12 gr/ mol

BM H2O = 18 gr/ mol

BM H2 = 2 gr/ mol

BM SO2 = 64 gr/ mol

BM S = 32 gr/ mol

BM O2 = 32 gr/ mol

BM CO2 = 44 gr/ mol

Page 9: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

68 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Sehingga :

Reaksi 1 :

C + O2 CO2

CO2 yang terbentuk = CBeratxCBM

COBM 2

= 44 x 16830,4 kg

12

= 61711,5 kg

O2 yang diperlukan = CBeratxCBM

OBM 2

= 32 x 16830,4 kg

12

= 44881,1 kg

Reaksi 2 :

S + O2 SO2

SO2 yang terbentuk = SxBeratSBM

SOBM 2

= 64 x 104,1 kg

32

= 208,1 kg

O2 yang diperlukan = SxBeratSBM

OBM 2

= 32 x 104,1 kg

32

= 104,1kg

Reaksi 3:

H2 + ½ O2 H2O

H2O yang terbentuk = 2

2

2 HBeratxHBM

OHBM

Page 10: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

69 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

= 18 x 1209,3 kg

2

= 10884,3 kg

O2 yang diperlukan = 2

2

2

2

1HBeratx

HBM

OBM

= 1 32 x 1209,3

2 2

= 9674,9 kg

Total O2 yang diperlukan untuk bereaksi

= O2 dari reaksi 1 + O2 dari reaksi 2 + O2 dari reaksi 3

= 44881,1 + 104,1 + 9674,9

= 54660,1 kg

O2 dalam batu bara = 6576,7 kg

Kebutuhan O2 teoritis = total O2 yg di perlukan - O2 dalam batu bara

= 54660,1 - 6576,7

= 48083,3 kg

Udara pembakaran yang digunakan 3,30 % excess (rata-rata excess dari flowsheet kiln

process Tuban 4), sehingga :

Kebutuhan O2 sesungguhnya = 103,3 % x kebutuhan O2 teoritis

= 103,3 % x 48083,3 kg

= 49670,1 kg

Kebutuhan udara sesungguhnya = yaSesungguhnOKebutuhanx 221

100

( Udara tersier ) = 100 x 49670,1

21

= 236524,2 kg

Page 11: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

70 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

N2 dari udara = yaSesungguhnudaraKebutuhanx21

79

= 79 x 236524,2 kg

21

= 186854,2 kg

N2 total = (186854,2 + 178,8 kg

= 187033 kg

O2 sisa pembakaran = kebutuhan O2 sesungguhnya – kebutuhan O2

teoritis

= (49670,1 - 48083,3)kg

= 1586,7 kg

H2O total = H2O hasil pembakaran + H2O dari batubara

= 10844,3 + 3355,1 kg

= 14239,3 kg

Komposisi Gas Hasil Pembakaran (GHP)

Komponen massa (kg)

CO2 61711,5

N2 187033,1

H2O 14239,3

SO2 208,1

Total 263192,1

Pada Pabrik Tuban Unit 4 tidak menggunakan bahan bakar alternatif seperti sekam sehingga

bahan bakar murni menggunakan batubara

Umpan Kiln

SiO2 total = SiO2 umpan SP + SiO2 dari batu bara

= 71902,9 + 1593,3

= 73496,2 kg

Al2O3 total = Al2O3 umpan SP + Al2O3 dari batu bara

= 20666,7 + 926,1

= 21592,8 kg

Page 12: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

71 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Fe2O3 total = Fe2O3 umpan SP + Fe2O3 dari batu bara

= 12055,5 + 238,6

= 12294,2 kg

CaO total = CaO hasil reaksi + CaO dari batu bara

= 216526,8 + 1246,6

= 217773,4 kg

MgO total = MgO hasil reaksi + MgO dari batu bara

= 6576,7 + 102,5

= 6679,2 kg

SO3 total = SO3 umpan SP + SO3 dari batu bara

= 2314,2 + 250,7

= 2564,9 kg

Komposisi umpan kiln

Komposisi Berat (kg)

SiO2 73496,2

Al2O3 21592,8

Fe2O3 12294,2

CaCO3 70384,1

MgCO3 2514,1

CaO 217773,4

MgO 6679,2

K2O 2152,7

Na2O 1130,2

SO3 2564,9

Cl 161,4

Ash 4307,5

Total 415051,1

Page 13: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

72 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

umpan kiln

gas

klinker panas

batubara

udara primer udara sekunder

O2 sisa pembakaran GHP CO2 hasil kalsinasi

Mass Balance untuk Preheater

INPUT OUTPUT

Komponen Massa (kg) Komponen Massa (kg)

Umpan masuk Preheater 601000 H2O yang menguap 3005

Umpan batu bara 32510 CO2 hasil calsinasi 177362,635

Udara tersier 236524,4048 O2 sisa pembakaran ghp 1586,75133

Umpan kiln 415051,11

Gas hasil pembakaran 263192,094

TOTAL 870034,4048 TOTAL 860197,591

Hasil diatas tidak balance, sehingga apabila dibalance akan menjadi seperti tabel dibawah.

INPUT OUTPUT

Komponen Massa (kg) Komponen Massa (kg)

Umpan masuk Preheater 601000 H2O yang menguap 3005

Umpan batu bara 32510 CO2 hasil calsinasi 177362,635

Udara tersier 236524,4048 O2 sisa pembakaran ghp 1586,75133

Umpan kiln 424887,924

Gas hasil pembakaran 263192,094

TOTAL 870034,4048 TOTAL 870034,405

Rotary Kiln

Umpan masuk kiln = 424887,924 kg

Di dalam rotary kiln akan terjadi kalsinasi lanjutan dari komponen CaCO3 dan MgCO3

yang belum terkalsinasi sempurna di suspension preheater.

Reaksi kalsinasi dari CaCO3 dan MgCO3.:

Reaksi 1 :

CaCO3 CaO + CO2

Kiln

Page 14: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

73 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

CaO terbentuk = 3

3

CaCOBeratxCaCOBM

CaOBM

CO2 terbentuk = 3

3

2 CaCOBeratxCaCOBM

COBM

Reaksi 2 :

Mg CO3 MgO + CO2

MgO terbentuk = 3

3

MgCOBeratxMgCOBM

MgOBM

CO2 terbentuk = 3

3

2 MgCOBeratxMgCOBM

COBM

Total CO2 hasil kalsinasi = CO2 hasil Reaksi 1 + CO2 hasil Reaksi 2

dengan menggunakan perhitungan diatas, maka didapatkan hasil perhitungan sebagai berikut:

CaCO3 yang bereaksi 70384,1 kg

CaO yang terbentuk 39415,1 kg

CO2 yang terbentuk 30968,9 kg

MgCO3 yang bereaksi 2514,1 kg

MgO yang terbentuk 1197,1 kg

CO2 yang terbentuk 1316,9 kg

Total CaO = CaO dalam umpan kiln + CaO hasil kalsinasi

= 217773,4 + 39415,1

= 257188,4 kg

Total MgO = MgO dalam umpan kiln + MgO hasil kalsinasi

= 6679,2 + 1197,1

= 7876,4 kg

Page 15: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

74 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Perhitungan Batu Bara dalam Rotary Kiln

jumlah batu bara yg masuk kiln = 21560 kg/jam

Komposisi batubara

Komponen % berat massa (kg)

C 51,77 11161,6

H2 3,72 802,1

N2 0,55 118,5

O2 20,23 4361,5

S 0,32 68,9

moist (H2O) 10,32 2224,9

Ash content 13,25 2856,7

Total 100 21560

Asumsi : Reaksi pembakaran berlangsung sempurna,dimana derajat

kesempurnaan reaksinya adalah 100 %

Komponen yang bereaksi adalah C, S dan H2

Dimana : BM C = 12 gr/ mol

BM H2O = 18 gr/ mol

BM H2 = 2 gr/ mol

BM SO2 = 64 gr/ mol

BM S = 32 gr/ mol

BM O2 = 32 gr/ mol

BM CO2 = 44 gr/ mol

Sehingga :

Reaksi 1 :

C + O2 CO2

CO2 yang terbentuk = CBeratxCBM

COBM 2

O2 yang diperlukan = CBeratxCBM

OBM 2

Reaksi 2 :

S + O2 SO2

Page 16: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

75 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

SO2 yang terbentuk = SxBeratSBM

SOBM 2

O2 yang diperlukan = SxBeratSBM

OBM 2

Reaksi 3:

