PROPOSAL KERJA PRAKTIK

SISTEM KERJA RADAR SENSOR SEBAGAI PENAMBAH

EFISIENSI PENDINGINAN CLINKER PADA CLINKER COOLER

DI PT HOLCIM INDONESIA TBK CILACAP PLANT

OLEH :

YOGO PRATIKNYO

(H1C012017)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

PURBALINGGA

2014

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semen merupakan salah satu material penting dalam pembangunan fisik lingkungan.

Pembangunan fisik yang dimaksud di sini adalah pembangunan rumah tempat tinggal dan

infrastruktur-infrastruktur, di antaranya adalah jembatan, gedung pemerintah, pelabuhan,

stasiun dan fasilitas-fasilitas lainnya yang bersifat publik ataupun pribadi. Penggunaan

semen merupakan hal yang hampir selalu dilakukan dalam kegiatan pembangunan tersebut.

Oleh karena itu, dapat kita simpulkan bahwa semen merupakan komoditas penting dalam

pembangunan fisik sebuah lingkungan.

Secara garis besar, pembuatan semen dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu tahap

penambangan bahan baku dan tahap pencampuran bahan-bahan yang disertai proses

kimiawi. Tahapan-tahapan tersebut –khususnya tahap pencampuran bahan baku-

memerlukan berbagai sistem kendali untuk menjamin keberhasilan setiap proses. Selain itu,

sistem kendali yang ada juga berfungsi untuk mengamati hasil dari setiap proses. Berangkat

dari hal tersebut, maka dapat dikatakan bahwa sistem kendali merupakan bagian penting

dalam proses produksi, dan perlu dipelajari.

Salah satu sistem kendali dalam produksi semen terdapat pada clinker cooler. Bagian

ini berfungsi sebagai pendingin clinker yang telah malalui proses pembakaran pada rotary

kiln. Proses pendinginan clinker ini harus dilakukan seefektif mungkin, sehingga diperlukan

perangkat yang dapat mengukur ketebalan clinker bed. Perangkat pengukur yang digunakan

haruslah memiliki ketahanan terhadap keadaan lingkungan yang ekstrim, karena suhu dalam

grate cooler dapat mencapai 1000 oC.

Mengingat pentingnya perangkat pengukur ketebalan clinker bed tersebut, maka dirasa

penting untuk mempelajari sistem kendali pada clinker cooler. Efektivitas pendinginan

clinker merupakan parameter utama pada sistem ini, sehingga pembelajaran tentang sistem

kerja, komponen-komponen penyusun dan troubleshooting akan memberikan manfaat yang

besar terkait dengan sistem pendingin clinker ini.

1.2 Ruang Lingkup

Ruang lingkup kajian dalam kerja praktik ini adalah :

a. Mengetahui tahapan-tahapan proses produksi semen di PT Holcim Indonesia Tbk.

Cilacap Plant.

2

b. Mengetahui sistem kendali yang ada pada proses produksi semen di PT Holcim

Indonesia Tbk. Cilacap Plant secara umum.

c. Mengetahui perilaku dan detail sistem kendali clinker cooler yang ada pada proses

produksi semen di PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant.

d. Mengetahui fungsi khusus dari radar sensor dalam sistem kendali clinker cooler.

1.3 Tujuan

Kerja praktik yang dilakukan di PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant ini bertujuan

antara lain untuk:

a. Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan S1 Program Studi

Teknik Elektro Jurusan Teknik Fakultas Teknik Universitas Jenderal Soedirman.

b. Mempelajari tahapan-tahapan proses produksi semen.

c. Mempelajari perilaku dan detail sistem kendali clinker cooler yang ada pada proses

produksi semen.

d. Mengetahui secara khusus fungsi dari radar sensor dalam sistem kendali clinker

cooler.

1.4 Manfaat

Manfaat dari kerja praktik ini adalah

1.4.1 Bagi Mahasiswa

a. Memperoleh pengalaman kerja di PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant.

b. Memperoleh pengetahuan mengenai sistem kendali clinker cooler pada

proses produksi semen dan fungsinya dalam keseluruhan sistem produksi.

c. Sebagai salah satu persyaratan penyelesaian studi pada program studi Teknik

Elektro Universitas Jenderal Soedirman.

d. Mengetahui penerapan teori yang diperoleh di bangku perkuliahan pada

dunia kerja.

1.4.2 Bagi Universitas

a. Menjalin dan mempererat kerja sama dalam bidang teknologi antara

Universitas Jenderal Soedirman dengan PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap

Plant.

