1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Ball mill adalah peralatan yang memiliki peran penting dalam bidang

produksi disuatu industri. Ball mill banyak digunakan oleh industri sebagai

penggilingan material salah satu diantaranya semen, produk silikat, bahan tahan

api, pupuk kimia, kaca, keramik. penggilingan ini sangat cocok untuk bahan

dengan kekerasan tinggi karena kerja dari ball mill ini sendiri menggilas material

secara kontinu sehingga material tergiling hingga menjadi halus. Secara

konvensional, istilah penggilingan halus digunakan untuk rentang ukuran di bawah

100 μm dan Penggilingan sangat halus digunakan untuk ukuran partikel dibawah

10 μm [Balaz : 2008].

Ball mill memiliki kinerja yang sangat stabil serta dalam instalasi sangatlah

mudah dan dalam perancangan yang dilakukan tingkat kehalusan yang dapat

dicapai dari penggilingan material berdiameter 15 mm hingga mencapai 20 mikron

[Basic in mineral processing chapter 3 hal 25 ]. Untuk mencapai suatu produk

berupa material serbuk yang halus tersebut, dibutuhkan suatu bola baja untuk

menumbuk material yang ada didalam tabung yang mana nantinya akan menggilas

material secara berulang – ulang hinga menjadi material yang sangat halus

Ball mill dengan tipe grate discharge yang sedang dirancang berbeda dengan

yang lain seperti tipe overflow discharge. Ball mill dengan grate discharge

memiliki penyaringan yang dipasang pada ujung pengeluaran sehingga hasil

produk akan seragam serta produk dapat keluar dengan bebas , juga permukaan

penggilingan material lebih rendah dari overflow. Hal ini dapat menghindari

terjadinya overgrinding dan dalam proses penggilingannya dapat dilakukan

dengan cara basah atau kering [Basic in mineral processing chapter 3 hal 27].

Dalam pemilihan kapasitas 30 ton perjam dimaksudkan untuk kebutuhan

2

perusahaan dengan kapasitas menengah kebawah, dikarenakan instalasi peralatan

tidak membutuhkan biaya banyak serta tempat yang luas.

Dengan ini skripsi berjudul Perancangan Ball mill tipe grate discharge

kapasitas 30 ton per jam ditulis untuk diambil manfaat baik secara fungsional

ataupun non fungsional

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang diatas dapat diambil suatu perumusan masalah

yaitu Bagaimanakah Perancangan Ball mill tipe grate discharge kapasitas 30 ton

per jam

1.3 Tujuan Perancangan Ball Mill

Tujuan dari perancangan mesin ini adalah untuk menghasilkan rancangan

ball mill tipe grate discharge kapasitas 30 ton per jam

1.4 Manfaat Perancangan Ball Mill

Adapun manfaat yang diharapkan dari perancangan yang ditulis ini adalah

sebagai berikut :

- Dengan adanya perancangan ini diharapkan akan mempermudah bagi

industri untuk dijadikan referensi atau acuan yang nantinya belanjut

ketahap pembuatan peralatan

- Dapat menambah pengetahuan tentang mesin penggiling jenis ball mill

dengan berbagai macam tipe pengoprasian serta kegunaannya dan

dengan pengetahuan tersebut dapat digunakan saat bekerja didalam suatu

industri

- Dapat menambah wawasan bagi pembaca serta dapat dijadikan referensi

untuk pengembangan dalam perancangan selanjutnya

3

3

1.5 Batasan masalah

Untuk menghindari pembahasan minyimpang dari rumusan masalah yang

ada maka perancangan dibatasi dalam beberapa hal

1. Material yang dipakai sebagai umpan adalah klinker berdiameter 15 mm

2. Diameter produk klinker hingga mencapai tingkat kehalusan 75 mikron

3. Perancangan ball mill menggunakan proses kering

4. Dalam perancangan tidak menghitung biaya

5. Kekuatan bearing serta baut diambil sesuai standart

6. Desain dan perancangan menggunakan software inventor 2018 sesuai

perhitungan yang telah dilakukan secara manual

1.6 Konsep Perancangan Ball Mill

Gambar 1.1 Ball Mill Tipe Grate Discharge Kapasitas 30 Ton Per Jam

4

Gambar 1.2 Konsep Perancangan Ball Mill kapasitas 30 Ton Per Jam ( View 1)

Gambar 1.3 Konsep Perancangan Ball Mill kapasitas 30 Ton Per Jam ( View 2)