H2 + ½ O2 H2O

H2O yang terbentuk = 2

2

2 HBeratxHBM

OHBM

O2 yang diperlukan = 2

2

2

2

1HBeratx

HBM

OBM

Total O2 yang diperlukan untuk bereaksi

= O2 dari reaksi 1 + O2 dari reaksi 2 + O2 dari reaksi 3

dengan menggunakan persamaan diatas maka didapat hasil perhitungan sebagai berikut:

Komponen Massa (kg)

CO2 40925,9

SO2 137,9

H2O 7218,2

N2 132073,9

Total 180356,1

O2 dalam reaksi massa (kg)

Reaksi 1 29764,2

Reaksi 2 68,9

Reaksi 3 6416,2

total 36249,5

Kebutuhan O2 teoritis = total O2 yg di perlukan - O2 dalam batu bara

= 36249,5 – 4361,5

= 31887,9 kg

Page 17: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

76 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Udara pembakaran yang digunakan 8% excess

Kebutuhan O2 sesungguhnya = 108 % x kebutuhan O2 teoritis

= 108 % x 31887,9 kg

= 35076,7 kg

Kebutuhan udara sesungguhnya = yaSesungguhnOKebutuhanx 221

100

( Udara tersier ) = 167032,1 kg

N2 dari udara = yaSesungguhnOKebutuhanx 221

79

= 131955,4 kg

N2 total = (131955,4 + 118,5) kg

= 132073,9 kg

O2 sisa pembakaran = kebutuhan O2 sesungguhnya – kebutuhan O2

teoritis

= (35076,7 - 31887,9) kg

= 3188,7 kg

H2O total = H2O hasil pembakaran + H2O dari batubara

= (7218,2 + 2224,9) kg

= 9443,2 kg

Menghitung massa cooling air

Massa udara primer diperoleh dari 10% dari kebutuhan udara sesungguhnya

udara primer = 10% x 167032,1 kg

= 16703,21 kg

Massa udara sekunder = Keb. Udara sesungguhnya – Massa udara .primer

= 150328,9 kg

Page 18: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

77 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Klinker panas

SiO2 total = SiO2 umpan Kiln + SiO2 dari batu bara

= 73496,2 + 1593,3

= 75089,6 kg

Al2O3 total = Al2O3 umpan Kiln + Al2O3 dari batu bara

= 21592,8 + 926,1

= 22518,9 kg

Fe2O3 total = Fe2O3 umpan Kiln + Fe2O3 dari batu bara

= 12294,2 + 238,6

= 12532,8 kg

CaO total = CaO hasil reaksi + CaO dari batu bara

= 257188,4 + 1246,6

= 258435,1 kg

MgO total = MgO hasil reaksi + MgO dari batu bara

= 7876,4 + 102,5

= 7978,9 kg

SO3 total = SO3 umpan Kiln + SO3 dari batu bara

= 2564,9 + 250,7

= 2815,6 kg

sehingga komposisi klinker panas adalah sebagai berikut:

Komponen %berat Massa ( kg )

SiO2 20,74 75089,6

Al2O3 5,97 22518,9

Fe2O3 3,53 12532,8

CaO 65,9 258435,1

MgO 2,04 7978,9

SO3 0,43 2815,6

K2O 0,52 2152,7

Na2O 0,26 1130,2

Page 19: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

78 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

klinker panas Klinker dingin

cooling air

gas buang ke EP

Cl 0,01 161,4

total 99,4 382815,6

Mass Balance pada Rotary Kiln

INPUT OUTPUT

Komponen Massa (kg) Komponen Massa (kg)

Umpan masuk kiln 415051,1103 CO2 hasil calsinasi 32285,86965

Umpan batu bara 21560 O2 sisa pembakaran 3188,795867

Udara primer 21593,91822 Produk klinker 382815,6393

Udara sekunder 150328,948 Gas hasil pembakaran 180356,1726

Cooling air 1226439,784 gas buang ke EP 374280,2136

TOTAL 1834973,761 TOTAL 972926,691

Hasil perhitungan diatas tidak balance, dan apabila dibuat balance maka akan seperti tabel

dibawah.

INPUT OUTPUT

Komponen Massa (kg) Komponen Massa (kg)

Umpan masuk kiln 415051,1103 CO2 hasil calsinasi 32285,86965

Umpan batu bara 21560 O2 sisa pembakaran 3188,795867

cooling air 21593,91822 Produk klinker 1244862,709

Udara primer 150328,948 Gas hasil pembakaran 180356,1726

udara sekunder 1226439,784 gas buang ke EP 374280,2136

0 0

TOTAL 1834973,761 TOTAL 1834973,761

Cooler

Cooler

Page 20: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

79 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

a. Massa Input

Massa klinker panas = 382815,6 kg

Menghitung massa cooling air

Data perbandingan jumlah cooling air per satuan massa klinker adalah

2 kg udara/kg klinker panas

Massa cooling air =2 𝑘𝑔 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎

𝑘𝑔 𝑘𝑙𝑖𝑛𝑘𝑒𝑟 𝑝𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑥 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑘𝑙𝑖𝑛𝑘𝑒𝑟 𝑝𝑎𝑛𝑎𝑠

= 2 𝑘𝑔 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎

𝑘𝑔 𝑘𝑙𝑖𝑛𝑘𝑒𝑟 𝑝𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑥 382815,6 𝑘𝑔 𝑘𝑙𝑖𝑛𝑘𝑒𝑟 𝑝𝑎𝑛𝑎𝑠

= 765631,2 kg udara

b. Massa Output

Menghitung gas buang ke EP

Gas buang ke EP = udara pendingin – (udara tersier + udara sekunder)

= 786179,3489 – ( 167032,1 + 150328,9 )

= 448270,1 kg

Menghitung klinker dingin

Klinker dingin = 𝑘𝑙𝑖𝑛𝑘𝑒𝑟 𝑝𝑎𝑛𝑎𝑠

1,02=

382815 ,6

1,02= 375309,4 𝑘𝑔

Menghitung material tersirkulasi

= 2% x klinker dingin (Asumsi 2%)

= 2% x 375309,4 kg

= 7506,1 kg

Mass balance pada cooler

Neraca massa di cooler

Komposisi Input (kg) Output (kg)

Umpan klinker panas 382815,6393 0

Udara pendingin 765631,2786 0

Klinker dingin 0 375309,4503

Material tersirkulasi 0 7506,189006

Udara sekunder 0 150328,948

Udara tersier 0 167032,1644

Udara buang 0 448270,1662

Total 1148446,918 1148446,918

Page 21: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

80 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

OVERALL MASS BALANCE

Neraca Massa Overall

INPUT OUTPUT

komponen massa(kg) komponen massa (kg)

umpan batubara di preheater 32510

gas buang ke

EP 734915,4083

klinker dingin 375309,4503

umpan batubara di kiln 21560 out ILC 1 38403,393

cooling air 765631,2786 out ILC 2 137242,899

umpan kiln di preheater 538195,5

TOTAL 1357896,779 1285871,151

Neraca Massa Overall (jika dibalance-kan)

INPUT OUTPUT

komponen massa(kg) komponen massa (kg)

umpan batubara di preheater 32510

gas buang ke

EP 734915,4083

0 klinker dingin 447335,0783

umpan batubara di kiln 21560 out ILC 1 38403,393

cooling air 765631,2786 out ILC 2 137242,899

umpan kiln di preheater 538195,5 0

TOTAL 1357896,779 1357896,779

Page 22: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

81 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

IV.4.2 Perhitungan Neraca Energi (Panas)

Perhitungan neraca energi (panas) berikut merupakan neraca energi (panas) yang

terjadi pada rotary kiln.

