Peralatan Industri Pros

Peralatan Industri Proses IKelompok 3

Anggi Della SyaputriAqiilahDeri Miftahul jannahJulian Irawan

Kelas : 2 KC

Dosen Pengampuh : Ir. Mustain Zamhari, M.Si.Peralatan Pengecilan ukuran

( Size Reduction)

.

DEFINISI

Pengecilan ukuran (size reduction) artinya membagi bagi suatu bahan padat menjadi bagian-bagian yang lebih kecil denganmenggunakan gaya mekanis.Istilah pengecilan ukuran (size reduction) juga digunakan dalam praktek,dimana partikel padatan terpotong atau terpecah menjadi ukuran-ukuran yang lebih kecil.

Prinsip Pengecilan Ukuran

(1) Kompresi (penekanan) compressionBiasanya untuk reduksi partikel yang keras dan kasar, menjadi beberapa partikel kecil.(2) Impak (pembenturan) impactionDipakai untuk mereduksi partikel yang keras, menjadi partiket-partikel berukuran lebih kecil sampai partikel halus. (3) Atrisi (penggerusan/gesekan) attrition or rubbingDipakai untuk menghaluskan partikel-partikel lunak dan non-abrasive.(4) Pemotongan cuttingDigunakan untuk memotong partikel (biasanya berbentuk lempeng/tembaran)sehingga berukuran lebih yang tidak menghasilkan partikel-partikel yang Iembut/halus.Peralatan size reduction dapat dibedakan menjadi empat kelompok yaitu :

- Crusher (mesin pemecah/penghancur)- Grinder (mesin giling/penggerus)- Ultrafine Grinder (mesin giling/penggerus ultra halus)- Cutting machine (mesin pemotong)

CrusherMesin crusher (pemecah/penghancur) bertugas sebagai pemecah bongkahan besar menjadi kepingan kecil.

Mekanisme penghancuran dilakukan dengan cara penekanan (compression). Ada beberapa jenis, diantaranya:1). Jaw crushers (dan berbagai modiflkasinya).2). Gyratory crusher (dan berbagai jenis/modifikasinya).3).Crushing Rolls (mesin penggilas): toothed roll dan smooth-roll crusher.1). JAW Crushers.

Ada beberapa jenis Jaw crusher yang sering dijumpal, diantaranya:

(a) Blake Jaw Crusher(b) Dodge Type Crusher /Double Toggle Crusher.(c) Roller Bearing Jaw Crusher(a) Blake Jaw Crusher(http://www.wintech-osaka.jp/quarry-jaw/CCP001.shtml )

Prinsip kerja:Roda (flywheel) berputar menggerakkan lengan pitman naik turun karena adanya sumbu eccentric. Gerakan naik-turun dan lengan pitman menyebabkan toggle bergerak horizontal (kekiri dan kekanan) movable jaw bergerak menekan dan bongkah-bongkah padatan yang masuk dan melepaskannya saat movable jaw bergerak menjauhi fixed jaw.

(https://iwanaik.wordpress.com/2010/11/28/grinding/ )

(b) Dodge Crusher/ Double Toggle Crusher

Biasanya berukuran Iebih kecil dari Blake Crusher. Movable jaw bagian bawah dipasang tetap sehingga lebar dan discharge opening relatif konstan.Ukuran bahan yang keluar akan Iebih uniform, tetapi sangat rawan terhadap kebuntuan (clogged/chokea) akibat lubang bukaan keluar (discharge opening) yang tetap.

Prinsip kerja:Perputaran sumbu eccentric mengakibatkan lengan pitman bergerak naik-turun.Gerakan ini menyebabkan movable jaw frame sebelah atas bergerak horisontal kekirikekanan menekan bongkah-bongkah padatan sampal pecah dan melepaskannya kebawah.

(https://en.trituradoras-de-roca.com/uploads/allimg/131217/1-13121G0025O59.jpg) (c).Roller Bearing Jaw Crusher

Pada prinsipnya merupakan kombinasi antara Blake Crusher dan Dodge Crusher,yaitu memberikan 2 crushing strokes (2 Iangkah pemecahan) per satu putaran sumbu eccentric.

(http://www.purplewave.com/cgi-bin/mnlist.cgi?130613/G3197 )Prinsip kerja:Saat sumbu eccentric berputar, bagian atas movable jaw bergerak horisontal (kekanan kekiri) sedangkan bagian bawah bawah movable jaw bergerak dengan arah yang berlawanan (kekiri-kekanan), i.e saat bagian atas movable jaw bergerak menjauh (kekiri),maka bagian bawah movable jaw bergerak menekan (kekanan)membenturkan padatan dengan dinding (crushing plate) dan memecahnya.