5

5

1.6.1 Konsep Perancangan Input Liner

Gambar 1.4 Konsep perancanga Input Liner

Keterangan

1. Grate liner Side

2. Side mill

3. Turnion Liner

4. Wadah Screw

5. Screw Conveyor

6. Gear Mill

❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen

Grate liner side (1) adalah suatu komponen yang terbuat dari material baja

yang dipasang didalam body cylinder yang berfungsi untuk melapisi body cylinder

bagian sisi agar tidak rusak akibat proses grinding . Komponen ini dirancang atau

dipilih Karena komponen ini mampu melindungi dinding cylinder body dari bola

- bola grinding yang mana akan mengikis dinding cylinder body saat proses

berlangsung

Side mill (2) adalah komponen yang berada disisi masukkan yang berfungsi

untuk menahan material atau pun bola grinding agar tidak keluar saat proses

6

berlangsung. komponen ini dirancang terpisah dari body cylinder agar pada saat

terjadi kerusakan di satu titik akan lebih mudah dalam perawatan

Turnion Liner (3) adalah komponen yang dipasang disisi masukkan yang

berfungsi menjadi lengan agar mampu menahan beban ball mill pada sisi

masukkan . komponen ini juga berfungsi sebagai wadah dari screw conveyor (4)

yang mana akan mengantarkan material dari feeder menuju ke body cylinder untuk

kemudian diproses. komponen ini dipasang secara terpisah dari body silinder agar

pada saat terjadi kerusakan tidak memperbaiki seluruh bagian dari cylinder body

Screw conveyor (5) adalah Komponen yang dipasang didalam Turnion liner

yang berfungsi untuk mengantarkan material ke cylinder body sesuai dengan

kapasitas yang diinginkan sesuai perancangan. Komponen ini dirancang karena

pada proses memasukkan material ke cylinder body melalui bidang yang berputar

horizontal tidak memungkinkan dipasangnya belt conveyor atau bucket conveyor

sebagai komponen penghantar material. Screw conveyor juga mampu menjaga

agar material tidak kembali keluar.

Gear Mill (6) komponen ini dipasang pada sisi masukkan yang akan

dugunakan untuk menghubungkan energi antara cylinder body dan motor

penggerak yang di transmisikan dengan gear box reduksi. Komponen ini juga

digunakan untuk mereduksi putaran dengan rasio yang besar dikarenakan beban

yang dibawa oleh ball mill sangat besar. komponen ini dirancang karena

kemampuan menerima beban lebih tinggi dibanding yang lain serta sistem

tranmisinya lebih sederhana. Jika melihat desain yang dirancang akan sangat

riskan terjadi slip apabila dipasang belt atau rantai karena jarak kontak sangat

pendek.

7

7

1.6.2 Konsep Perancangan Output Liner (Grate Discharge)

Gambar 1.5 Konsep Perancangan Output Liner (Grate Discharge)

Keterangan

1. Slot Plate

2. Central Screen

3. Frame

4. Ring Pengikat

Flow Material

Flow Material

Material out

8

❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen

Slot Plate (1) adalah parut atau penyaring yang terletak pada bagian grate

discharge yang mana memiliki fungsi menyaring material yang telah di dihaluskan

agar material yang keluar bisa seragam. Komponen ini dipilih atau Dipasang karna

bisa digunakan pada proses kering dan basah serta dengan dipasangnya komponen

ini mampu menghindari resiko proses overgrinding

Central Screen (2) adalah penyaring yang terletak pada bagian grate

discharge yang mana memiliki fungsi menyaring material yang telah halus

mendahului waktu retensi dari proses penggerusan material serta dengan

dipasangnya komponen ini mampu menghindari resiko proses overgrinding

Frame adalah rangka dimana slot plate(1) dan cetral screen (2) dipasang.

komponen ini juga dilengkapi dengan sekat yang mana fungsinya sebagai lifter

yang akan mengangkat material yang masuk melalui lubang slot plate untuk

kemudian keluar dengan bebas melalui lubang

Ring Pengikat (4) adalah ring yang berfungsi mengikat grate discharge yang

juga mengikat body cylinder agar tetap pada posisi saat proses grinding

berlangsung komponen ini dipilih Karena dibutuhkan media pengikat yang dapat

dengan mudah diperbaiki tanpa harus merusak komponen seperti ketika komponen

di las

9

9

1.6.3 Konsep Perancangan Mid Liner

Gambar 1.6 konsep Perancangan Mid Liner

Keterangan

1. Cylinder Mill (shell)

2. Baut Pengikat

3. Grate Liner

4. Ring Cylinder

5. Baut Pengikat Ring Grate

6. Baut Pengikat Ring Silinder

❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen

Cylinder Mill (1) adalah Komponen yang berfungsi untuk menampung

material yang dimasukkan dari screw conveyor untuk kemudian diproses grinding.