INPUT PANAS

1. Panas Kiln Feed

dengan menggunakan persamaan Q=m x Cp x ∆T maka didapatkan hasil sebagai

berikut:

Kiln Feed 415051,1103 kg/h

Tref 25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kcal/kg. 0C) T (

0C) Q(kkal)

kiln feed

SiO2 73496,29079 0,23 900 14791128,5

Al2O3 21592,83583 0,215 900 4062152,24

Fe2O3 12294,21886 0,23 900 2474211,54

CaCO3 70384,0115 0,23 900 14164782,3

MgCO3 2514,090579 0,23 900 505960,729

CaO 217773,4258 0,23 900 43826901,9

MgO 6679,269295 0,23 900 1344202,95

K2O 2152,782 0,22 900 414410,535

Na2O 1130,21055 0,22 900 217565,531

SO3 2564,941515 0,22 900 493751,242

Cl 161,45865 0,22 900 31080,7901

Ash

4.307,58 0,23 900 866899,469

TOTAL 415051,1103 83193047,8

2. Panas Sensibel Batubara

Input Batubara 21550 kg/h

Tref

25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kcal/kg. 0C) T(

oC) Q(kkal)

batubara 21550 0,29 73 456213,5

TOTAL 456213,5

Page 23: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

82 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

3. Panas Pembakaran Batubara

Input Batubara 21550 kg/h

Tref

25 0C

Komponen %massa massa

Carbon 51,77 11156,435

Hydrogen 3,72 801,66

Nitrogen 0,55 118,525

Oxygen 20,23 4359,565

Sulfur 0,32 68,96

Moisture 10,16 2189,48

Ash 13,25 2855,375

Hc 4471,11275 kkal/kg

Qbatubara 96352479,76 kkal/h

4. Panas Udara Primer + Cooling Air

Tref 25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kkal/kg. 0C) T(

oC) Q(kkal)

Udara 21201,30152 0,232 30 24593,5098

Cooling air 786179,3489 0,234 30 919829,838

TOTAL 944423,348

5. Panas Udara Sekunder

Tref 25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kkal/kg. 0C) T(

oC) Q(kkal)

Udara 147595,6944 0,246 1200 42662535,5

TOTAL 42662535,5

6. Panas Reaksi Disosiasi

komponen massa (kg) Hf(kkal/kg0C) T (

0C) Q (kkal)

CaCO3 70384,0115 289,5 1000 20376171,3

MgCO3 2514,090579 261,7 1000 657937,505

TOTAL 21034108,8

Page 24: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

83 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

7. Panas dari H2O dalam Batubara

Tref

25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kcal/kg. 0C) T(

oC) Q(kgkal)

H2O 2224,992 0,47 70 47058,5808

TOTAL 47058,5808

OUTPUT PANAS

1. Panas Hot Clinker Keluar

Tref 25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kkal/kg. 0C) T(

0C) Q(kkal)

SiO2 75089,66279 0,23 1250 21156512,49

Al2O3 22518,96445 0,215 1250 5930932,262

Fe2O3 12532,85851 0,23 1250 3531132,885

CaO 258435,0844 0,23 1250 72814085,03

MgO 7978,97557 0,23 1250 2248076,367

SO3 2815,64238 0,22 1250 758815,6214

K2O 2152,782 0,22 1250 580174,749

Na2O 1130,21055 0,22 1250 304591,7432

Cl 161,45865 0,22 1250 43513,10618

TOTAL 107367834,3

2. Panas CO2 Hasil Kalsinasi

Tref 25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kkal/kg. 0C) T(oC) Q(kkal)

CO2 32285,86965 0,236 900 6667032,083

TOTAL 6667032,083

3. Panas Gas Hasil Pembakaran (GHP)

Tref 25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kcal/kg. 0C) T(oC) Q(kkal)

CO2 40925,91067 0,254 800 8056265,515

SO2 137,984 0,183 800 19569,5808

H2O 7218,288 0,5 800 2797086,6

N2 129674,8006 0,259 800 26028974,36

O2 2551,036693 0,245 800 484378,0921

TOTAL 37386274,15

Page 25: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

84 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

4. Panas Penguapan H2O Dalam Batubara

Tref

25 0C

komponen massa(kg/h) Cp (kkal/kg. 0C) T(

oC) Q(kkal)

H2O 2224,992 0,47 100 78430,968

TOTAL 78430,968

Panas Laten H2O

komponen massa(kg/h) Hf(kkal/kg0C) T(

oC) Q(kkal)

H2O 2224,992 539,1 70 83964523,1

TOTAL 83964523,1

5. Panas Konduksi

Qkonduksi= ∆T/((v1/Km1*Am1)+(v2/km2*Am2))

Km1 0,225 kkal/mol 0C

km2 4,71 kkal/mol 0C

L 86 m

dalam kiln ada 2 lapisan

1. lapisan baja

tebal 0,028 m

km1 0,225 kkal/mol 0C

2. lapisan batu tahan api

tebal 0,25 m

km2 4,71 kkal/mol 0C

L 84 m

D 5,6 m

T1 1402 0C

T ref 25 0C

maka jari2 lapisan1 2,828 m

jari2 lapisan2 3,05 m

D1 5,656 m

D2 6,1 m

Am1 1542,051388 m2

Am2 1667,3557 m2

Qkonduksi= 161257,5843 kkal

Page 26: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

85 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

6. Panas Konveksi

𝑄𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 = 𝐻𝑐 × 𝐴 × 𝑇𝑠 − 𝑇𝑜

Hc = koef perpindahan panas konveksi (kkal/J.m2.0C)

Ts = suhu shell kiln (0C)

A = luas permukaan panas (m2)

A = 1478 m2

Hc = 0,00039 kkal/J.m2.0C

𝑄𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 =0,00039kkal

J. m2 .℃ × 1478 m2 × 1420 ℃− 25 ℃

Qkonveksi = 745,9 kkal

7. Panas Radiasi

𝑄𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑠𝑖 = 𝐴 × 𝐸 × 𝑇1

100

4

− 𝑇2

100

4

T1 = 1350 0C = 1810

0R

T2 = 1300 0C = 1760

0R

E = 0,173 kkal/m2. 0

R

A (lapisan batu tahan api) = 1667,35 m2

Maka,

𝑄𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑠𝑖 = 1667,35 m2 × 0,173kkal

m2 °R×

1810°R

100

4

− 1760°R

100

4

Q radiasi = 3281740,2 kkal

Page 27: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

86 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Tabel Neraca Energi (Panas) Pada Rotary Kiln

NERACA PANAS KILN

Keterangan Input

(kkal)

Output

(kkal)

panas yg dibawa masuk umpan masuk kiln 83193047,8

panas dari udara primer dan cooling air 944423,348

panas dari udara sekunder 42662535,5

panas sensibel batubara 456213,5

panas yg dibawa H2O dalam batubara 47058,5808

panas pembakaran batubara 96352479,8

panas yg dibawa klinker panas 107367834,3

panas dari CO2 hasil kalsinasi 6667032,083

panas yg dibawa H2O dalam batubara

panas gas hasil pembakaran 37386274,15

panas konveksi 745,956129

panas radiasi 3281740,224

panas konduksi 161257,5843

panas disosiasi 21034108,8

gas buang ke EP 0

panas yg hilang (heat loss) 89824983,04

TOTAL 244689867 244689867,3

IV.5 Kegiatan Kerja Praktek

Pada subbab ini akan dijelaskan mengenai hal-hal yang berkaitan dengan kerja praktek

dan apa saja yang diperoleh dari kegiatan tersebut.

IV.5.1 Jadwal Kerja Praktek

Adapun jadwal kegiatan yang dilakukan selama kerja praktek dapat dilihat pada tabel

berikut ini.

Hari / Tanggal Tugas & Aktifitas yang dilakukan

Senin, 1 Juli 2013 Pemberian materi tentang company profile PT. Semen Indonesia, tata

tertib selama kerja praktik, K3, dan susunan direksi di PT. Semen

Indonesia.

Selasa, 2 Juli 2013 Penjelasan tentang proses pembuatan semen secara umum oleh

pembimbing dan pemberian hal-hal yang harus dipelajari selama kerja

Page 28: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

87 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

praktik.

Rabu, 3 Juli 2013 Penjelasan tentang raw mill, kiln dan coal mill secara umum oleh

kepala seksi RKC I, bapak Teguh Irianto. Kemudian melihat langsung

ke ruang control Raw Mill dan dijelaskan oleh Pak Agus selaku

operator yang bertugas.

Kamis, 4 Juli 2013 Penjelasan tentang operasi crusher dan melihat langsung limestone

crusher dan clay crusher pabrik Tuban I yang pada saat itu tidak

beroperasi karena pile storage sudah penuh. Kemudian kami ke ruang

control CCR1 dan mendapat penjelasan tentang operasi kiln secara

garis besar oleh pak Shadiq. Sorenya, kami ke unit operasi utilitas dan

dijelaskan oleh pak Imam kemudian melihat ke lapangan.

Jumat, 5 Juli 2013 Penjelasan tentang perencanaan bahan dan produksi oleh pak Afif

selaku kasi perencanaan bahan.

