bab 0 studi kasus roller mill.ppt

7/29/2019 Bab 0 Studi Kasus Roller Mill.ppt

1/33

Institut Semen dan Beton Indonesia Raw Mill Operation

1

Contoh Analisis Performan

VRM type Loesche & DesainModifikasi


2/33

Institut Semen dan Beton Indonesia Raw Mill Operation

2

Vertical Roller Mill Desain

Peralatan Grinding

2 buah raw mill (5R1&5R2) type LM 41.4

Classifier LDKS 90

Gear Box desain Flender Motor Mill dan Motor Fan : 2900 kW (1 untuk masing-masing)

Spesifikasi Desain

Kapasitas : 310 ton/jam (min, dry)

Power Consumption : 16.6 kWh/ton Produk : +90mm = 15% (max)


3/33

Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 3

Kondisi Raw Mill

Mill hanya beroperasi kontinu 15 menit kemudianmill stop karena vibrasi (parameter operasimengikuti standar).

Di dalam mill (di atas table) ditemukan banyakmaterial halus.

Diperkirakan Classifier tidak handal


4/33


Penampang MelintangOriginal RM

Flap

LDKS

Guide

Conis

Armour

ringLouvre

ring


5/33


Tahapan separasiVertikal Roller Mill

Loop2

Loop 2

Mat terpisahkanakibat perbedaan

energi kinetik

Peran armour ring

Loop 3

Separasi akhir

Distribusi kekasaran

material sempit

2 Peran guide conis

Loop 1

Distribusi beban

tiap segmen louvrering merata


6/33


Trial Run Raw Mill 5R1

Profil aliran pada classifier,

Efek setrifugal/separasi statik (low efisiensi)

Efek ekspansi (cukup besar)

Efek separasi dinamik

Kelakuan mill selama trial run

Mill dapat beroperasi kontinu hanya 15 menit bila flowdinaikkan hingga 12.000 m3/m.

Suplai udara kurang stabil dengan inlet pressure hingga

-14 mbar.

Feeding hanya 180-190 ton/jam dengan +90mm = 22-24 %dan +180mm = 5-7%

Perubahan speed classifier sangat sensitif terhadap vibrasi.


7/33Institut Semen dan Beton Indonesia

Raw Mill Operation 7Raw Mill 5R1 sebelum Modifikasi



Raw Mill Operation 8

Modifikasi Raw Mill

Modifikasi Raw Mill 5R1 (mod 1) denganmembuat lobang di Conis Classifier untukmenggantikan fungsi flap Classifier (secara trialand run) dan modifikasi lainnya.

Modifikasi Raw Mill 5R2 dengan memasang flapuntuk menggantikan fungsi Flap classifier lama

Modifikasi Raw Mill 5R1 (mod 2) denganmemasang flap dengan sedikit penyempurnaanuntuk menggantikan sistem lobang.



Raw Mill Operation 9

Modifikasi Raw Mill 5R1

Modifikasi ini adalah modifikasi emergency

Tujuan : Menggantikan flap sistem

Membuat lubang di conis classifier dengan sistem trial and run

(6 kali modifikasi).Modifikasi lainnya

Mempertinggi dam ring 15 mm

Mengubah sudut armour ring dari 8o menjadi 15o.

Mencopot separoh blade rotor secara selang-seling.

Menambah ducting sirkulasi

Menambah tekanan accumulator


10/33


6 Step Trial ModificationModification 1&2:

Modification 1 :Making 4 holesat lower inner cone

Purpose :To lift up tailing mat fromclassifierResult :A litlle bit improvementPerformace toward

stability of operation

Modification 2 :Making 4 more holesat lower inner cone


11/33


6 Step Trial ModificationModification 2&3 :

Purpose :

Original flap fung

tion is replaced by holesResult : Mill Operation is more

stable, with feed canreach 310 tph

The quality of productstill coarse especially+180 mm

Changing speed clas-sifer is too sensitive

Flow is still high,708.000 m3/h

Modification 4 :Closing original flap

system Totally(100%)

Making 20 holesat upper inner cone

Closing original flapsystem

Modification 3 :


12/33


6 Step Trial ModificationModification 5&6 :

Purpose :

To reduce gas vel. at upper cone &

to reduce gas entering lower coneResult :Mill operation is more stable withProduct at +180 mm is finer

Modification 6 :Dismantle every

second of blade

Purpose :