1.4.3 Bagi Perusahaan

a. Mengenalkan perusahaan kepada masyarakat melalui kerja sama antara

pihak perusahaan dengan perguruan tinggi.

b. Membantu program pemerintah dalam menyiapkan sumber daya manusia

yang lebih berkualitas dan berkompeten

3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Semen

Semen adalah suatu campuran senyawa kimia yang bersifat hidrolis, artinya jika

dicampur dengan air dalam jumlah tertentu akan mengikat bahan-bahan lain menjadi satu

kesatuan massa yang dapat memadar dan mengeras. Secara umum, semen dapat

didefinisikan sebagai bahan perekat yang dapat merekatkan bagian-bagian benda padat

menjadi bentuk yang kuat, kompak dan keras.

2.2 Proses Produksi Semen

Pembuatan semen membutuhkan beberapa material baku, di antaranya adalah

limestone (batu kapur), clay (tanah liat), silica (pasir silika) dan iron ore (pasir besi).

Seluruh material tersebut disimpan di stockpile yang berbeda-beda. Material

ditransportasikan ke weigh feeder (penimbang) untuk memperoleh proporsi yang sesuai.

Proses selanjutnya pengeringan dan penggilingan secara bersama kemudian diseparasi di

dalam raw mi11. Produk dari raw mill disebut raw meal. Raw meal dihomogenisasi di

dalam blending silo (tempat penyimpanan raw meal). Setelah itu raw meal dimasukkan

ke dalam suspension preheater untuk pemanasan awal hingga mencapai suhu ±800° C,

material yang telah melewati preheater disebut kiln feed. Selanjutnya kiln feed memasuki

kiln. Di dalam kiln, material dibakar sampai suhu ±1450° C.

Produk dari kiln disebut clinker (klinker). Klinker didinginkan di dalam grate

cooler (pendingin) dengan menggunakan udara luar yang dihembuskan menggunakan

fan. Suhu klinker diturunkan sampai ±120° C dan bentuknya seperti gumpalan batuan

kecil. Setelah melewati grate cooler, klinker diangkut menuju clinker silo. Dari clinker

silo, klinker ditransportasikan ke finish mill, setelah itu klinker digiling di dalam pre-

grinder, kemudian masuk ke ball mill untuk digiling lagi dengan gypsum dan bahan

additif lainnnya.

Produk dari finish mill ini disebut dengan semen. Semen ditranspotasikan ke cement

silo (tempat penyimpanan semen) melalui air slide. Dari cement silo kemudian semen

dikemas dengan packer machine dengan berat setiap kantung 40 kg, 50 kg ,dan 1 ton

ataupun dengan truk bulk. Selanjutnya semen siap untuk didistribusikan.

4

Gambar 1. Diagram Alir Proses Produksi Semen

2.3 Peralatan pada Industri Semen

a. Crusher

Crusher merupakan peralatan yang digunakan untuk menghancurkan material menjadi

ukuran yang lebih kecil. Di industri semen, crusher berfungsi sebagai preggiling raw

material sebelum masuk ke area produksi. Jenis-jenis crusher yang terdapat di industri

semen ada bermacam-macam, di antaranya adalah Hammer Crusher, Roller Crusher, Jaw

Crusher dan lainnya. Hammer Crusher digunakan untuk menggiling limestone, sedangkan

Double Roller Crusher digunakan untuk menggiling clay.

b. Pile Reclaimer

Raw material yang berasal dari tambang atau dari luar area produksi memiliki kualitas

yang berbeda-beda. Oleh karena itu, raw material perlu melalui proses pencampuran,

sehingga memiliki kualitas yang sama rata dan sesuai dengan target kualitas yang

diinginkan. Proses ini dinamakan preblending atau prehomogenization.

c. Raw Mill

Raw mill merupakan peralatan yang digunakan untuk menghaluskan raw material

menjadi butiran halus hingga berukuran partikel (micron) yang disebut raw meal. Selain

untuk menghaluskan, raw mill juga berfungsi untuk mengeringkan material sehingga

5

proses pembakaran nanti di kiln akan lebih baik. Dalam proses penggilingan melalui raw

mill, kualitas produk yang dihasilkan juga harus sesuai dengan target kualitas yang

diinginkan untuk proses produksi.

Raw mill pada umumnya terdiri atas dua jenis yaitu Horizontal Mill (Tube Mill) dan

Vertical Raw Mill (VRM). Dan di era modern seperti saat ini, teknologi penggilingan raw

material pada umumnya menggunakan VRM karena selain mudah dalam pengoperasian

dan maintenance, VRM juga lebih efisien dan hemat energi.

d. Preheater

Preheater adalah alat yang digunakan dalam tahap pemanasan awal bahan sebelum

masuk kiln. Ada 4 tahap pemanasan yang dilakukan dalam preheater. Pertama hingga

ketiga adalah pemanasan oleh angin panas dari kiln, namun yang ke empat adalah dibakar

dengn api dan juga digunakan teknik cyclone sehingga benar benar terbakar sempurna

bahan bahan tersebut hingga suhu yang diinginkan sebelum masuk kiln mencapai 850-

