penambahan gypsum di raw mill

TUGAS KHUSUS

A. PendahuluanDalam kegiatan kerja praktek di PT Semen Indonesia (Persero) Tbk di Tuban pada tanggal 5 Januari-31 Januari 2015 diberikan tugas khusus untuk menghitung secara teoritis apakah gypsum dapat ditambahkan pada awal proses pembuatan semen yaitu pada unit Raw Mill.

B. Latar BelakangProses pembuatan semen di PT Semen Indonesia (Persero) Tbk adalah proses kering. Adapun tahapan proses dalam pembuatan semen adalah:1. Penyiapan bahan baku2. Pengolahan bahan baku3. Pembakaran4. Penggilingan semen5. Pengisian dan pengantongan.Pada proses kering ini bahan baku akan diiling sampai kadar air 1%. Bahan baku yang telah digiling dan dicampur ini akan diumpankan ke kiln dan selanjutnya didinginkan dan ditambahkan dengan gypsum sehingga menjadi semen.Gypsum mempunyai rumus CaSO4.2H2O (gypsum) yang pada umumnya terdapat di gunung-gunung disekitar gunung gamping (kapur). Tujuan penambahan gipsum pada saat penggilingan terak ini adalah untuk memperlambat pengerasan pada semen. Gypsum ini biasanya ditambahkan pada finish mill di PT Semen Indonesia (Persero) Tbk. Namun, Gypsum disini menyebabkan total moisture dari semen yang dihasilkan terlalu tinggi. Oleh karena itu, diperlukan suatu perhitungan teoritis untuk menambahkan gypsum pada Raw Mill terlebih dahulu dengan harapan kadar moisture pada semen yang dihasilkan bisa turun. Sehingga, dengan tugas khusus yang kami susun ini dapat lebih mempelajari karakteristik dari gypsum dan sebagai salah satu acuan apakah gypsum memungkinkan untuk dimasukkan ke Raw Mill terlebih dahulu.