Senin, 8 Juli 2013 Mendapatkan penjelasan dari pak Farhan seksi jaminan mutu di

laboratorium kimia dan fisika tentang macam-macam uji lab yang

dilakukan seperti uji oksida, uji kadar air, pozzolan activity. Jaminan

mutu menguji bahan baku yang masuk sehingga mendasari

pembayaran bahan baku. Kemudian ke ruang control kiln tuban 3. Di

kiln 3 ini, preheater menggunakan ILC dan SLC. Panjang kiln adalah

84 m dengan diameter 5,8 m dan kecepatan putar 2,64 rpm.

Sedangkan untuk tuban 4, preheater menggunakan ILC saja. Diameter

kiln lebih kecil yaitu 5,5 m dan kecepatan putar 4 rpm. Distribusi suhu

dalam kiln dipantau dengan alat spyrometer optik dan kamera yang

dipasang di daerah antara cooler dengan kiln. Sistem kontrol kiln 4

juga sudah memakai sistem otomatis dari FLSmidth. Kemudian kami

mendapat print out PFD controller kiln 4 untuk mengerjakan tugas

khusus neraca energi dari pak Ali.

Selasa, 9 Juli 2013 Melihat unit finish mill tuban 1 dan 2 di lapangan. Finish mill yang

digunakan adalah horizontal mill dengan berat total grinding ball

kompartemen 1 adalah 58 ton dan grinding ball kompartemen 2 adalah

256 ton.

Rabu, 10 Juli 2013 Mendapat penjelasan dari seksi tambang. Kualitas CaO dibagi menjadi

3, yaitu high CaO > 54 %, medium 52 % < CaO < 54 %, dan low CaO

< 52 %. Penentuan kualitas batu kapur dilakukan dengan pengambilan

sampel di 5 titik dengan radius 500 m2. Setiap jam 12 hingga jam 2

siang diadakan peledakan. Jenis peledak yg dipakai adalah ANFO

(Amonium nitrate fuel oil) yang ditanam pada kedalaman 6 – 9 m.

Page 29: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

88 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Jumlah batu kapur yang ditambang rata-rata sebesar 10000 ton per

shift.

Kemudian ke unit raw mill RKC 1 dan mendapat penjelasan tentang

vertical mill di pabrik tuban 1.

Lalu ke pelabuhan untuk melihat secara langsung proses loading

semen dan unloading batu bara.

Kamis, 11 Juli 2013 Ke ruang control CCR3 unit finish mill tuban 4. Finish mill yang

digunakan adalah vertical mill. Berbeda dengan tuban 1, 2 dan 3 yang

masih menggunakan horizontal mill.

Jumat, 12 Juli 2013 Membaca literatur Cement data book di perpustakaan.

Senin, 15 Juli 2013 Mendapat penjelasan tentang unit jaminan mutu batu bara dari

pembimbing. Uji batu bara yang dilakukan meliputi ash content,

volatile meter, SO3, gross heating value dan total moisture.

Selasa, 16 Juli 2013 Menemui bu oktoria kasi pengendalian proses dan mendapatkan

sedikit penjelasan tentang tugas pokok seksi pengendalian proses.

Rabu, 17 Juli 2013 Menemui pak Indra bagian evaluasi proses untuk mendapatkan data-

data komposisi feed preheater, kiln dan cooler untuk tugas khusus.

Kamis, 18 Juli 2013 Ke ruang kontrol kiln 4 untuk bertanya lebih jelas tentang macam-

macam aliran di preheater, kiln dan penjelasan tentang PFD nya.

Jumat, 19 Juli 2013 Mengerjakan laporan

Senin, 22 Juli 2013 Ke bagian evaluasi proses menemui pak Indra untuk meminta data laju

udara pada kiln untuk mengerjakan tugas khusus.

Selasa, 23 Juli 2013 Mengerjakan laporan di perpustakaan

Rabu, 24 Juli 2013

Kamis, 25 Juli 2013

Jumat, 26 Juli 2013

Senin, 29 Juli 2013

Selasa, 30 Juli 2013

Rabu, 31 Juli 2013

Page 30: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

89 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

IV.5.2 Uraian Kerja Praktek

Selama kerja praktek di PT SEMEN INDONESIA (Persero), Tbk di Pabrik Tuban,

kami mengetahui proses pembuatan semen secara keseluruhan yang dilakukan

perusahaan.Berikut kami uraikan mengenai sistem produksi yang terdapat di SEMEN

INDONESIA :

1. Seksi Tambang

Proses yang dilakukan oleh Seksi Pengawas Tambang termasuk ke dalam tahap

penyiapan bahan baku. Bahan yang ditambang di seksi ini adalah batu kapur (limestone) dan

tanah liat (clay). Pada semen sendiri, kandungan batu kapur mencapai sekitar 85%, sedangkan

tanah liat, kurang lebih 15%.

Batu kapur yang berupa bukit ditambang dengan sistem pertambangan Single Beach

Continues. Sistem ini berguna untuk menghindari kelongsoran pada bukit kapur. Bagian lahan

yang dieksplorasi harus dihabiskan dalam 1 kali pengambilan (teratur dalam pengambilan),

dengan elevasi (sudut ketinggian) yang ditetapkan minimal 44 meter. Ada beberapa tahap

yang harus dilakukan dalam penambangan batu kapur.

1. Tahap pembabatan (clearing)

Pembabatan dan pengupasan yang dilakukan untuk membuka daerah penambangan

baru. Langkah ini perlu dilakukan untuk membersihkan pepohonan dari daerah bahan

galian dengan menggunakan buldoser.

2. Tahap pengupasan tanah (stripping)

Proses pengupasan top soil (lapisan penutup tanah), langkah ini dilakukan pada daerah

bahan galian yang ditutupi lapisan tanah penutup. Lapisan penutup ini tidak dibuang akan

tetapi lapisan tanah ini nantinya akan dikembalikan/disebar kembali untuk kesuburan tanah

(revegetasi).

3. Tahap pengeboran (drilling)

Sebelum batu kapur diambil harus dilakukan pengeboran untuk menanamkan bahan

peledak. Jarak dan kedalaman antar lubang untuk menanamkan bahan peledak harus

disesuaikan, umumnya diameter lubang 3,5 inchi, dengan kedalaman 6 hingga 9 meter,

dan jarak antar lubang 1,5 hingga 3 meter yang disusun secara paralel.

4. Tahap peledakan (blasting)

Page 31: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

90 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Langkah pertama adalah mengisi lubang dengan bahan peledak, tetapi tidak semua

lubang yang dibuat diisi dengan bahan peledak. Lubang yang tidak diisi berfungsi sebagai

peredam getaran dan retakan akibat ledakan yang ditimbulkan. Adapun bahan peledak yang

digunakan:

Damotin (Dinamit Amonium Gelatine) merupakan bahan peledak primer.

ANFO (campuran 94,5 % amonium nitrat dan 5,5 % fuel oil), merupakan bahan

peledak sekunder.

Peralatan yang dipakai adalah Blasting machine (alat peledak) dan Blasting

ohmmeter (alat pengukur daya ledak).

5. Tahap pemuatan (loading) dan pengangkutan (hauling)

Untuk tahap loading, material ditempatkan ke alat transportasi dan diteruskan ke unit

crusher. Proses pemindahan ini disebut hauling, yang umumnya menggunakan dump

truck. Pada umumnya, dump truck ini memuat 20 ton hingga 30 ton.

Untuk tanah liat, proses penambangannya tidak jauh berbeda dengan batu kapur di

atas. Hanya saja, setelah tahap pengupasan, tanah liat dikeruk (digging). Untuk

pengerukan tanah liat ini dibuat jenjang dengan sudut 45 derajat. Hal ini dilakukan untuk

menjaga kestabilan tanah agar tidak longsor. Selanjutnya tanah liat ini diangkut dan

dimasukkan ke clay cutter.

Sebelum ditambang, kedua bahan baku tersebut harus diketahui kandungannya,

terutama kandungan CaO dan MgO (untuk batu kapur) dan dikelompokkan ke dalam

bagian High Grade (mengandung > 54% calsium), Medium Grade (mengandung calsium

antara 51 hingga 54 %), Low Grade (mengandung calsium <51%), dan paddle. Sedangkan

untuk tanah liat dikelompokkan berdasarkan kadar aluminanya (Al2O3 ). Untuk High

Alumina mengandung >16% alumina, Medium Alumina mengandung alumina antara 12

hingga 16%, dan Low Alumina mengandung alumina kurang dari 12%.