900°c. Output dari preheater ini adalah debu panas, karena titik didih bahan bahan tersebut

memang masih di atas suhu pada kiln.

e. Rotary Kiln

Kiln atau tanur merupakan peralatan yang digunakan untuk proses pembakaran raw

meal menjadi terak semen portland (klinker). Kiln di industri semen terdiri atas dua jenis,

yaitu Kiln Berdiri dan Kiln Berputar (Rotary Kiln). Saat ini yang paling banyak digunakan

adalah jenis Rotary Kiln.

f. Clinker Cooler

Alat utama yang digunakan untuk proses pendinginan clinker adalah cooler. Cooler

ini dilengkapi dengan alat penggerak material, sekaligus sebagai saluran udara pendingin

yang disebut dengan grate atau alat pemecah clinker (clinker crusher). Agar

pengoperasian grate cooler optimal, maka seluruh variabel yang mempengaruhi proses

pendinginan klinker harus dapat diukur dan diatur setiap saat sehingga terkendali. Sistem

pengendalian dari grate cooler dilakukan pada stasiun pengendali yang secara otomatis

dapat mengukur atau mengetahui kondisi yang terjadi pada grate cooler.

Pada stasiun pengendali, kebutuhaan udara dan jumlah klinker yang dimasukkan

diatur agar pendinginan yang dilakukan dapat lebih efektif. Di samping itu, kondisi alat

dan kemungkinan kerusakan pada tiap bagian dapat segera terdeteksi pada stasiun

pengendali ini sehingga jika terdapat kerusakan pada bagian grate cooler yang berbahaya

maka dapat dengan segera dihentikan melalui stasiun pengendali ini.

6

g. Cement Mill

Cement mill merupakan peralatan yang digunakan untuk menggiling klinker (terak

semen portland) bersama dengan material lainnya, termasuk gypsum, trash, ash,

pozzoland, limestone dan sebagainya sehingga menjadi produk akhir dari semen yang bisa

kita gunakan sehari-hari. Untuk jenisnya sama seperti raw mill, ada jenis Horizontal Mill

(Tube Mill) dan juga ada jenis Vertikal Roller Mill.

h. Packer

Packer adalah peralatan yang digunakan untuk packing produk semen sebelum dilepas

ke pasaran. Pada umumnya mesin packer melakukan packing dalam bentuk cement bag

yang dijual per sak di pasaran. Karena selain dalam bentuk bag, semen juga ada yang

dipasarkan dalam bentuk curah.

2.4 Sensor Radar pada Clinker Cooler

Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis,

magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering

digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

Contoh jenis sensor di antaranya adalah sensor tekanan, suhu, kecepatan, jarak, cahaya dan

sensor radar. Dari beberapa jenis sensor yang telah disebutkan, jenis yang digunakan pada

industri semen salah satunya adalah sensor radar, tepatnya pada clinker cooler.

Kecepatan, jarak dan sudut sebuah objek dapat dihitung dengan menggunakan sensor

radar. Selain tanpa membutuhkan kontak langsung atau sentuhan dan fungsi perhitungan

yang presisi, teknologi sensor radar juga menawarkan dua kelebihan penentu yang sangat

menonjol dibandingkan dengan proses-proses lainnya, misal inframerah, laser atau video.

Sensor radar menggunakan Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) untuk

mendeteksi target yang bergerak ataupun stasioner, termasuk mobil, kereta api, truk dan

kargo pada keasaan cuaca yang ekstrim.

Dua kelebihan dari sensor radar di antaranya adalah :

- Dapat digunakan hampir di seluruh kondisi cuaca. Berarti, sensor radar tetap berfungsi

saat berkabut, bersalju, hujan, siang atau malam dengan perbahan cahaya yang cepat.

Sensor radar mendemonstrasikan ketahanan yang tinggi terhadap debu dan kotoran.

Hasil pengukuran tidak terpengaruh oleh temperatur ekstrim, media yang agresif,

kelembaban atau emisi gas.

- Dapat menembus berbagai material. Modul radar dapat dipasang di belakang

pelindung karena sifat ini. Hal ini melindungi sensor dari kerusakan.

7

Salah satu dari penerapan ekstrim teknologi radar pada industri semen adalah

pengukuran bed depth di dalam clinker cooler. Meskipun pada aplikasi yang sulit ini,

sensor radar mampu melakukannya, dengan pendinginan udara yang sesuai, sehingga

dapat mengukur bed depth dari clinker panas dengan baik pada suhu di atas 1000 oC.

