Monday, June 10, 2013

Proses Pembuatan Semen (Cement Manufacturing)

Proses pembuatan semen yg sering digunakan sekarang adalah proses kering. Umumnya tahapan pembuatan semen adalah :
  1. Persiapan Bahan Baku
  2. Pengolahan Bahan Baku
  3. Pembakaran, Pendinginan dan Penggilingan
  4. Pengisian dan Pengantongan Semen
1.  Persiapan Bahan Baku
Bahan baku semen adalah batu kapur, tanah liat, pasir silica dan pasir besi. Pasir silica dan pasir besi didapat dari supplier lokal dari pertambangan warga dan dari perusahaan tertentu dan utk pasir besi ada yg ditambang bersamanan dg penambangan batu kapur dan tanah liat. Batu kapur dan tanah liat didapat dari menambang di pegunungan, dimana proses menambang (Quarry) adalah sbb :
  • Pembersihan (Clearing) dan Pengupasan Tanah Lapisan Atas (Stripping)
Tanah lapisan atas yg ditumbuhi tanaman dikupas dan tanaman dipindahkan ke area terlindung shg terlihat agak dalam dan lapisan batu kapur / tanah liat sudah terlihat menggunakan Buldozer dan Shovel.
  • Pengeboran (Drilling)
Melakukan pelubangan di berbagai titik dg bor utk tempat detonator sampai kedalaman tertentu yg di inginkan dg alat Crawl Drill dan Compressor.
  • Peledakan (Blasting)
Dengan electrical detonation melakukan peledakan di berbagai titik dalam waktu bersamaan. Bahan detonator adalah :
- Damotin (Dinamit Amonium Gelatin)
- ANFO (campuran 96% Amonium Nitrat dan 4% Fuel Oil)
  • Pengerukan dan Pengangkutan  (Loading dan Dumping)
Batuan yg hancur dilakukan pengerukan dengan unit excavator dan memasukkannya dalam dump truck utk diangkut ke pabrik dan diolah

2.  Pengolahan Bahan Baku
Pengangkutan bahan baku dari tambang seperti batu kapur dan tanah liat setiba di pabrik akan dilakukan penghancuran utk memperkecil ukuran dengan alat Crusher. Crusher yg digunakan bisa macam-macam seperti Jaw Crusher dan Impact Roller Crusher. Seluruh bahan baku dimasukkan ke Bin Silo utk penampungan sementara sebelum masuk ke unit Mill (penggilingan), silo berjumlah 4 buah dan masing2 di diisi dg batu kapur, tanah liat, pasir besi dan pasir silica. Di bin silo inilah antara bahan baku hasil Crusher mengalami pre - homogenisasi  shg yg berukuran besar dan kecil menyatu. Bahan baku dari sini dg alat Weight Feeder yg berfungsi mengatur kecepatan Conveyor masuk ke unit Mill biasanya Vertical Roller Mill dan Hammer Mill dan di Conveyor inilah ke empat bahan bersatu yg dinamakan Raw Material utk dilakukan penggilingan dan pengeringan di Raw Mill. Bahan baku yg keluar dari Raw Mill disebut Raw Mix / Raw Meal karena sudah menyatu antara semua bahan dan ditransportasikan ke Blending Silo. Di Blending Silo tjd proses proses homogenisasi lagi antara bahan tsb.

3.  Pembakaran, Pendinginan dan Penggilingan
Tahap ini dimulai dg diangkutnya Raw Mix ke Pre Heater yg berfungsi sbg pemanasan awal sebelum masuk ke proses selanjutnya, panas berasal dari keluaran panas Rotary Kiln. Disini mulai terjadi reaksi kimia yaitu Pre Calcination yaitu pada suhu ± 500 °C dan proses kalsinasi disempurnakan di Rotary Kiln yg berlangsung pada suhu ± 1400 °C. Rotary Kiln terbagi dalam beberapa zona seperti :
  • Zona Kalsinasi
Zone kalsinasi CaCO3 yang tersisa setelah melewati preheater dan sebagian CaO yang terurai dari proses kalsinasi didalam preheater mulai membentuk campuran C12A7 dan sebagian CaO dan oksida silika terbentuk yaitu C2S. Dinding pada zone ini dilapisi batu tahan api. Temperatur proses kalsinasi sekitar 600 – 800 0C  dan terjadi pembentukan Kalsium Silikat (2CaO.SiO2 atau C2S)
  • Zona Transisi
Pada zone ini proporsi CaO akan semakin besar, sebaliknya proporsi CaCO3 semakin kecil dan sempurna habis pada temperatur sekitar 9000C, pada temperatur tersebut proporsi C2S semakin meningkat sampai temperatur bahan sekitar 12000C sedang oksida besi mulai mengikat campuran oksida kalsium dan oksida alumina membentuk campuran C2 (A,F) dengan meningkatnya temperatur maka oksida kalsium (CaO) bergabung dengan kalsium alumina dan C2 (A,F) masing-masing membentuk C3A dan C4AF Pembentukan C3A dan C4AF terjadi pada temperatur ± 1000 – 1200  0C
  • Zona Pembakaran
- Bagian CaO yang tidak bereaksi dengan oksida-oksida alumina besi dan silika biasanya dalam bentuk CaO bebas atau free lime, banyaknya persentase dibatasi dibawah 1%. 
- Pada temperatur tinggi ini sisa unsur CaO mengikat C2S untuk membuat C3S
  • Zona Pendinginan
Di daerah ini campuran kalsium alumina ferrit yang berbentuk cairan bentuk fisisnya berubah mengkristal setelah terjadi pendinginan di dalam cooler. Temperatur dalam zone ini sekitar 1350 – 800 0C, sehingga material keluar kiln mempunyai suhu ±800 0C. Dinding zone ini dilapisi dengan batu tahan api.

Terak yang keluar dari kiln didinginkan mendadak menjadi 82 0C di  Rotary Grate Cooler yg menggunakan udara sbg pendingin dengan tujuan sebagai berikut :
  • Agar terak menjadi amorf dan rapuh sehingga mudah digiling
  • Agar lebih tahan terhadap sulfat
  • Untuk mencegah terbentuknya kristal MgO
  • Untuk menghalangi perubahan C3S menjadi C2S
Setelah itu material di bawa ke Finish Mill biasanya bertipe Tube Mill utk dijadikan powder lagi dan ditambah bahan additive seperti Gypsum, Pozzolan dan Trash. Setelah itu material ditampung di Bin Silo dan siap bernama “semen”.

4.  Pengisian dan pengantongan Semen

Referensi : Laporan Kerja Praktek Semen Gresik Jurusan Teknik Kimia ITS dengan bahasa yg disederhanakan dan kata yg diringkas

ARTIKEL TERKAIT : 
1. Macam - Macam Proses Pembuatan Semen (Cement Manufacturing) 
2. Proses Pengolahan Batu Kapur / Gamping 
3. Proses Pembuatan Urea (CO(NH2)2)

No comments:

Post a Comment