(http://i01.i.aliimg.com/img/pb/198/147/615/615147198_021.jpg ) 2) Gyratory Crusher

Gyratory crusher secara sepintas terlihat seperti jaw crusher, dengan jaw berbentuk melingkar (sirkular), diantara mana material padatan dihancurkan. Kecepatan kepala dan jaw penghancur (crushing head) umumnya antara 125 sampai 425 girasi/menit.

(https://en.trituradoras-de-roca.com/uploads/allimg/130828/1-130RP95S32O.jpg )Prinsip kerjanya :Roda berputar, memutar countershaft dan gearing, dan piringan C. Selanjutnya, piringan C akan memutar main-shaft yang terpasang eccentric pada piringan C. Karena main-shaft bergerak eccentric, crushing head akan bergerak eccentric menghimpit padatan (discharge opening minimum), memecahnya dan melepaskannya (discharge opening maksimum).

( http://i.ytimg.com/vi/rC9rhEpZBMU/hqdefault.jpg )

3). Crushing Rolls

Crushing rolls biasanya digunakan untuk memecah padatan lunak (hardness rendah).

Macam-macam Crushing rolls :

(a) Smooth Roll Crusher(b) Toothed Rolled Crushers(c). Disintegrator/Cage Mills

(a) Smooth Roll Crusher

(http://roll-crushing.com/Content/images/201410101374.jpg )

Prinsip kerja:Dua batangan logam horizontal diputar dengan arah yang berlawanan dengan kecepatan yang sama. Umpan masuk ke celah-celah roll, tertekan dan pecah. Ukuran produk dapat diatur dengan mengatur jarak antara 2 silinder.

(https://en.trituradoras-de-roca.com/uploads/allimg/131011/1-1310110Z45SH.jpg )(b) Toothed Rolled Crushers

(http://pimg.tradeindia.com/00707515/b/3/Toothed-Double-Roll-Crusher.jpg )Prinsip kerja:Roda (Flywheel) berputar, akan memutar toothed roll yang terhubung dengan flywheel.Bongkahan padatan yang masuk akan tergencet pada wear plate/crushing plate dan akan pecah. Gigi-gigi pada roll selanjutnya akan menggerus partikel-partikel padatan menjadi ukuran yang lebih kecil lagi.

(c). Disintegrator/Cage Mills

(http://www.machconsult.com/yoder/tube_mill_cage_mill.php )Prinsip kerja:Bahan masuk akan terseret diantara 2 cages, tergerus dan hancur. Dalam satu bans dapat terdiri atas: 2, 3, 4, 6 dan 8 silinder berurutan. Hasil gilasan berkali-kali antara cages menyebabkan ukuran produk dapat sangat kecil (pulverized). Jika bahan yang diolah lunak dan lengket (stick, misalnya lempung, hasil gerusan dapat berupa lembaran-lembaran seperti slab (slab like).

2. Grinder

Mesin pemecah sekunder mesin giling (Grinder) bertugas memperkecil umpan yang berasal dari mesin pemecah hingga menjadi serbuk.

Mekanisme pengecilan ukuran grinder dilakukan dengan cara pembenturan/pemukulan (impact dan atrisi (gesekan antar partikel). Beberapa jenis grinder diantaranya:1. Hammer Mills, Impactor2. Rolling-compression mills, 3. Attrition Mills4. Tumbling Mills1. Hammer Mill dan Impactor

Bagian penggerak dari hammer mill dan impactor adalah rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi didalam casing silinder. Sumbu rotor biasanya horizontal.

(http://www.whyworlds.com/images/45.jpg )Prinsip kerja:Bongkahan padatan yang masuk dipecah oleh palu-palu (hammers) yang terpasang pada ujung cakram yang berputar (revolving dish). Pada non-reversible hammer selanjutnya digerus pada dinding dan keluar melalul kisi (grid). Pada reversible hammer-mill, butir-butir padatan akan ditumbuk berkali hammer ke crushing plate/breaker plate/anvils yang dibuat bergerigi. Butiran pecah karena terpukul oleh palu, terbentur dinding (crushing plate) atau bertumbukan dengan butir lain. Ukuran padatan keluar dapat diatur dengan memasang kisi ukuran lubang kisi seperti yang diinginkan.