Komponen ini dirancang dengan banyak lubang ulir dengan tujuan agar dapat

mengikat grate liner yang mana berfungsi sebagai pelapis cylinder body untuk

melindungi dari gaya abrasive yang disebabkan proses grinding. Komponen ini

dirancang sebagai tempat utama proses berlangsung . komponen ini dirancang

horizontal karena proses yang terjadi adalah berputar. dengan perancangan seperti

10

ini akan sangat efesien dalam menampung material serta pemasangan horizontal

akan sangat efektif untuk material yang banyak

Baut Pengikat (2),(5),(6) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat

beberapa komponen dari Mid Liner antara lain( Grate Liner(3), cylinder Mill(1)

Input dan output liner(4) agar tidak lepas saat proses berlangsung. Komponen ini

dipilih Karena dalam pemasangan sangat mudah serta tidak paten seperti

pengelasan sehingga jika terjadi kerusakan baik komponen yang diikat atau

komponen ini sendiri akan sangat mudah diperbaiki

Grate liner (3) adalah suatu komponen yang berada di dalam body cylinder

yang dipasang seperti bangunan rumah yang berfungsi meningkatkan daya lekat

pada cylinder juga berfungsi untuk melapisi body cylinder agar tidak rusak akibat

proses grinding serta berfungsi untuk mengangkat bola grinding agar mempunyai

nilai kejut dalam proses grinding. Komponen ini dirancang atau dipilih Karena

pada proses grinding komponen ini mampu mengangkat bola keatas sehingga bola

memiliki nilai impak. Juga akan melindungi dinding cylinder body dari bola - bola

grinding yang mana akan mengikis dinding cylinder body saat proses berlangsung.

1.6.4 Bearing konsep

Gambar 1.7 Konsep Perancangan Bearing

11

11

Gambar 1.8 Cylindrical Roller Bearing

Keterangan

1. Baut Pengikat House bearing

Bawah, Frame

2. Baut Pengikat House bearing

Atas, House Bearing Atas

3. Side Cover Bearing

4. Bearing (cylindrical Roller )

5. House Bearing Bawah

6. House Bearing Atas

❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen

Baut pengikat (1)(2) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat

beberapa komponen ( Frame , House Bearing ) agar tidak lepas saat proses

berlangsung. Komponen ini dipilih Karena dalam pemasangan sangat mudah serta

tidak paten seperti pengelasan sehingga jika terjadi kerusakan baik komponen

yang diikat atau komponen ini sendiri akan sangat mudah diperbaiki

Side Cover Bearing (3) adalah komponen yang dipasang pada sisi house

bearing yang berfungsi menahan atau melindungi bearing dari debu atau kotoran

yang masuk melalui celah sisi house bearing. Komponen ini dirancang dengan

maksud agar bearing terlindungi dari pengaruh luar yang menyebabkan bearing

mengalami kerusakan

12

Cylindrical roller bearing(4) ini dipasang dibawah input liner berfungsi

untuk Mengurangi gesekan, panas dan aus pada input atau output liner sehingga

komponen tidak cepat rusak cylindrical roller bearing memiliki kemampuan

menahan beban radial akibat beban yang diakibatkan berat dari ball mill dan

kecepatan ball mill saat berputar. Komponen ini dipilih karna Bearing ini sangat

efektif dalam menahan beban radial yang sangat berat

Frame atau house bearing (5) komponen yang terletak dibawah cylinder

body yang berfungsi menyangga seluruh beban dari ball mill agar tidak berubah

posisi atau kedudukan saat proses berlangsung. Komponen ini dirancang berada

dibawah cylinder body adalah Karena tahanan akan lebih kuat dibanding dipasang

menggantung ataupun serta pemasangan akan sangat mudah

1.6.5 Konsep Perancangan Gear Box

Gambar 1.9 Konsep Perancangan Gear Box

Keterangan

1. Motor Penggerak

2. Kopling Flens 1

3. Pasak Kopling

4. Poros Gear 1

5. Gear 1

6. Poros Gear 2

7. Gear 2

8. Pasak Kopling 2

9. Kopling Flens 2

10. Gear 3

11. Poros Gear 3

13

13

❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen

Motor (1) berfungsi sebagai sumber energi yang akan menggerakkan ball

mill yang ditransmisikan oleh gear. Komponen ini dipilih Karena dibutuhkannya

energi supaya ball mill dapat bergerak

Kopling Flens (2),(9) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat dua

poros agar ketika salah satu poros berputar poros yang lain ikut berputar. Kopling

juga berguna menjaga atau mengurangi resiko poros putus akibat momen puntir

yang tinggi Karena panjangnya poros kopling flens di pakai karena dalam

pemakaianya sangat sederhana dan sangat cocok untuk beban yang sangat tinggi

Pasak(3),(8) adalah komponen penghubung poros dengan kopling, dalam

pemilihan ini dipilih pasak dengan jenis pasak luncur dengan mempertimbangkan

beban yang sangat tinggi pasak ini memiliki struktur yang stabil untuk pemakain

beban tinggi

Gear (5), (7) (10) adalah roda gigi yang berfungsi mereduksi putaran pada

big gear karna perbedaan dimensi gear. Komponen ini dirancang Karena

dibutuhkannya reduksi yang sangat besar guna meningkatkan torsi agar mampu

memutar ball mill

Poros (4), (6), (11) adalah komponen yang terpasang pada frame gear

reducer yang berfungsi menahan gear agar berputar tetap pada porosnya.

Komponen ini dipilih karna dibutuhkan komponen yang mampu menahan gear

agar tetap pada posisi atau berputar tetap pada porosnya

6