penjelasan pengecilan ukuran

21
Size reduction adalah salah satu operasi untuk memperkecil ukuran dari suatu padatan dengan cara memecah, memotong, atau menggiling bahan tersebut sampai didapat ukuran yang diinginkan. Pengecilan ukuran (sizereduction) artinya membagi bagi suatu bahan padat menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dengan menggunakan gaya mekanis atau menekan. Size reduction merupakan salah satu operasi dalam dunia industri dimana bahan baku dikecilkan ukurannya untuk menghasilkan suatu produk yang memiliki nilai mutu dan nilai tambah yang tinggi. Operasi pengecilan ukuran terbagi menjadi dua kategori yaitu untuk bahan padatan dan untuk cairan. Secara umum tujuan dari size reduction yaitu untuk menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu dan memecahkan bagian dari mineral atau kristal dari persenyawaan kimia yang terpaut pada padatan tertentu (Indra, 2012). Selain itu menurut Brennan et.al. (1974), pengecilan ukuran bertujuan untuk membantu proses ekstraksi, memperkecil bahan sampai dengan ukuran tertentu dengan maksud tertentu, memperbesar luas permukaan bahan untuk proses lebih lanjut dan membantu proses pencampuran. Dalam dunia industri, Menurut Henderson dan Perry (1982), dikenal dua macam pengecilan. Pengecilan ini pada prinsipnya yaitu diklasifikasikan berdasarkan pada produk akhir yang dihasilkan yang dibagi menjadi dua yaitu pengecilan ekstrim dan pengecilan yang relatif masih berukuran besar. Pengecilan

Transcript of penjelasan pengecilan ukuran

Page 1: penjelasan pengecilan ukuran

Size reduction adalah salah satu operasi untuk memperkecil ukuran dari suatu padatan

dengan cara memecah, memotong, atau menggiling bahan tersebut sampai didapat ukuran

yang diinginkan.

Pengecilan ukuran (sizereduction) artinya membagi bagi suatu bahan padat menjadi

bagian-bagian yang lebih kecil dengan menggunakan gaya mekanis atau menekan. Size

reduction merupakan salah satu operasi dalam dunia industri dimana bahan baku dikecilkan

ukurannya untuk menghasilkan suatu produk yang memiliki nilai mutu dan nilai tambah yang

tinggi. Operasi pengecilan ukuran terbagi menjadi dua kategori yaitu untuk bahan padatan

dan untuk cairan. Secara umum tujuan dari size  reduction yaitu untuk menghasilkan padatan

dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu dan memecahkan bagian dari  mineral

atau kristal dari persenyawaan kimia yang terpaut pada padatan tertentu  (Indra, 2012). Selain

itu menurut Brennan et.al. (1974), pengecilan ukuran bertujuan untuk membantu proses

ekstraksi, memperkecil bahan sampai dengan ukuran tertentu dengan maksud tertentu,

memperbesar luas permukaan bahan untuk proses lebih lanjut dan membantu proses

pencampuran.

Dalam dunia industri, Menurut Henderson dan Perry (1982), dikenal dua macam

pengecilan. Pengecilan ini pada prinsipnya yaitu diklasifikasikan berdasarkan pada produk

akhir yang dihasilkan yang dibagi menjadi dua yaitu pengecilan ekstrim dan pengecilan yang

relatif masih berukuran besar. Pengecilan ekstrim maksudnya yaitu pengecilan ini

menghasilkan produk dengan ukuran yang jauh lebih kecil daripada sebelum dikecilkan.

Sedangkan pengecilan yang kedua yaitu pengecilan dimana produk yang dihasilkan masih

berdimensi besar atau nisbah produk akhir dengan awalnya tidak terlalu signifikan. Contoh

pengecilan ektrim adalah pengecilan ukuran dengan mesin penggiling dimana hasil produk

gilingan adalah bahan dengan ukuran yang relatif sangan kecil, misalnya tepung. Sedangkan

contoh opererasi yang kedua yaitu pemotongan dimana operasi ini menghasilkan bahan

dengan ukuran yang relatif masih besar.

            Contoh di Industri:

·         Bongkahan bijih tambang dipecah sehingga menjadi ukuran yang di inginkan.

·         Pada industri material bahan bangunan.

Page 2: penjelasan pengecilan ukuran

·         Industri Plastik --> Lembaran plastik dihancurkan menjadi kubus-kubus kecil.