(http://cdn2.hubspot.net/hub/23878/file-13477805-jpg/images/hammermill_diagram-resized-600.jpg?t=1427463278670 )

2. ROLLING COMPRESSION MILLS

Jenis-jenis Rolling Compression Mills diantaranya: (a) Roller Mill(b) Bowl Mill

(a) Roller Mill

(http://asatrio.blogspot.com/2012)

Prinsip kerja:Partikel padatan tergerus diantara roll- roll dan confining ring. Plow (pengaduk) yang terpasang pada apron dibawah crushing-roll berfungsi untuk mengaduk partikel-partikel dan melemparkannya ke zone penghancuran (crushing zone). Alat (internal screen) untuk menapis partikel diinginkan (partikel yang terlalu besar). Produk dengan ukuran yang diinginkan keluar lewat atas terbawa oleh udara yang dihembuskan kedalam alat.

(http://www.gpse.de/uploads/pics/Rohmat_KP _MVR_ENG_03.jpg )(b) Bowl Mill (Penggiling Mangkok)

(http://i.ytimg.com/vi/3cUX7YfaImQ/hqdefault.jpg)Prinsip kerja:Umpan masuk dari feed hopper kedalam mangkok yang berputar (mangkok dilapisi dengan bahan dengan kekerasan > kekerasan bahan yang digerus grinding ring).Didalam mangkok tersebut, butiran-butiran padatan tergerus oleh roller yang berputar berlawanan arah dengan arah putaran mangkok. Partikel-partikel yang cukup halus akan terbawa keatas oleh udara (yang dihembuskan kedalam roller-mill) dan keluar ke atas. Diluar, produk selanjutnya ditangkap menggunakan cyclone.

(http://i00.i.aliimg.com/img/pb/429/826/570/570826429_560.jpg )3. ATTRITION MILLS

(http://i.ytimg.com/vi/zuHUWZbZYJ4/maxresdefault.jpg )

Dalam sebuah attrition mill, partikel-partikel padatan lunak digesek diantara permukaan dan cakram-cakram yang berputar. Sumbu cakram biasanya horisontal, kadang-kadang vertical. Berdasarkan putaran cakram, ada dua jenis attrition mill, yaitu: (a).Single-runner satu cakram diam, cakram yang lain berputar; (b).Double-runner mill, kedua cakram tar berlawanan arah dengan kecepatan tinggi

4. TUMBLING MILLS

(http://i00.i.aliimg.com/img/pb/113/336/564/564336113_859.jpg )

Tumbling Mills umumnya berbentuk silinder horisontal yang berputar perlahan pada sumbu horisontalnya. Didalamnya terdapat padatan yang mengisi sekitar 50% volume ruang silinder (disebut sebagai grinding medium).Karen putaran mill, grinding medium akan terangkat sampai ketinggian tertentu,kemudian jatuh dan menimpa/memukul. Grinding medium dapat berbentuk: batangan logam (dalam rod mill) rantai logam atau bola-bola logam (dalam rod mill) Tumbling mill tidak cocok digunakan untuk menghaluskan padatan yang abrasive.

(http://www.mit.edu/~prossini/Res%20-Ball%20Mill.jpg )Modifikasi dari Tumbling Mill adalah Ball-Mill

o Ball-Mill

Merupakan salah satu bentuk yang berbentuk silinder atau konis yang berputar pada sumbu horisontalnya.Didalamnya berisi bola-bola penggilas sebagai media penghancur.

(http://aggregatecrushingplant.net/uploads/allimg/c120703/13412c04424W0-19539.jpg )Prinsip kerja:Silinder/kompartemen berputar pada sumbu horisontalnya. Partikel didalam akan terlempar dan tergilas bolasangat halus. Produk halus dikeluarkan dengan: overflow melalui lubang yang terpasang pada sumbu (hollow trunnion) kemiringan dan partikel keluar melalui lubang pada sisi bagian keluar mill dihembus oleh udara (untuk partikel -partikel yang sangat halus dan kering).

(http://en.academic.ru/pictures/enwiki/76/LDFMBallMill.jpg )

3. Ultrafine Grinder

Banyak produk-produk serbuk mempersyaratkan ukuran sangat halus, sekitar 1- 50 m . Mills yang dapat menghaluskan padatan sampai ukuran tersebut diatas disebut dengan ultrafine grinder.

Penghalusan ultra halus (ultrafine grinding) dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain :(a). Fluid energy atau jet-mills(b). wet-grinding dalam sebuah mill berpengaduk.

38(a). Fluid Energy MilL

Dalam mill ini partikel-partikel padatan disuspensikan dalam arus gas pembawa berkecepatan tinggi. Aliran padatan -gas dibuat sirkular atau eliptikal (melingkar). Reduksi ukuran dapat terjadi karena benturan atau gesekan antara partikelpadatan dengan dinding saluran/mill. Reduksi ukuran paling dominan terjadi karena tumbukan dan gesekan antara partikel sendiri (intraparticle attrition).Gas pembawa biasanya udara tekan atau steam lewat panas (superheated steam) yang dilewatkan melalui sebuah energ zing nozzle.