2. Seksi Operasi Crusher

Page 32: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

91 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Seksi ini bertanggung jawab untuk mengoperasikan unit mesin limestone crusher dan

clay cutter. Selain itu, seksi ini juga bertanggung jawab untuk mengisi pile campuran batu

kapur dan tanah liat (mix pile) yang berada di storage.

Pada tahap ini, dump truck dari tambang akan menurunkan batu kapur langsung masuk

ke dalam mesin. Batu kapur kemudian dihancurkan di limestone crusher menjadi seukuran

kerikil dengan diameter paling besar 1 sentimeter. Tipe crusher yang digunakan adalah

hammer mill dengan kapasitas 750 ton/jam. Keluar dari unit crusher, batu kapur diangkut

menggunakan belt conveyor menuju storage.

Gambar IV.5.2.1 Mesin Limestone Crusher

Untuk tanah liat, konsep pengecilan ukurannya menggunakan prinsip cutting

(pemotongan) menggunakan mesin dengan tipe double-roll crusher yang dilengkapi dengan

clay cutter, dengan kapasitas 500 ton/jam. Setelah itu, tanah liat juga dibawa menuju storage

menggunakan belt conveyor.

Sebelum memasuki storage, kedua bahan baku tersebut bercampur terlebih dahulu

pada sebuah belt conveyor. Setelah itu, campuran tersebut dimasukkan/disimpan ke dalam

limestone/clay mix storage yang berkapasitas 45.000 ton menggunakan tripper. Di

limestone/clay mix storage, bahan campuran batu kapur dan tanah liat tersebut dicampur

Page 33: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

92 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

dengan bahan koreksi berupa pasir silika, pasir besi, dan batu kapur high grade. Setelah itu,

bahan-bahan tersebut akan diproses di penggilingan awal (Raw Mill).

Gambar IV.5.2.2 Pile batu kapur high grade

3. Seksi Operasi RKC (Raw Mill, Kiln, Coal Mill)

Seksi ini bisa dikatakan memiliki tanggung jawab yang cukup luas, karena bertugas

menjalankan proses penggilingan awal di Raw Mill, kemudian menjalankan proses

pembakaran awal di Pre Heater, lalu menjalankan proses pembakaran di Kiln. Selain itu, seksi

ini juga menjalankan proses penggilingan batu bara sebagai bahan bakar di calciner dan

burner Kiln. Ditambah lagi dengan menjalankan proses pendinginan terak (klinker)

menggunakan pendingin udara.

Raw Mill

Page 34: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

93 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Gambar IV.5.2.3 Mesin Roller Mil

Pada tahap ini, bahan dari storage akan diproses menggunakan mesin Roller

Mill, yang berfungsi untuk memperkecil ukuran material sekaligus mengurangi kadar airnya.

Material akan mengalami pengecilan ukuran dari material berdiameter maksimal 100 mm

menjadi material berukuran 90 mikron. Selain itu, material akan mengalami penguapan air.

Kandungan air dari material yang semula sebesar 18%, akan berkurang menjadi maksimal 1%.

Pengeringan ini menggunakan sisa udara panas dari Pre Heater (382C) dan Clinker Cooler

(250C). Produk hasil penggilingan yang sudah halus (diameter 90 mikron) dan memiliki

kadar air maksimal 1% keluar dari Roller Mill. Setelah itu, material dibawa aliran udara masuk

ke dalam Cyclone akibat tarikan Mill Fan. Cyclone akan memisahkan material dari aliran

udara. Sisa material yang masih berada bersama aliran udara (kurang lebih sebesar 10%)

diambil oleh Electrostatic Precipitator (EP) yang mempunyai efisiensi 99,9 %. Sisa gas

sebesar 0,1% melewati Electrostatic Precipitator untuk kemudian dibuang ke udara bebas

melalui Stack. Produk dari Cyclone dan Electrostatic Precipitator akan dibawa oleh Air Slide,

Bucket Elevator, Screw Conveyor menuju ke Blending Silo. Produk dari Electrostatic

Precipitator akan dibawa oleh Chain Conveyor dan bergabung dengan produk dari

Conditioning Tower yang melewati dan bercampur di Screw Conveyor. Kemudian produk

dibawa ke Dust Bin melalui Screw Conveyor ke Bucket Elevator dan Air Slide. Debu yang

Page 35: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

94 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

masuk ke Bucket Elevator disaring oleh Bag Filter. Hasil penyaringan ditarik oleh fan dan

dibuang ke udara sebagai udara bersih.

Jika Raw Mill tidak beroperasi, gas panas dari Pre heater dan Clinker Cooler dialirkan

lewat Conditioning Tower yang dilengkapi dengan Water Spray untuk menurunkan temperatur

gas panas. Pada kondisi normal (saat Roller Mill beroperasi), suhu gas keluar dari Pre heater

dan Clinker Cooler sebesar 330C dan 397C. Gas panas yang masuk Electrostatic

Precipitator sebesar 90C untuk kondisi Roller Mill jalan, dan 150C untuk kondisi Roller

Mill down. Selama Raw Mill down, debu dari Conditioning Tower dan Electrostatic

Precipitator dibawa di Dust bin dengan kapasitas 170 ton. Setelah itu dikirim ke Kiln Feed

Bin.

Reject dari Roller Mill sekitar 143 ton/jam dikembalikan ke sistem lewat Belt

Conveyor. Produk reject diangkut oleh Bucket Elevator dan bersama-sama dengan umpan baru

masuk ke Belt Conveyor.

Blending Silo

Pada Blending Silo, material yang berasal dari produk Raw Mill akan di-blending

bersama produk-produk Raw Mill yang telah ada ataupun yang akan datang. Tujuannya

adalah untuk membuat produk Raw Mill yang berbeda-beda kandungannya menjadi

homogen.

Produk dari Raw Mill yang disebut tepung baku ditransport menuju Blending Silo yang

kapasitasnya 20.000 ton. Input material ke masing-masing silo diatur secara bergantian

dengan timer setiap 36 menit dan diatur lewat distribusi Cone yang kemudian dilewatkan

melalui Air Slide dengan laju alir 780 ton/jam untuk Blending Silo I dan Blending Silo II.

Lapisan-lapisan yang terbentuk di dalam silo akan bergabung dan bercampur sewaktu proses

pengeluaran aliran material. Pengeluaran material dari dalam Silo pada umumnya dilakukan

secara bersamaan, melalui 2 dari 10 flow gate pada setiap silo atau empat flow gate untuk

kedua silo. Siklus kerja sepasang flow gate pada saat membuka dan menutup diatur sesuai

dengan interval waktu yang telah ditentukan, yaitu 180 menit. Pada tiap Blending Silo

dilengkapi dengan dua buah Blower yang berfungsi untuk fluidisasi pada air slide yang

berada di dalam kedua Blending Silo dengan tekanan 0,56 kg/cm2 dan laju alir 360 m

3/jam.

Page 36: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

95 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Material yang keluar dari kedua Silo tersebut dilewatkan melalui Air Slide ke salah

satu Bucket Elevator, dengan kapasitas 354 ton/jam. Kemudian, material dibawa Air Slide

masuk ke Kiln Feed Bin. Dari Kiln Feed Bin umpan Kiln dibagi ke dalam dua Calibration

Bin yang kapasitasnya masing-masing 50 ton. Keluar dari kedua Calibration Bin, material

ditimbang oleh Flow Meter yang kemudian ditransport ke ILC (In Line Calciner) dan SLC

(Separate Line Calciner) Preheater lewat Air Slide, lalu diangkut oleh Bucket Elevator.

Debu yang menuju ke Preheater disaring dahulu oleh Bag Filter, dan dibuang oleh fan.

Gambar IV.5.2.4 Blending silo

Pre Heater

Suspension Preheater merupakan subunit yang berfungsi sebagai pemanas awal

umpan Kiln sehingga material terkalsinasi sebagian. Jenis Preheater yang digunakan oleh

PT. SEMEN INDONESIA adalah Double String Preheater dengan 4 stages, yang

dilengkapi dengan In-Line dan Separate-Line Calciner. Aliran material berlawanan arah

atau co-current dengan gas panas, yaitu umpan masuk dari atas Cyclone, sedangkan gas

panas dialirkan dari bawah Cyclone maka kontak panas terjadi secara searah di riserduct.