To reduce sensitivity of speedof bladeResult :Less sensitivity of changing speedclassifier toward stability

Modification 5 :Enlarge holes atupper 2 m2 and

close hole atlower 1 m2


13/33


Urutan ModifikasiClassifier 5R1


14/33


15/33


Performan RM 5R1Sesudah Modifikasi

Mill beroperasi pada flow tinggi, 11.800 m3/jam dancendrung vibrasi bila flow diturunkan

Vibrasi stabil pada 5-10 mm/s (agak tinggi)

Kapasitas mill melebihi kapasitas desain, 325-360ton/jam

Power consumption cukup rendah, 11.5-13 kWh/ton

Kualitas produk, +90mm=12-14% & +180mm=2.5-2.8%.

Material reject hampir tidak ada dan mill tidak dapatdioperasikan tanpa clay.


16/33


Review

Dengan hanya membikin lobang di guide conis milldapat beroperasi dengan baik, tidak membutuhkandesain flap.

Bahwa untuk mengangkat material, aliran vertikal akanmembutuhkan kecepatan yang lebih rendah dibandingaliran horizontal.

Perlu didesain flap dengan aliran horizontal dengantujuan :

Kebutuhan udara yang rendah

Resirkulasi material antara flap dan rotor rendah

Flap juga punya kontribusi dalam proses separasi


17/33


Raw Mill 5R1 Setelah Modifikasi


18/33


Modifikasi Raw Mill 5R2

Modifikasi ClassifierMenggantikan fungsi flap

Modifikasi lainnyaMempertinggi dam ring 15 mm

Mengubah sudut armour ring dari 8o menjadi 15o.

Mengurangi bukaan louvre ring 15.

Menambah ducting sirkulasi

Menambah tekanan accumulator


19/33


Kondisi Raw Mill 5R2

Aspek Design Classifier Design Flap berbentuk huruf J dengan bukaan tetap Jarak flap dan rotor cukup dekat Penambahan 2 buah conis Tip speed rotor/blade = 35 m/s/blade

Profil Aliran pada Classifier Unik statik separasi. Flap didesain berbentuk huruf J dengan

velocity udara yang rendah pada sisi dalam. Efek Separasi Dinamik, besar Efek Setrifugal, kecil (jarak flap dan rotor dekat) Efek Ekspansi, kecil (jarak flap dan rotor dekat)

Kelakuan Mill selama trial run Mill dapat beroperasi kontinu dengan flow yang rendah, kapasitas

design terlampaui, dan produk sesuai spesifikasi. Material reject cukup banyak.


20/33


Penampang MelintangClassifier untuk 5R2


21/33


Aspek Desain Flap

Velocity udara memasuki flap = 15 m/s

Profil aliran di flap (unik separasi statik): Flap berbentuk huruf J dimana pada daerah sisi

dalam terdapat velocity yang rendah. Material kasarmelewati daerah velocity rendah akan jatuh.

Material kasar yang terlempar oleh gaya sentrifugal

jatuh ke daerah velocity rendah dan lansung jatuhsebagai tailing (resirkulasi antara flap dan bladerendah)


22/33


Penampang Melintang RM 5R2

Sesudah modifikasi


23/33


Penampang Melintang RM 5R2sebelum dan sesudah modifikasi


24/33


Performan RM 5R2Sesudah Modifikasi

Mill beroperasi pada flow rendah, 10.000 m3/jam danfrekuensi stop jarang sekali.

Vibrasi rendah dan stabil pada 4-5 mm/s

Kapasitas mill melebihi kapasitas desain, 325-360ton/jam

Power consumption cukup rendah, 10.5-12.5 kWh/ton

Kualitas produk, +90mm=12-14% dan+180mm=1.5-1.8%.

Material reject hampir tidak ada dan mill tidak dapatdioperasikan dengan feeding clay rendah.


25/33


Perbandingan Performan5R1 dan 5R2

Secara Keseluruhan 5R2 lebih unggul :

Beroperasi lebih stabil dengan stop karena vibrasi lebih jarang

Vibrasi lebih rendah 4-5 mm/s

Flow udara lebih rendah 15%, dapat menghemat power 0.75kWh/ton.