·         Industri Semen.

·         Industri Pupuk.

Jadi, tujuan dari size reduction yaitu :

·         Meningkatkan daya larut.

·         Meningkatkan daya guna ( mempermudah dalam penggunaan bahan ).

·         Mempermudah dalam proses pencampuran bahan.

·         Mempermudah penyimpanan dan penanganan bahan padat.

Mekanisme Size Reduction

Perlakuan Dan Penaganan Partikel Padatan

Semua bentuk dan ukuran dapat ditentukan dalam padatan, sedangkan yang terpenting dalam

pandangan teknik kimia adalah pertikel-partikel kecil. Pemahaman sifat-sifat dari massa

partikel padat diperlukan dalam perencanaan proses dari peralatan agar sesuai dengan aliran /

arus yang mengandung padatan.

Sebuah partikel padatan mempunyai karakteristik dalam bentuk jika dilihat dari ukurannya,

bentuknya, density ( kerapatannya ). Partikel yang homogen mempunyai density yang sama

sebagai material curah. Partikel ini diperoleh dari pemecahan padatan, misalnya : biji logam

mempunyai density yang berbeda dengan bahan curah.

Karakteristik bahan terdiri dari :

Tingkat kekerasan bahan.

Tingkat fragile ( mudah pecah ) suatu bahan.

Tingkat kandungan serat-serat dalam bahan.

Kadar cairan bahan.

Page 3: penjelasan pengecilan ukuran

Beberapa step operasi dilakukan untuk memproduksi material dari ukuran  >30 cm

menjadi 75 μm :

1. mereduksi ukuran besar (coarse size reduction, crushing) untuk

material >7 cm.

2. mereduksi ukuran sedang (intermediate size reduction, crushing)

untuk ukuran 1 - 7 cm.

3. mereduksi padatan halus (fine size reduction, grinding).

Menurut ukuran produk yang dihasilkan alat size reduction dibedakan menjadi

crusher, grinder, ultrafine grinder, dan cutter.

JENIS- JENIS ALAT SIZE REDUCTION MENURUT PRODUK

a.    CRUSHER

Crusher  merupakan alat size reduction yang memecahkan bongkahan padatan yang besar

menjadi bongkahan‐bongkahan yang lebih kecil, dimana ukurannya sampai batas beberapa

inch.   Crusher terbagi menjadi dua yaitu:

·      Primary crusher

Mampu beroperasi untuk segala ukuran feed. Produk yang dihasilkan mempunyai ukuran 6‐

10 inch.

·      Secondary crusher

Mampu beroperasi dengan ukuran feed, seperti di produk primary crusher dengan ukuran /4

inch.

Jenis-Jenis Crusher

1.      Jaw Crusher

Page 4: penjelasan pengecilan ukuran

Jaw Crusher adalah jenis crusher yang paling banyak digunakan untuk crusher primer. Jenis

ini paling efektif digunakan untuk batuan sedimen sampai batuan yang paling keras seperti

granit atau basalt. Jaw crusher merupakan mesin penekan (compression) dengan rasio

pemecahan 6:1. Umumnya untuk material hasil peledakan, material yang berukuran sampai

dengan 90 % dari bukaan feednya dapat diterima. Untuk kerikil, karena umumnya berbentuk

bulat, disarankan pemakaian material dengan ukuran 80 % dari bukaan. Secara umum,

discharge material dua kali setting crusher. Gradasi keluaran diatur dengan bukaan discharge

setting.

Pada mesin ini umpan dimasukkan diantara dua katup (jaw), rahang tersebut dipasang

sedemikian rupa sehingga membentuk V. Satu katup landasan (anvil jaw) dipasang hampir

vertikal dan tidak bergerak. Katup ayun (swinging jaw) bergerak bolak –balik dalam

horizontal, katup ini membuat sudut 20 sampai 30 derajat terhadap katup landasan. Katup

ayun digerakkan oleh gaya eksentris sehingga memberi gaya kompresi yang cukup besar

terhadap bongkahan –bongkahan yang terjepit diantara kedua katup. Kedua katup membuka

dan menutup sebanyak dua ratus sampai empat ratus kali permenit.