Untuk meningkatkan efisiensi pemisahan antara gas panas dan material di dalam

Preheater, maka pada stage I dipasang double cyclone. Pada stage I sampai dengan stage

III berfungsi sebagai pemanas awal umpan kiln, sedangkan pada stage IV digunakan untuk

memisahkan produk yang telah terkalsinasi, yang keluar dari Calciner.

Page 37: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

96 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Gambar IV.5.2.5 Suspension preheater (tampak dari atas)

Gambar IV.5.2.6 Suspension Pre Heater di SEMEN INDONESIA

Proses pemanasan umpan pada stage I sampai III terjadi karena adanya perpindahan

panas antara gas panas yang keluar kiln dan kalsiner dengan umpan kiln yang masih dingin.

Suhu umpan yang masuk Riser Duct stage I berkisar antara 50C hingga 60C. Umpan kiln

Page 38: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

97 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

yang masih dingin masuk ke dalam riser duct stage pertama dengan laju alir 310 ton/jam,

kemudian bercampur dengan aliran gas panas yang ikut masuk ke dalam cyclone. Di dalam

cyclone, umpan kiln dipisahkan dari campuran antara gas dan material. Campuran antara

umpan Kiln dan gas panas masuk ke dalam Cyclone dengan arah tangensial, sehingga akan

terjadi pusaran angin. Pusaran angin tersebut mengakibatkan terjadinya gaya sentrifugal, gaya

gravitasi dan gaya angkat gas di dalam Cyclone. Untuk material kasar, gaya gravitasi dan gaya

sentrifugal lebih dominan. Gaya sentrifugal menyebabkan material menumbuk dinding

Cyclone, sehingga akan jatuh ke down pipe karena gaya gravitasi. Untuk material halus, gaya

angkat gas sangat dominan sehingga material akan terangkat gas keluar dari Cyclone.

Material umpan kiln masuk ke dalam Riser Duct, lalu masuk ke Down Pipe Cyclone

stage II, kemudian mengalami proses seperti pada stage pertama, demikian pula pada stage III

dan IV. Material yang keluar dari Cyclone stage III akan masuk ke dalam ILC dan SLC. Di

sana, mateial akan mengalami kalsinasi minimal sampai 90%. Material akan terbawa aliran

gas masuk kedalam Cyclone stage IV dan keluar dari Cyclone stage IV melewati Riser Duct

dan akan diumpankan ke dalam Kiln.

Tabel IV.5.2.2 Suhu Material dan Gas Pada Tiap Stage

Stage Suhu Material Suhu Gas

I

II

III

IV

Calciner

310 330oC

500 – 550oC

650 – 690oC

780 – 800oC

900 – 930oC

355 – 365oC

540 – 560oC

690 – 710oC

820 – 840oC

830 – 870oC

(Sumber: Central Control Room Tuban I,II 2013)

Rotary Kiln

Rotary Kiln digunakan untuk membakar umpan Kiln menjadi klinker. Sumber panas

dalam Rotary Kiln dihasilkan dari pembakaran batu bara. Rotary Kiln dibagi menjadi 4 zone

sesuai dengan reaksi yang terjadi pada suhu dimana reaksi tersebut berlangsung. Zone-zone

tersebut adalah:

Zone Kalsinasi, pada kondisi suhu 900 – 1100C

Page 39: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

98 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Zone Transisi, pada kondisi suhu 1100 – 1200C

Zone Klinkerisasi, pada kondisi suhu 1250 – 1450C

Zone Pendinginan, pada kondisi suhu 1450 – 1300C

Gambar IV.5.2.7 Rotary Kiln Tuban 4

Material keluar dari Preheater bersuhu 900C masuk ke dalam Rotary Kiln dengan laju

alir 417 ton/jam (sebagian hilang karena terkalsinasi), umpan kiln tersebut mengalami

pemanasan oleh gas panas dari batu bara hasil penggilingan Coal Mill yang ditarik oleh fan

menuju ke burner untuk dibakar sebagai udara pembakar primer. Pemanasan berlangsung

secara Counter Current, sehingga kontak antara panas dan umpan kiln lebih efisien. Akibat

kontak antar partikel maka akan terjadi perpindahan panas dari gas panas menuju ke umpan

kiln. Umpan kiln terus terbakar dan meleleh hingga akhirnya akan terbentuk senyawa-senyawa

semen yang disebut klinker. Senyawa tersebut adalah C2S, C3S, C4AF dan C3A.

Clinker Cooler

Clinker Cooler berfungsi sebagai pendingin klinker yang sudah terbentuk dan

memproduksi udara pembakar sekunder yang digunakan dalam Rotary Kiln. Clinker Cooler

yang digunakan terdiri dari 16 kompartemen. Sebagai media pendingin, digunakan udara (air)

yang dihasilkan oleh 14 buah Fan. Klinker hasil pembakaran yang mempunyai suhu 1250oC

keluar dari Rotary Kiln, dengan laju alir 390 ton/jam, langsung jatuh ke dalam Clinker Cooler.

Selanjutnya clinker langsung diterima oleh grate-grate (sarangan).

Page 40: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

99 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Gambar IV.5.2.8 Clinker storage

Pendinginan dilakukan secara mendadak, yaitu untuk menghindari terjadinya

pengerasan semen atau dekomposisi C3S menjadi C2S, sehingga klinker yang dihasilkan

menjadi amorf supaya mudah digiling. Pendinginan dilakukan sampai suhu clinker menjadi

100C. Keluar dari Clinker Cooler, material dibawa oleh Drag Conveyor yang laju alirnya 470

ton/jam dan dimasukkan ke dalam Clinker storage yang berkapasitas 75.000 ton.

Pada Clinker Cooler, grate-grate bergerak dengan cara bergeser, sehingga klinker akan

terdorong menuju outlet cooler yang dilengkapi dengan Klinker Breaker/Crusher yang

berfungsi untuk menghancurkan klinker yang masih kasar. Udara yang digunakan untuk

mendinginkan klinker panas dipakai kembali oleh Rotary Kiln, Calciner dan Roller Mill.

Udara panas dari Cooler compartmen 1, 2, 3 digunakan sebagai udara pembakar sekunder.

Sedangkan kebutuhan udara pembakar untuk calciner diambilkan dari Cooler compartmen 5,

6, 7, 8 dan sisa udara Cooler dilewatkan dalam Electrostatic Precipitator. Debu yang berhasil

disaring dicampur dengan produk dari Cooler ke Drag Conveyor melewati Screw Conveyor.

Sedangkan udara bersih dibuang ke udara bebas melalui Stack.

Page 41: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

100 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Coal Mill

Batubara (coal) dari lapangan dibawa oleh Loader, diumpankan ke Hopper, kemudian

dibawa oleh Apron Conveyor serta Belt Conveyor ke Tripper untuk dicurahkan ke dalam Coal

Storage menjadi pile–pile batu bara. Batu bara dari Coal Storage dibawa oleh Reclaimer untuk

diumpankan ke Feed Bin melalui Belt Conveyor. Belt Conveyor ini dilengkapi dengan Metal

Detector yang dapat mendeteksi adanya logam pada umpan batu bara. Pada Metal Detector

terdapat dua buah lampu yang berwarna hijau dan merah. Jika terdapat kandungan metal

dalam umpan batu bara, sensor metal akan membaca adanya metal dan lampu merah pada

Metal Detector akan menyala, dengan demikian Gate akan menutup aliran batu bara ke Feed

Bin. Batu bara yang mengandung logam akan di reject dan dibuang melalui down pipe.

Batu bara dari Feed Bin diumpankan ke dalam Coal Mill untuk giling menjadi

batubara dengan diameter 20 mikron. Gas panas yang digunakan oleh Coal Mill berasal dari

Pre Heater ILC. Di dalam Coal Mill terjadi pengurangan kadar air pada batu bara. Batu bara

yang halus ditangkap oleh Bag Filter, kemudian dimasukkan ke dalam Coal Mix Bin yang siap

dimasukkan ke Burner maupun Calciner Kiln.

Batu bara mempunyai sifat yang rawan terhadap panas dan dapat menyebabkan

ledakan jika temperatur dan tekanan tinggi. Untuk itu, Coal Mill dilengkapi Explosion Vent

pada masing-masing Bag Filter untuk menghindari ledakan yang dapat merusak alat dan

membahayakan lingkungan. Jika menggunakan satu Bag Filter maka satu Dumper akan

membuka dan Dumper lainnya akan tertutup, begitu juga sebaliknya. Jika digunakan kedua-

duanya, maka Dumper akan terbuka semua. Pembukaan Dumper diatur oleh CCR (Central

Control Room) dengan presentase yang ditentukan.