Clinker yang keluar dari rotary kiln didinginkan melalui penggarangan yang bergerak

dengan melewatkan udara terhadapnya. Kecepatan tingkat pengumpanan dan aliran

udara mengatur proses pendinginan. Ketebalan clinker “bed” biasanya juga diukur

secara tidak langsung dengan pemeriksaan temperatur atau tekanan balik dari aliran

udara. Semua itu dapat dilakukan karena kenaikan temperatur ataupun tekanan balik

sifatnya proporsional terhadap ketebalan clinker bed. Kecepatan penggarang dan

aliran udara pendingin diatur untuk mengoptimalkan proses pendinginan.

Gambar 2. Aplikasi Radar Sensor sebagai Pengukur Ketebalan “Bed”

8

BAB 3

METODE KERJA PRAKTIK

3.1 Tempat dan Waktu

a. Tempat

Kerja praktik ini dilaksanakan di PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant.

b. Waktu

Kerja Praktik ini akan dilaksanakan selama satu bulan, dimulai dari 12 Januari sampai

09 Maret 2015.

3.2 Aspek yang Dikaji

Aspek yang akan dipelajari selama kegiatan kerja praktik ini adalah sebagai berikut:

a. Aspek Umum

Pada aspek ini yang dipelajari yaitu mengenai proses pembuatan semen dan sistem

pendukungnya secara umum pada PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant.

b. Aspek Khusus

Pada aspek ini yang dikaji yaitu mengenai cara kerja radar sensor sebagai pengukur

ketebalan clinker bed beserta fungsinya pada PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant.

3.3 Metodologi Pelaksanaan Kerja Praktik

Metode yang digunakan untuk mengumpulkan data dalam pelaksanaan kerja praktik

adalah

a. Pengamatan Lapangan

Dilaksanakan dengan melakukan pengamatan secara langsung keadaan dan aktivitas

yang dilakukan.

b. Wawancara

Metode ini berupa pengumpulan informasi dan konsultasi secara lisan dengan teknisi

di lapangan dan pembimbing di lapangan yang bersangkutan.

c. Pengambilan Data

Pengambilan data dilakukan dengan pengumpulan data tertulis.

d. Studi Pustaka

Berupa pengumpulan literatur dan pendapat dari para ahli sebagai data pelengkap.

9

BAB 4

JADWAL PELAKSANAAN KERJA PRAKTIK

4.1 Tabel Jadwal Pelaksanaan Kerja Praktik

Berikut ini merupakan tabel jadwal yang akan dilakukan oleh mahasiswa bersangkutan

saat melakukan kerja praktik di PT Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant.

NO. KEGIATAN PEKAN

I II III IV

1

Pengenalan profil PT Holcim Indonesia

Tbk. Cilacap Plant, divisi perusahaan yang

ada, dan deskripsi kerja setiap divisi.

2

Pengumpulan data, pemahaman cara kerja

sistem dan peralatan yang berkaitan dengan

radar sensor sebagai penambah efisiensi

kerja clinker cooler di PT Holcim Indonesia

Tbk. Cilacap Plant.

3 Evaluasi

4 Kesimpulan dan pembuatan laporan

10

BAB 5

PERSONALIA

Mahasiswa Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Fakultas Teknik Universitas

Jenderal Soedirman yang akan melaksanakan kerja praktik di PT Holcim Indonesia Tbk.

Cilacap Plant adalah

Nama : Yogo Pratiknyo

NIM : H1C012017

Angkatan : 2012

Konsentrasi : Sistem Isyarat dan Kendali

TELP : 0821-3374-1345

Email : klemmerfarian@gmail.com

11

BAB 6

PENUTUP

Demikianlah proposal judul kegiatan Kerja Praktik yang akan dilakukan di PT Holcim

Indonesia Tbk. Cilacap Plant. Kami berharap agar usulan kegiatan ini mendapat sambutan yang

baik dari pihak Jurusan Teknik Fakultas Teknik Universitas Jenderal Soedirman. Melihat

keterbatasan dan kekurangan yang kami miliki, maka kami sangat mengharapkan bantuan dan

dukungan baik moril maupun materil dari pihak universitas untuk melancarkan Kerja Praktik

ini.

Akhir kata kami ucapkan terima kasih atas perhatian dan bantuan dari pihak Jurusan

Teknik Fakultas Teknik Universitas Jenderal Soedirman.

12

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. “Radar sensor technology – The basis versatile applications” [online].

http://www.innosent.de/en/applications/. Diakses : 27 Januari 2015.

Haq, Arinal. 2012. “Proses Pembuatan Semen” [online].

http://arinalcusonkhaq.blogspot.com/2012/02/proses-pembuatan-semen.html.

Diakses : 27 Januari 2015.

Hidayat, Fachrojan dan Budiman Heri P. 2011. Equipment Study-Electrostatic Precipitator.

Purwokerto : Universitas Jenderal Soedirman.