2.      Primary Impact Crusher

Crusher Impak Primer disarankan terutama untuk batu kapur atau untuk penggunaan dengan

abrasi lebih rendah. Single impeller impact breakers menghasilkan produk yang bentuknya

seperti kubus meskipun semula merupakan batu lempengan serta meningkatkan kualitas

aggregat dan mempertinggi kapasitas plant. Pemecahan impak bekerja di sepanjang garis

belahan alam untuk menghasilkan material dengan sudut yang kurang tajam. Ukuran

pemecah impak umumnya menunjukkan feed openingnya. Dengan rasio pemecahan sampai

dengan 20 : 1, persyaratan pemecahan sekunder dikurangi bila dibandingkan jenis tekanan

primer. Pemecah impak biasanya digunakan untuk material dengan 10-15 abrasif atau

kurang. Gradasi keluaran diatur dengan berbagai kecepatan dan stripper car setting.

3.      Cone Crusher

Cone Crusher digunakan secara luas sebagai mesin pemecah batu sekunder dan tersier seperti

halnya jaw crusher untuk pemecah batu primer. Crusher jenis cone merupakan mesin serba

guna bagi /kebanyakan pasir dan kerikil serta material yang memiliki ukuran butir asal

(sebelum dipecah) 20-25 cm yang tidak memerlukan lagi crusher primer. Untuk batu hasil

ledakan, cone cruher berfungsi sebagai crusher lanjutan dan/atau crusher akhir setelah crusher

Page 5: penjelasan pengecilan ukuran

primer. Head cone standar dengan rasio pemecahan 6-8 : 1, mengurangi ukuran material

menjadi minimum 20 mm minus. Head cone halus dapat mengurangi material menjadi 6 mm

minus dengan rasio pemecahan 4-6 : 1. Berbagai susunan liner menyesuaikan masing-masing

mesin dengan ukuran batu yang akan dipecah dan persyaratan produk. Gradasi produk

berubah mengikuti bukaan setting samping yang tertutup.

4.      Horizontal Secondary Impact Crushers

Crusher Impak Sekunder Horizontal menggabungkan kelebihan pemecah batu jenis impak

dengan teknologi high chrome. Crusher impak sekunder menghasilkan produk berbentuk

kubus (diperlukan pada spesifikasi yang saat ini semakin ketat) pada material yang

sebelumnya sangat abrasive untuk proses impak. Dengan rasio pemecahan sampai dengan

12 : 1, crusher impak sekunder dapat mengurangi atau bahkan menggantikan crusher akhir.

Dari ukuran terbesar yang masuk 30 – 40 cm dapat dihasilkan dapat diatur melalui 2 (dua)

cara. Yang pertama dengan mengubah kecepatan rotor. Semakin cepat, produk yang

dihasilkan semakin halus. Yang kedua dengan mengatur pelat pemecah juga dapat

berpengaruh terhadap gradasi keluaran (output).

5.      Roll Crushers

Roll Crusher sangat diperlukan untuk menghasilkan produk dengan ukuran tertentu. Crusher

jenis tekanan ini menghasilkan variasi pemecahan yang lebih besar dibanding jenis crusher

lainnya. Crusher dengan roll ganda memiliki rasio pemecahan terbatas antara 2 – 2,5 : 1. Roll

triple menghasilkan rasio pemecahan 4 – 5 : 1. Untuk meningkatkan produksi serta agar

keausan dapat merata, harus diusahakan agar material yang masuk dapat tersebar merata di

permukaan roll. Gradasi keluaran diatur dengan bukaan setting pembuang. Roll tidak

terpengaruh oleh kelembaban atau plastisitas material seperti pada crusher jenis cone.

6.      Vertical Shaft Impact Crushers

Crusher Impak Corong Vertikal, sebagaimana crusher impak sekunder horizontal, cruher

impak corong vertikal menggabungkan keunggulan impak dengan bahan logam bersepuh

high chrome. Ini merupakan crusher akhir yang dapat menghasilkan produk berbentuk

kubus . Tergantung susunan crusher, material dengan abrasif 75-80 % dapat ditangani dengan

crusher ini. Ukuran material yang masuk dibatasi 5 – 8 cm, tergantung ukuran crusher.