Pada Bag Filter 1, material juga jatuh ke bawah karena adanya Jet Pulse, yang mampu

menghembuskan udara bertekanan 6 Bar setiap 5 detik sekali secara automatis, sehingga

material akan jatuh terlepas dari filternya. Setelah itu, material ditransfer ke Screw Conveyor

tetapi sebelum masuk ke Screw Conveyor batu bara halus melewati Rotary Feeder untuk

mencegah masuknya udara masuk ke Screw Conveyor. Batu bara halus bertemu di Conveyor

dan masuk ke Pulvurize Coal Bin dengan kapasitas 120 ton untuk ditampung. Pulvurize Coal

Bin dilengkapi dengan tangki CO2 yang berfungsi menginjeksikan CO2 apabila terjadi

kebakaran pada Pulvurize Coal Bin yang disebabkan terjadinya reaksi antara batu bara dengan

oksigen. Karena itu, di dalam Coal Bin, oksigen dikondisikan berada pada kadar serendah-

Page 42: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

101 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

rendahnya. Kebakaran di Coal Bin dapat menyebabkan kenaikan temperatur dan volume gas

CO hasil pembakaran tidak sempurna. Dengan demikian, tekanan di dalam Coal Bin akan

semakin meningkat, dan hal ini dapat mengakibatkan terjadinya ledakan.

Pulvurize Coal Bin juga dilengkapi Bag Filter. Karena tarikan Fan, debu batu bara

dapat ditangkap dan dimasukkan kembali ke Pulvurize Coal Bin. Batu bara keluar dari

Pulvurize Coal Bin dengan dua aliran keluar diatur oleh Slide Gate yang membuka secara

bergantian, yang pembukaannya diatur oleh CCR (Central Control Room), untuk dimasukan

ke dalam Pulvurize Coal Bin. Dari Pulvurize Coal Bin, dengan kapasitas 120 ton, batu bara

halus masuk ke Pfister Feeder dengan menggunakan blower. Dari Pfister Feeder,

menggunakan Blower batu bara masuk ke Calsiner ILC. Serta, dari Pfister Feeder,

menggunakan Blower batu bara masuk ke Calsiner SLC. Pada Pulvurize Coal Bin, batu bara

dengan diameter 20 mikron masuk ke Pfister Feeder dengan menggunakan Blower untuk

dimasukan ke Kiln.

4. Seksi Finish Mill

Seksi ini memiliki tanggung jawab utama untuk menjalankan proses penggilingan

akhir semen. Sebelum terak digiling, terlebih dahulu ditambahkan bahan-bahan penolong

berupa gypsum, trass (untuk semen PPC), dan batu kapur high grade (untuk semen OPC).

Penggilingan terak beserta campurannya tersebut menggunakan mesin Ball Mill berbentuk

tabung, yang diletakkan horizontal, berisi bola-bola besi dari berbagai ukuran. Bola-bola besi

itulah yang menghancurkan dan menghaluskan material hingga ukuran 325 Mesh.

Gambar IV.5.2.9 Mesin Ball Mill

Page 43: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

102 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Terak yang keluar dari Cooler (bertemperatur 100C) dibawa oleh Drug Conveyor

menuju ke penimbunan klinker (Clinker Storage Silo) atau Clinker Dome, dengan kapasitas

75.000 ton. Klinker yang masih mentah dibawa ke Marginal Bin dengan kapasitas 1.000 ton

untuk disimpan sementara waktu, karena klinker mentah dapat dipakai lagi. Klinker mentah

dikeluarkan dengan truck lewat Loudout Spout System dengan laju alir 455 ton/jam. Klinker

dibawa Dump Truck untuk diumpankan ke Hopper, dan dibawa Belt Conveyor dengan laju alir

55 ton/jam untuk dicampur dengan klinker dari penimbunan klinker. Clinker Dome

mempunyai 10 lubang output, setiap output dilengkapi dengan discharge gate. Masing-masing

gate menarik klinker dengan laju alir 250–275 ton/jam. Klinker keluar dari Klinker Storage

Silo diumpankan ke tiga Belt Conveyor yang terdapat dibawah klinker storage silo. Dari sini,

terjadi pencampuran Klinker mentah dengan klinker dari penimbunan, kemudian ditransfer ke

Belt Conveyor. Dengan menggunakan Bucket Elevator, campuran material tersebut dibawa ke

dua Bin Klinker yang kapasitas masing-masingnya 175 ton.

Gypsum dan Trass diambil dari tempat penimbunan dengan menggunakan motor

pengangkut untuk diumpankan ke Hopper. Kemudian dilewatkan Belt Conveyor melalui

Apron Conveyor yang mempunyai kapasitas 171 ton/jam. Dari Belt Conveyor, gypsum atau

trass dibawa ke Hammer Mill yang laju alirnya 170 ton/jam. Di sini material akan mengalami

size reduction dari material berukuran 400x400x400 mm menjadi produk crusher berdiameter

≤ 2,5.103 mikron. Produk tersebut dibawa ke Bucket Elevator melalui Belt Conveyor menuju

ke Bin Gypsum dan Bin Trass yang berkapasitas 175 ton.

Klinker dan gypsum atau trass keluar dari masing-masing Bin dengan ditimbang

terlebih dahulu dalam Weight Feeder, kemudian ditansfer ke Belt Conveyor. Dari Belt

Conveyor, ketiga material tersebut ditransfer ke Bucket Elevator, lalu dimasukkan ke dalam

Surge Bin yang berkapasitas 40 ton. Klinker/Gypsum Mix keluar dari Surge Bin dengan laju

alir 500 ton/jam diumpankan ke Hidroulic Roller Crusher untuk di pre-crushing sebelum

digiling ke Ball Mill. Sebagian material yang telah di crushing dengan laju alir 322 ton/jam

diresirkulasi kembali ke Hydraulic Roll Crusher lewat Belt Conveyor dan kembali ke Surge

Bin untuk memelihara head dari material di atas Hydraulic Roll Crusher. Sisa material yang

telah dicrushing masuk ke dalam Ball Mill dengan laju alir 215 ton/jam. Produk Hidroulic

Roller Crusher berukuran ≥90 mikron ini dalam Ball Mill akan mengalami size reduction

menjadi material campuran berukuran 325 Mesh dan mempunyai suhu 107C.

Page 44: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

103 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Produk dari Ball Mill dipisahkan dengan Separator lewat Air Slide dan Bucket

Elevator. Dari sini, produk dipisahkan menjadi 2 bagian yaitu; untuk produk yang mempunyai

kehalusan 325 Mesh dibawa oleh aliran udara masuk Cyclone dan ke Fuller Plenum Dust

Collector. Produk dari Cyclone bercampur dengan produk dari Dust Collector dibawa ke Air

Slide. Dari Air Slide, bercampur dengan produk Dust Collector masuk ke Air Slide dan

diumpankan ke dalam Bucket Elevator. Kemudian dari Bucket Elevator dimasukkan ke dalam

Cement Silo. Suhu produk semen yang keluar Ball Mill dikendalikan oleh Water Spraying dan

sistem udara semprot yang ada di dalam penggiling. Alat ini menjaga agar temperatur produk

yang keluar penggiling konstan 107C. Pendinginan lanjut dilakukan selama pemisahan di

dalam separator, sehingga suhu akhir semen menjadi 96C.

Gambar IV.5.2.10 Silo semen

5. Seksi Packer dan Pelabuhan

Seksi ini merupakan seksi yang bertanggung jawab untuk mengemas semen sesuai

dengan jenisnya masing-masing (OPC atau PPC), serta memuatnya ke dalam truk-truk untuk

didistribusikan. Pengantongan semen umumnya terdapat 2 ukuran, yakni 40 kg dan 50 kg.

Proses pengantongan dilakukan secara otomatis oleh mesin Roto Packer.