(b). Agitated Mills (Mill Teraduk/ Berpengaduk)

Untuk beberapa operasi penegecilan ukuran partikel ul trahalus, beberapa mill yang tidak berputar dan secara batch menggunakan grinding medium padat yang diisikan kedalam vessel tersebut. Mill ini biasanya berukuran kecil. Grinding medium digerakkan dengan memberikan vibrasi pada vessel atau memberikan pengaduk dengan impeler berlengan . Penggerusan partikel dilakukan oleh grinding medium yang bergerak menumbuk partikel.

4. Cutting machine

Mesin potong (cutting machine) menghasilkan partikel atau material yang mempunyai ukuran dan bentuk tertentu dengan panjang 2 hingga 10 m.

Cutting machines, diantananya:1. Pemotong pisau (Knife cutteR)2. Penyayat (Dicers)3. Slitters.

1. Pemotong pisau (Knife cutteR)

http://img.directindustry.com/images_di/photo-g/knife-cutting-machine-plastics-16536-2380599.jpgPada prinsip pemotongan ini merupakan prinsip yang paling sering ditemukan dalam industri khususnya industri pengolahan pangan. Mesin dengan prinsip pemotongan ini menggunakan mata pisau yang tajam yang berfungsi memotong ukuran bahan baku sesuai ukuran yang telah di rencanakan.

2. Penyayat (Dicers)

(http://media.exapro.com/product/2012/12/P21213158/af20bd4355fcd74255fb14fb1c7a62b3/used-urschel-j-9a-dicer-cutting-machine-p21213158_3.jpg )Mesin ini menggunakan motor listrik yang berkekuatan dan dihubungkan dengan as yang memutar silinder yang dipasangi blade (pisau). Blade yang dipasangi dapat diatur untuk ketebalan hasil yang diinginkan3. Slitters.

(http://www.sunfone-tech.com/Templates/pic/Slitter_Machine_Slitting_Line.jpg )Prinsip kerja Slitter ialah memotong material dengan melewatkan material ke lubang roller dimana akan bertemu dengan sisi menonjol roller yang lain sehingga diperoleh ukuran produk ya ng diinginkan.

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat size reduction untuk menghasilkan produk:

- Ukuran umpan- Size reduction ratio- Distribusi ukuran partikel di arus produk- Kapasitas- Sifat bahan- Kondisi basah atau kering.

Berikut adalah bahan-bahan yang biasa digunakan pada jenis-jenis peralatan ukuran pengecilan :Hammer Mill lebih serbaguna pemakaianya: menumbuk bahan-bahan berserat(misalnya kulit kayu dan kulit); bahan-padatan yang agak lengket (sticky material, misalnya lempung) sampai pada batuan keras

Roller mill digunakan untuk menggerus gandum menjadi tepung. Kacang kedelai digiling, dipress dan dihancurkan untuk mendapatkan minyak dan tepungnyaCrushing rolls biasanya digunakan untuk memecah padatan lunak (hardness rendah),misalnya: batubara, gipsum, limestone, bata tahan api dan lain

Cage Mills terdiri sering digunakan untuk menggilas bahan tambang (quarry rock); batuan fosfat, fertilizer, bahan tulang, bahan tambang fertilizer (pupuk padat) dan lain-lain.

Jaw Crusher menghimpit material hingga hancur, biasa digunakan untuk menghancurkan batu jenis batu yang keras, seperti batu kali, batu pegunungan, batu mineral, batu emas, batu mangan, batu besi, dsb

Cutting machine biasanya digunakan untuk pemotongan Kaca , keramik, papan, plastik, kain, dan lain sebagainyaOPERASI PERALATAN DAN UNIT KOMINUSI

Untuk operasi mesin-mesin pengecil ukuran yang ekonomis, pemilihan peralatan danprosedur operasinya diperhatikan. Unjuk kerja mesin dapat dijaga dengan :(a) Ukuran umpan harus sesual dengan spefifikasi yang diijinkan mesin pengecil ukuran. (b) Laju umpan masuk harus dijaga seseragam mungkin.(c) Padatan-padatan yang terlalu keras dan tidak dapat dipecah/dihancurkan olehmesin, harus disingkirkan dan umpan (feed selection)(d) Panas yang ditimbulkan, terutama pada penghancuran bahan-bahan yangsensitive terhadap panas, harus dibuang. Alat-alat pendinginan, sebagai bagiandan alat-alat tambahan (auxillary equioments) harus disediakan.

Terima Kasih