Crusher jenis ini adalah mesin yang sangat memuaskan untuk menghasilkan chip untuk

perkerasan beraspal berukuran 12 – 20 mm. Susunan table/envil akan menghasilkan gradasi

Page 6: penjelasan pengecilan ukuran

paling halus dengan keausan paling tinggi. Crusher ini dapat ditambah rotor yang dapat

mengganti shoe table dan berpasangan dengan anvil ring atau rock shelf pada material yang

lebih abrasif. Seperti pada crusher jenis impak lainnya, perubahan kecepatan akan merubah

gradasi keluaran.

b.    GRINDER

Grinder menerima umpan yang berasal dari produk crusher. Grinder menggiling hasil yang

masih kasar menjadi serbuk (lolos ayakan 40 mesh). Alat ini beroperasi untuk memecah

bongkahan yang dihasilkan crusher, sehingga bongkahan ini menjadi bubuk. Untuk

intermediate grinder, produk yang dihasilkan ± 40 mesh. Ultrafine grinder hanya dapat

menerima ukuran feed lebih kecil /4 mesh.

Jenis-Jenis Grinder

1.      Hammermills/Limemills

         Hammermill/Limemill cruher jenis mill digunakan untuk batu kapur berkualitas tinggi,

dengan kadar abrasif yang kurang dari 5 %, menghasilkan jumlah besar material halus.

Hammermill umumnya digunakan untuk pemecah sekunder yang dapat menerima feed

material berukuran sampai dengan 20 cm dan memiliki rasio pemecahan 20 : 1. Limemill

didesain khusus untuk menghasilkan ” Quality aglime” dan dapat menerima feed material

berukuran sampai dengan 10 cm. Pemilihan kapasitas / kemampuan untuk menerima feed

material yang tepat, kedudukan pelat breaker dan kecepatan crusher menentukan gradasi

crusher untuk kedua unit. Penggiling ini memiliki sebuah rotor yang berputar dengan

kecepatan tinggi dalam sebuah casing berbentuk silinder. Umpan yang masuk dari bagian

puncak casing di hancurkan selanjutnya keluar melalui bukaan pada dasar casing. Umpan

dipecahkan oleh seperangkat palu ayun yang berada pada piring rotor. Kemudian pecahan ini

terlempar pada anvil plate didalam sebuah casing sehingga dipecah lagi menjadi bagian yang

lebih kecil, lalu digosok menjadi serbuk. Akhirnya didorong palu keluar bukaan yang dilapisi

dengan ayakan.  Kapasitas dan kebutuhan daya bervariasi menurut jenis umpannya dan tidak

mudah diperkirakan dengan pasti dari pertimbangan teoritis saja.

2.      Impactor

Impactor menyerupai hammer mill tetapi tidak dilengkapi dengan

ayakan. Impactor merupakan mesin pemecah primer untuk batuan dan biji, dengan

Page 7: penjelasan pengecilan ukuran

kemampuan olah sampai 600 ton/jam. Partikel yang dihasilkan hampir seragam menyerupai

kubus. Pada impactor hanya terjadi aksi pukulan, rotornya dapat dijalankan kedua arah yang

sama. Hal ini dilakukan untuk perawatan terhadap palu –palunya.

3.      Atrition Mills

Dalam mesin ini partikel – pertikel zat padat lunak digosok – gosok diantara alur permukaan

datar piring – piring bundar (circular disk) yang berputar. Sumbu piring biasanya horizontal

tetapi kadang – kadang vertikal. Pada single runner mills satu piring diam dan satu lagi

berputar dengan kecepatan tinggi dalam arah yang berlawanan. Umpan masuk melalui

bukaan pada pusat salah satu piring. Mesin ini mempunyai piring yang terbuat dari batu

gerinda dan sering digunakan untuk menghaluskan zat padat seperti kayu, kanji,  serbuk

insektisida,  lilin karnauba. Kadang – kadang kedalam penggiling ini dialirkan udara untuk

mengeluarkan hasil gilingandan mencegah terjadinya penyumbatan.

4.      Ball Mills

Merupakan alat untuk penggilingan berbagai macam material menjadi bubuk halus.

Umumnya dipergunakan dalam industri pengolahan semen, produk silikat, bahan bangunan,

pupuk kimia, gelas, keramik, dll. Penggiling peluru terdiri dari sebuah tromol yang pada

bagian dalamnya diisi peluru-peluru yang dibuat dari baja atau batu. Peluru-peluru itu berada

diatas tembereng-tembereng yang disusun pada keliling bagian dalam teromol.