C. TujuanTujuan dari tugas khusus ini adalah untuk mempelajari dan mengetahui apakah gypsum bisa dimasukkan terlebih dahulu ke Raw Mill dengan hasil produk yang sesuai dengan kriteria yang diinginkan melalui perhitungan neraca massa.D. Tinjauan Pustaka Pengertian SemenSemen berasal dari bahasa latin Caementum yang berarti bahan perekat . Lebih luasnya semen adalah senyawa yang terdiri dari kalsium silika yang mempunyai sifat adhesif maupun kohesif yang digunakan sebagai bahan pengikat (bonding material) bahan-bahan bangunan seperti batu, pasir dan bahan lain menjadi bahan padat dan kompak yang digunakan pada pekerjaan konstruksi. Sifat SemenJika semen dicampur dengan air maka akan terjadi reaksi dengan komponen-komponen yang ada dalam semen dengan air yang reaksinya disebut reaksi hidrasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi hidrasi adalah kehalusan semen, jumlah air, temperatur dan komposisi kimia. Hasil dari reaksi-reaksi ini adalah senyawa hidrat.Di dalam semen, gypsum berfungsi untuk memperlambat setting. Gypsum terutama bereaksi dengan C3A membentuk ettringite yang akan melapisi C3A dan menahan reaksi C3A, lapisan ini akan pecah dan akan digantikan dengan lapisan yang baru sampai seluruh gypsum habis bereaksi. Bila kadar gypsum dalam semen terlalu tinggi maka jumlah lapisan yang melindungi C3A akan semakin banyak dan waktu pengerasan semakin lama.Walau gypsum dapat memperlambat pengerasan semen namun kandungan gypsum dibatasi (berdasarkan jumlah SO3), Karena bila kelebihan SO3 di dalam semen akan menyebabkan ekspansi sulfate yang menimbulkan keretakan pada beton. Kandungan maksimum SO3 dalam semen 1,6 3%. GypsumGypsum mempunyai rumus CaSO4.2H2O (gypsum) yang pada umumnya terdapat di gunung-gunung disekitar gunung gamping (kapur). Bahan ini ditambah setelah campuran bahan mentah dibakar menjadi terak. Tujuan penambahan gips pada saat penggilingan terak adalah untuk memperlambat pengerasan pada semen. Gips merupakan bahan galian alam sebagai mineral calsium sulfat berbentuk hydrous yang disebut gypsum dan berbentuk anhydrous yang disebut anhydrant (CaSO4). Deposit ini mula-mula terjadi karena endapan kimia dari air laut yang kadar garamnya tinggi. Deposit ini berasal dari deretan deposit batu kapur, gips, anhydrant dan garam lainnya. Peristiwa geologi yang terjadi menyebabkan batu kapur berubah menjadi deposit karena reaksi sulfat air laut. Gips dan anhydrant yang terjadi bersifat lunak, berbentuk butiran dan terkadang berserat. Jika Gips bercampur dengan tanah liat dan tanah lainnya disebut gypsite. Gips digunakan unutk mencegah adanya fulse set dan akan memberi setting time serta memberikan kekuatan tekanan pada semen (Sumber : Teknologi Semen, Pusat Pendidikan dan Pelatihan PT. Semen Indonesia.)Spesifikasi GypsumSifat fisis: Fase: padat Warna: putih kotor Kadar air: 10% H2O Bulk density: 1,40 ton/m3 Ukuran material: 30 mmSifat kimia:Mengalami pelepasan hidratCaSO4.2H2O CaSO4. 0,5H2O + 1,5H2O + 69 KJGypsum dapat diperoleh dari alam atau secara sintetis. Gypsum di alam terdapat dalam batuan sedimen kalsium sulfat yang banyak terdapat di danau atau kawah gunung. Gypsum berwarna putih berbentuk kristal. Fungsi gypsum adalah memperlambat proses pengerasan semen.Untuk menghasilkan Ordinary Portland Cement ( OPC ) atau semen abu-abu dibutuhkan 4% gypsum yang dicampur dengan 96% terak/klinker. Pada temperatur 97C menghasilkan gypsum hemi hidrat (stucco/plaster paris) : CaSO4.2H2O ----> CaSO4. 0,5 H2 O. Pada temp 170 berubah menjadi hemihidrat.CaSO4.2H2O ----> CaSO4 0,5 H2O + 1,5 H2O Pada temperatur 200C akan terbentuk plaster anhidrous kalsium sulfat, bersifatkurang plastis, keras dan kuat.CaSO42H2O -------> CaSO4 + H2O Pada temp. 500C dihasilkan insoluble anhidrit atau dead burning gypsum. Bila ditambah accelerator akan dihasilkan plaster (keenes cement)CaSO4 2 H2O ---------> CaO + SO3 + 2 H2O Pada temp 900o C dihasilkan masa sangat padat, keras, ketahanan tinggi (Pabwi.S,2014). Roller Mill Fungsi dari Roller Mill adalah menggiling sekaligus mengeringkan campuran dari material sehingga keluar dari mill berukuran 170 mesh dengan kadar air maksimal 1%. Penggilingan diikuti dengan pengeringan ini mempunyai tujuan selain mendapatkan ukuran material yang seragam juga menguapkan kandungan air yang masih terdapat dalam material.Type : FULLER LM 5942 Kecepatan putaran table : 23 rpmKecepatan putaran motor : 940 rpmDalam pengoperasiannya Roller Mill dilengkapi dengan : Grinding Table, yaitu : berbentuk seperti piring, dipingir-pinggirnya terdapat lubang tempat disemburkannya udara panas untuk pengeringan. Grinding Roller, yaitu : merupakan bagian yang memberikan penggilingan karena adanya gaya menekan ke bawah dan gerak putarnya antara roll dengan Grinding Table. Hidroulic Spring System, yaitu : merupakan bagian yang memberikan gaya naik dan turun terhadap Grinding Roller sehingga mempunyai gaya tekan terhadap Grinding Table. Classifier, yaitu : pengaturan kehalusan produk, digerakkan oleh motor hidroulic. ID Fan Mill, yaitu : fan ini untuk menarik material dari dalam mill bercampur dengan udara menuju cyclone separator. Cyclone Separator, yaitu : untuk memisahkan material produk dengan udara yang bersamanya.

Gambar 3.12 Raw Mill ( Roller Mill) untuk penggilingan bahan baku

Prinsip Kerja Roller MillRaw material (batu kapur, tanah liat, cooper slag, silica sand) masuk melalui cerobong feed dari Roller Mill, lalu material turun ditengah Grinding Table menyebabkan material menuju ke dinding. Dinding Roller Mill menekan ke bawah material yang ada diantara Grinding Roller dan Grinding Table. Gas panas yang berasal dari preheater suhunya berkisar 370 C dan masuk ke Roller Mill melalui celah-celah Grinding Table. Kehalusan produk diatur oleh Clasifier dengan putaran 90 rpm dihasilkan produk dengan kehalusan 90% lolos ayakan 90 mikron (170 mesh) dengan kandungan air