Page 45: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

104 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

Gambar IV.5.2.11 Proses pengisian semen curah di pelabuhan SEMEN INDONESIA

Tahap pengantongan semen dimulai dari silo penyimpanan semen, yaitu Silo 5, 6, 7, 8

yang terdapat di Tuban 1 dan 2, yang masing-masing berkapasitas 20.000 ton. Alur proses

pengantongan semen dimulai dari jatuhnya semen ke Air Slide, kemudian semen diangkut oleh

Bucket Elevator. Dari Bucket Elevator, material semen dilewatkan Air Slide dan Vibrating

Screen untuk memisahkan semen dengan kotoran pengganggu atau benda asing. Setelah

screening, semen berukuran 325 Mesh masuk ke dalam Bin Semen. Untuk curah, semen

masuk ke Bin Semen Curah kemudian diangkut dengan menggunakan truk dengan kapasitas

18-40 ton untuk didistribusikan ke konsumen maupun ke pelabuhan.

Aliran semen setelah melewati Bin Semen akan dilewatkan ke Bin Semen yang lebih

kecil melalui Air Slide. Selanjutnya akan ditransport ke Bin Roto Packer yang didalamnya

dilengkapi dengan Spot Tube, yaitu semacam suntikan untuk memasukkan semen ke dalam

kantong semen. Pemasukan semen ke dalam kantong diatur rentang berat 49,5 – 50,5 kg untuk

semen jenis OPC (Ordinary Portland Cement) dengan berat 50 kg dan rentang berat 39,5 –

40,5 kg untuk semen jenis PPC (Pozzolan Portland Cement) dengan berat 40 kg. Jika berat

semen kurang dari 39,5 dan 49,5 kg maka akan terpantau oleh penimbang dan dikeluarkan

lewat Bag Reject. Semen yang tidak lolos akan diayak dan dibawa Screw Conveyor kemudian

dikembalikan ke Bucket Elevator. Semen yang lolos screening dibawa ke Belt Conveyor

(menuju truk) untuk didistribusikan ke konsumen.

Page 46: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

105 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

6. Seksi Operasi Utilitas

Seksi ini bertanggung jawab untuk menyediakan air bersih, air hidran, air pendingin,

dan IDO (Industrial Diesel Oil) untuk seluruh keperluan pabrik. Selain itu, juga bertanggung

jawab atas pemakaian Genset dan kompresor di Pabrik Tuban.

Dalam menyediakan air bersih dan air pendingin (cooler), seksi ini melakukan

pengolahan air (water treatment) setiap harinya. Air yang diolah berasal dari dua sumber,

yakni dari Waduk Temandang dan air bawah tanah (sumur bor). Air hidran diperlukan oleh

Seksi K3 untuk melakukan pemadaman kebakaran. Air bersih jumlahnya paling banyak

digunakan untuk kebutuhan sanitasi (mandi), sedangkan beberapa juga digunakan untuk

mendinginkan terak dan membasahi dalamya Ball Mill. Air pendingin dipakai untuk

mendinginkan mesin-mesin produksi, dengan sistem Heat Exchanger (HE) menggunakan

Cooling Tower. Kemudian, penggunaan IDO ialah untuk startup Kiln. Sedangkan Genset

digunakan untuk menghidupkan Clinker Cooler jika listrik PLN padam.

7. Seksi Perencanaan Bahan dan Produksi

Seksi ini bertugas untuk merencanakan kebutuhan dan menyediakan bahan, terutama

bahan-bahan penolong seperti pasir besi, pasir silika, gypsum, trass, dan batu bara. Selain itu,

seksi ini juga bertanggung jawab dalam mengatur jumlah produksi terak dan semen agar

sesuai dengan target penjualan yang diminta oleh perusahaan. Dalam menjalankan tugasnya,

seksi ini berhubungan dengan banyak bagian, baik seksi-seksi yang terlibat pada proses

produksi secara langsung, maupun seksi-seksi penunjang, seperti Seksi Jaminan Mutu dan

Pengendalian Proses.

8. Seksi Pengendalian Proses

Seksi ini bertugas untuk mengendalikan kualitas produk selama proses produksi

berlangsung. Seksi ini bertindak sebagai quality control di SEMEN INDONESIA. Kualitas

produk dikendalikan melalui pengawasan proses produksi secara ketat. Kualitas produk dalam

proses diawasi dengan teliti dengan cara mengambil sampel dari beberapa tempat, seperti pada

Raw Mill, umpan Kiln, Kiln, dan Finish Mill. Sampel diambil secara rutin, sebagian besar

diambil setiap 1 jam sekali untuk diamati kandungan kimianya di laboratorium. Data-data

Page 47: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

106 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

yang diperoleh nantinya digunakan untuk melakukan koreksi-koreksi terhadap produk dalam

proses, sehingga kualitas produk jadi yang nanti dihasilkan sesuai dengan rencana/target.

9. Seksi Jaminan Mutu

Seksi ini bertanggung jawab untuk melakukan serangkaian uji laboratorium untuk

memastikan kualitas bahan mentah, bahan bakar, dan produk jadi benar-benar sesuai target.

Seksi ini bertindak sebagai quality assurance di SEMEN INDONESIA. Dalam menjalankan

tugasnya, Seksi Jaminan Mutu memiliki 3 laboratorium, yakni Laboratorium Bahan Baku,

Laboratorium Batu Bara dan Bahan Bakar Alternatif, serta Laboratorium Semen.

A. Laboratorium Kimia

Adalah laboratorium yang mengadakan analisa bahan untuk memeriksa oksida-oksida

semen. Sampel yang diambil berupa produk semen hasil dari hasil gilingan finish mill. Tugas

laboratorium kimia adalah melakukan analisa kuantitatif dengan cara gravimetri untuk

komposit produk semen meliputi analisa kadar SiO2,Al2O3,CaO,SO3,Fe2O3, free lime dan

insulubel.

B. Laboratorium Fisika

Laboratorium fisika bertugas memeriksa sifat-sifat fisis, yaitu:

1. Bahan mentah

Pada laboratorium fisika, bahan memntah yang diuji hanya trass yaitu dengan menguji kuat

tekannya (pozzoland activity).

Frekuansi : satu kali sehari

Standar mutu trass :

SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 : 75%

Kuat tekan pozzoland : 800 Psi

H2O bebas : 10%

2. Semen

a. Setting Time

adalah waktu yang dibutuhkan semen untuk mengeras, mulai penambahan air sampai

pengadukan. Analisa dilakukan dengan metode vicat yang dilakukan dalam waktu 45-

330 menit, atau dengan metode gillmore yaitu dengan menggunakan peralatan bersuhu

Page 48: LAPORAN KERJA PRAKTEK SEMEN GRESIK - BAB IV.pdf

107 Bab IV Pembahasan

Laporan Kerja Praktek

PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban

Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013

21oC – 25

oC, kelembaban 95% dan dilaukan selama 1 jam penentrasi. Frekuensi

dilakukan selama satu kali sehari.

b. Kuat Tekan Semen

yaitu kemempuan semen untuk menerima tekanan. Analisa dilakukan dengan membuat

semen yang dicetak dan dibiarkan dikamar lembab selama 3,7 dan 28 hari lalu ditekan.

Frekuensi dilakukan selama satu kali sehari.

c. False Set

yaitu pengerasan semua dari pasta semen disertai tanpa disertai panas hidrasi yang

berlangsung selama beberapa menit. Pengerasan semua ini dapat dihilangkan dengan

penambahan pengadukan. Frekuensi dilakukan selama satu kali sehari.

d. Kehalusan

Kehalusan semen berpengaruh pada kekuatan semen, semakin halus semen maka

kekuatan semen semakin tinggi. Frekuensi dilakukan selama satu kali sehari.

e. Pemuaian

yaitu dengan mengeringkan produk selama 24 jam kemudian dimasukkan dalam

autoclave selama 3 jam. Bila semen mempunyai kadar free lime yang terlalu tinggi

makan pemuaiannya akan lebih cepat.

C. Laboratorium Batubara

Pada Laboratorium batubara bertugas untuk menganalisa batubara secara

proximate. Komponen-komponen yang dianalisa antara lain inherent moist, ash

content, volatile matter, fixed carbon, total sulfur, gross caloric value, total moist dan

HGI.

Sampel batubara diambil setiap kali ada kedatangan batubara dari Kalimantan.

Apabila ternyata hasil analisa batubara tidak sesuai dengan standart batubara yang

dibutuhkan PT. SEMEN INDONESIA maka batubara yang telah dikirimkan tersebut

akan dikembalikan atau PT. SEMEN INDONESIA mau menerima kembali dengan

harga yang lebih murah.

Berikut ini adalah flowsheet proses pembuatan semen mulai dari raw mill sampai dengan

finish mill.