Tembereng-tembereng ini mempunyai lubang-lubang sedangkan diluar dari keliling

tembereng ini dipasang pula sebuah teromol yang merupakan ayakan. Ball/road mill adalah

salah satu alat penghalus yang menggunakan road (batang) sebgai penggiling. Alat ini terdiri

dari suatu shell slinder yang didalamnya terdapat media penggiling, yang tercampur dengan

bahan gilingan dan akhirnya terjadi tumbukan terhadap bahan gilingan dengan road. Biasanya

media penggiling tersebut dipasang parallel dengan sumbu putar, batang (road) biasanya

terbuat dari baja karbon. Prinsip kerja alat ini adalah material akan di perhalus akibat

tumbukan antara batang penggiling yang berada dalam shell silinder ynag berputar pada

sumbu putar horizontal. Cara kerja dari penggiling peluru ini adalah sebagai berikut. Bila

teromol penggiling berputar, tembereng-tembereng dan ayakannya akan ikut berputar

bersama-sama menurut sumbu mendatar. Bahan giling dimasukkan dari bagian atas sehingga

bercampur dengan peluru-peluru.

Page 8: penjelasan pengecilan ukuran

Bahan giling yang sudah halus akan keluar dari lubang yang pengeluaran setelah melewati

tembereng-tembereng dan ayakan yang berbentuk teromol. Bentuk hasil giling dari

penggiling peluru ini tidak pernah bersudut tapi berbentuk bola, yang kadang-kadang sangat

penting bagi suatu industri.

Penggilingan peluru ini dapat berjalan terus-menerus. 

Pada mesin sedang bekerja, peluru-peluru ini tidak boleh jatuh diatas ayakan, karena dapat

mengakibatkan ayakan menjadi cepat rusak. Kadang-kadang pengeluaran hasil giling yang

sudah halus pada mesin ini bersama-sama dengan air yang diisikan kedalam teromol

penggiling. Pengerjaan secara demikian ini disebut penggilingan basah.

Sebuah peluru penggiling yang teromolnya sangat panjang (kalau dibandingkan dengan garis

tengahnya) disebut pipa penggiling. Karena bahan giling yang dimasukkan atau dikerjakan

dalam sebuah pipa penggiling harus menjalani seluruh panjang dari teromol itu, maka hasil

giling akan sangat halus karena lebih dalam menjalani proses penggilingan bila dibandingkan

dengan hasil dari penggiling peluru biasa (yang teromolnya lebih pendek). Sebuah pipa

penggiling dapat dipakai untuk penggilingan kering ataupun penggilingan basah. Penggiling

peluru biasanya dipakai untuk menggiling tanah liat, tepung Thomas, tulang, arang kayu,

bahan cat, pelapis kaca, email, kwarsa, dan sebagainya. Ukuran butir bahan giling diantara

20-50 mm, dan ukuran butir hasil giling kira-kira 0,25 mm.

5.      Ultra Fine Grinder

Pada umumnya, Ultrafine grinder digunakan untuk menghasilkan bubuk. Bahan olahan,

masuk dari atas ke dalam ruang penggilingan, ini dicapai dengan menggunakan udara

terkompresi, ditiup dalam melalui titik injeksi berpusat. Proses penggilingan dicapai dengan

dampak dan penggilingan partikel satu sama lain. Pengelompokan terpadu memilih partikel

dari ukuran yang dibutuhkan dan mengembalikan ukuran partikel yang tidak diinginkan

kembali ke proses penggilingan sampai ukuran yang dibutuhkan tercapai.

Digunakan untuk menghasilkan prosduk yang tidak terkontaminasi, seperti pada inddustri cat,

kosmetik dan obat-obatan. Alat ini juga dapat menghandle material yang sensitif terhadap

panas dan mudah meledak

c.        Cutter

Page 9: penjelasan pengecilan ukuran

Alat ini mempunyai cara kerja yang berbeda dengan size reduction sebelumnya. Pada cutter

ini, cara kerjanya dengan memotong. Alat ini dipakai untuk produk ulet dan tidak bisa

diperkecil dengan cara sebelumnya. Ukuran produk 2‐10 mesh.

Operasi size reduction sering digunakan pada indusri‐industri yang memerlukan bahan baku

dalam ukuran tertentu dan produk dalam ukuran tertentu, misalnya industri semen, batu bara,

pertambangan, pupuk, keramik, dll. Pemilihan jenis alat yang digunakan biasanya

berdasarkan ukuran feed pada produk, sifat bahan, kekerasan bahan, dan kapasitasnya.