Power consumption lebih rendah 0.5-1 kWh/ton

Kualitas produk terutama untuk +180mm lebih rendah 0.5-1%untuk +90mm yang sama

Tidak terlalu sensitif terhadap perubahan feed clay


26/33

Institut Semen dan Beton IndonesiaRaw Mill Operation 26Print out 5R2 setelah modifikasi


27/33


Modifikasi Classifier 5R1

(mod 2)

Modifikasi Classifier 5R1 (mod 2) dari sistem lobangdiganti dengan classifier yang sedikit disempurnakan,antara lain :

Perubahan dimensi flap untuk memperbesar luaspenampang flow udara, 20% (kecepatan udara turun20%) dengan tinggi flap ditambah 200 mm.

Mengurangi jumlah flap menjadi 40 buah, yang sama

dengan jumlah rotor bladePerubahan ini dimaksudkan untuk mengurangi

wearing rate pada flap


28/33


Print Out 5R1 Setelah modifikasi classifier disempurnakan


29/33


Dimensi Classifier 5R1&5R2Sebelum dan Sesudah Modifikasi

ClassifierParameter Unit

Original 5R1 (mod) 5R1

(mod2)

5R2 (mod)

Operational Gas Flow m3/h 720,000 708,000 600,000 600,000

Speed rotor (max, data gear box) Rpm 68 68 68 68

Diameter of rotor Mm 5,265 5,265 5,265 5,265

Height of flap Mm 1,280 - 2,200 2,000

Height of rotor (vertical part) Mm 2,000 2,000 2,000 2,000

Height of rotor (cone part) Mm 1,900 1,900 1,900 1,900

Gap between flaps Mm refer to table 4 - 145 110

Number of flaps Unit 48 - 40 48

Number of hole Unit - 48 - -

Dimension of hole (h x w) Mm - 1000 x 250 - -

Distance between rotor and flap Mm 1,090 - 80 80

Actual speed of rotor % 62 62 68 72

Calculation

Cross area at flap or hole m2 refer to table 4 12.0 12.76 10.56

Tip Speed of rotor (max) m/s 18.7 18.7 18.7 18.7

Actual tip speed of rotor (m/s) m/s 11.6 11.6 12.7 13.5

Velocity at flap system (max) m/s refer to table 4 16.4 13.06 15.78


30/33


Perbandingan Parameter 5R1&5R2Sebelum dan sesudah modifikasi

Setelah ModifikasiNo Parameter Unit Sebelum

Modifikasi 5R1

(mod 1)

5R1

(mod 2)

5R2

Spec.

Kontrak

1 Feeding tph 180-190 350-380 350-380 350-380

2 Produk tph 170-180 325-360 325-360 325-360 310, min

3 Air Flow m3/min 12,000 11.800 10,000 10,000

4 Speed Classifier % 60-63 60-62 66-68 70-72

5 Vibration mm/s 10-14 5-8 4-5 4-5

6 Hydraulic Press. bar 42-45 80-95 80-85 80-85

7 Differential Press. mbar 54-63 58-60 60-62 64-66

8 Inlet Pressure mbar -14 -7 -5 -5

9 Power Mill Fan kW 2050-2200 1950-2150 1790-1900 1815-1930

10 Power Mill Motor kW 1380-1400 2100-2150 1850-2220 2000-2230

11 Accumulator Press. bar 20 50 50 50

12 Fress Air Damper % 100 0 0 0

13 Power Consumpt. kWh/ton 20 11-13 10.5-12.5 10.5-12.5 16.6, max

14 Hot Gas From HAG Kiln Kiln Kiln

15 Sieving Product :

+ 90 mm % 20-24 12-14 12-14 12-14 15, max

+180 mm % 5-8 2.0-2.8 1.6-1.8 1.7-1.9

Kadar Air % 0.3-0.4 0.3-0.4 0.3-0.4 0.3-0.4 1, max


31/33


Aspek Ekonomis

Keuntungan yang diperoleh setelah modifikasi cukupbesar, antara lain

Raw Mill dapat beroperasi kontinu

kapasitas melebihi kapasitas design kualitas produk mewakili

power yang dihemat cukup besar

5R1 sebelum dan sesudah modifikasi dapat dihemat 7 kWh/ton(setara dengan 2.53 miliar/tahun/mill)

5R2 dibanding 5R1 setelah modifikasi lebih hemat 0.6 kWh/ton(setara dengan 227.8 juta/tahun/mill)


32/33


Kapasitas Rata-rata


33/33

I tit t S d B t I d iRaw Mill Operation 33

Power Consumption

bab 0 studi kasus roller mill.ppt

Documents