Energi yang dibutuhkan untuk operasi size reduction sangat bergantung dari ukuran partikel

yang dihasilkan. Makin kecil partikel, maka makin besar energi yang dibutuhkan.

B. Hukum-hukum Size Reduction

a.         Kebutuhan Energi Pada Alat

Rittinger’s Number =

Luas Permukaan Yang baru = Luas permukaan sebelum dihancurkan – Luas Permukaan

Setelah dihancurkan

Contoh Bilangan Rittinger

Mineral Rittinger’s Number

in2/(ft. lb) cm2/ (ft. lb) cm2/(Kg. cm)

Quartz (SiO2) 37.7 243 17.56

Pyrite (FeS2) 48.7 314 22. 57

Sphalerite (ZnS) 121.0 780 56.2

Calcite (CaCO3) 163.3 1053 75.9

Page 10: penjelasan pengecilan ukuran

Galena (PbS) 201.5 1300 95.8

Energi yang dibutuhkan crusher biasanya lebih besar daripada kebutuhan yang ditunjukkan

pada bilangan rittinger, hal ini disebabkan energi alat harus mengatasi friksi dan efek enersia.

Efisiensi Alat Size Reduction = 

b.    Hukum Rittinger

Rittinger beranggapan bahwa besarnya energy yang diperlukan untuk size reduction

berbanding lurus dengan luasan baru partikel / perbandingan luas permukaan partikel. Setelah

reduksi dibuat model kubik kubusan dengan volume R x F x P inch. Bila F=F, n=1, maka

luasan baru yang ditimbulkan pada operasi reduksi (3(n-1)F2). Dimisalkan energy yang

dibutuhkan untuk pertambahan luas line BHFE. Energy yang diperlukan untuk pemecahan

kubus:

E     =3BF2(F-1)

        = 3 B F2 (n-1)

F3    = 3 B (n-1) D

Untuk partikel yang berbentuk kubus, kebutuhan energy yang bisa dihitung dengan

menganggap luasan partikel tersebut mempunyai perbandingan tertentu (k) dengan partikel

pada luasan yang sama / ukuran sama berbentuk kubus, sehingga :

Persamaan di atas dikenal dengan persamaan Rittinger. Masih banyak terdapat kekurangan

dari hasil percobaan zat padat terhadap fraksi-fraksi yang ukurannya lebih kecil dari hasil

yang terletak di Hukum Rittinger.

c.    Hukum Kick

Page 11: penjelasan pengecilan ukuran

Kick beranggapan bahwa energy yang dibutuhkan untuk pemecahan partikel zat padat adalah

berbanding lurus dengan ratio dari feed dengan produk. Secara matematis dinyatakan dengan:

HP = k log D/d

dimana,

HP    : tenaga yang dibutuhkan untuk memecahkan partikel zat padat atau feed

k        : konstanta Kick

D       : diameter rata-rata feed

Memecah partikel kubus berukuran lebih dari /2 inch adalah sama besarnya dengan energy

yang dibutuhkan untuk memecah partikel /2 inch menjadi 1/4 inch.

d.   Hukum Bond

Persamaan lain yang bisa digunakan adalah persamaan Bond. Bond beranggapan bahwa

energy yang dibutuhkan untuk membuat partikel dengan ukuran Dp dari feed dengan ukuran

sangat besar adalah berbanding lurus dengan volume produk. Dengan memecahkan factor

sphericity:

Cp / Vp = G / (v). (Dp)

dimana,         Cp : luasan partikel produk

                    Vp : volume partikel produk

                     υ : sphericity

Tenaga sphericity untuk berbagai macam produk dapat dilihat dari bermacam buku, misalnya

Mc Cabe table 26‐1 halaman 80. Besarnya energy yang dibutuhkan :

p / M = Kb / (Dp)^0,5

Dimana Kb adalah suatu konstanta yang besarnya sama, tergantung pada tipe mesin dan

material yang akan direduksi. Hubungan antara Kb dan W sebagai berikut:

Kb =  Wi = 0,3162 Wi

Page 12: penjelasan pengecilan ukuran

dimana, Wi adalah energy dalam Kwh tiap ton feed yang dibutuhkan untuk mereduksi feed

dengan ukuran yang sangat besar sampai menghasilkan produk yang 90% mampu melewati

saringan 100μ, dimana:

P        : dalam satuan kwh

M      : dalam satuan ton/jam

Dp     : dalam satuan mm

Bila 80% feed mampu melewati screen dengan ukuran Dpa dan 80% produk mampu

melewati screen dengan ukuran, maka gabungan persamaan sebagai berikut:

Harga indeks tenaga Wi dapat dibaca pada Mc Cabe hal 77 tabel 27‐1. Peramaan umum : dE

= dx/xn

dimana,         E : energy yang dibutuhkan

x : ukuran partikel

Bila harga n = 1, maka integrasi akan menghasilkan persamaan Rittinger:

E=C ( 1/xp – 1/xf)

Untuk n = 1,5, maka pada integrasi akan muncul:

Persamaan lain yang harus dicatat adalah grindability suatu bahan. Didefinisikan sebagai

ton/jam bahan yang dapat dihasilkan menjadi ukuran tertentu dalam pesawat tertentu.

Grindabilitas relatif adalah perbandingan suatu bahan standar dan data grindabilitas tersebut

dapat digunakan untuk memperkirakan kebutuhan energy mereduksi bahan, memperkirakan

ukuran jenis pesawat.

C. Beberapa Istilah-Istilah

a.    Trade Aritmathic Average Diameter (TAAD)

TAAD didefinisikan sebagai diameter rata‐rata berdasarkan jumlah.

dimana,

 Di   : diameter partikel

Page 13: penjelasan pengecilan ukuran

Ni    : jumlah partikel dengan diameter Di

Mi   : massa total partikel dengan diameter Di

m     : massa partikel dengan diameter Di

Vi    : volume total partikel dengan diameter Di

C     : konstanta yang harganya tergantung dari titik partikel, sehingga:

D3 adalah volume partikel untuk bola = a/b, kubus = 1

V : volume partikel dengan diameter Di

b.    Mean Surface Diameter

Didefinisikan sebagai diameter rata ‐ rata berdasarkan luas permukaan jumlah partikel x luas

dimana, B : konstanta yang harganya tergantung bentuk partikel, untuk bola B = 2 dan untuk

kubus B = 6.

c.    Mean Volume Diameter

Didefinisikan sebagai diameter rata‐rata berdasarkan volume

Jumlah total  = Ni. Vi           = Ni . Ci. Di3 . n

                                              = C (D vol)3

 .  = C (D vol)3

D vol           =  1. moisture content : kandungan cairan.

Di bawah 3 – 4 % (%berat) cairan dalam bahan, Size Reduction tidak mengalami kesulitan.

Di atas 4%, bahan menjadi sticky (lengket), cenderung menyumbat mesin/alat. Di atas 50%,

wet size reduction, biasanya untuk padatan halus.

2. Reduction ratio: rasio diameter rerata umpan dengan diameter rerata produk.

Page 14: penjelasan pengecilan ukuran

Mesin penghancur ukuran besar atau crusher, mempunyai rasio 3 s/d 7.Reduction ratio

Mesin penhancur ukuran halus atau grinder, mempunyai rasio s/d 100.

3. Free crushing, proses penghancuran dimana produk yang dihasilkan langsung segera

dikeluarkan sesuadah dalam waktu singkat tinggal di dalam alat. Pengeluaran produk dapat

dengan cara a.l.:

a. gaya gravitasi.

b. Dihembus udara bertekanan.

c. Dicuci dengan air.

d. Dilemparkan dengan gaya sentrifugal.

Free crushing ini untuk mencegah pembentukan kelebihan jumlah padatan yang ukurannya

halus.

4. Choke feeding, kebalikan dari free crushing. Alat penghancur dilengkapi hopper

(pengumpan) dan terisi terus sehingga produk tidak dapat bebas keluar dari alat. Cara ini

untuk meningkatkan produk dengan ukuran halus.

5. Closed circuit. Alat pereduksi di lengkapi dengan unit pengayakan, produk yang tidak lolos

ayakan didaur ulang.

6. Open circuit. Produk yang tidak lolos tidak didaur ulang.

7. Disintegrator, alat pereduksi yang dengan maksud untuk mecabik material berserat, seperti

kayu atau kertas.

c. Pemilihan alat SR berdasarkan sifat dan ukuran, seperti yang disajikan di table 10.12

Coulson&Richardson Vol 6. dan table 20-7 Perry, 7th ed