Makalah

ALAT INDUSTRI KIMIA

MACAM-MACAM ALAT GRINDING

DISUSUN OLEH:

MUNIRA 0922100040

NUR MU’MIN 0922100045

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

Semua cara yang digunakan untuk memotong partikel zat padat dan

dipecahkan menjadi kepingan –kepingan yang lebih kecil dinamakan size reductio

atau pemecahan/ pengecilan ukuran. Di dalam industri pengolahan, zat padat

diperkecil dengan berbagai cara yang sesuai dengan tujuannya. Produk –produk

komersial biasanya harus memenuhi spesifikasi yang sangat ketat dalam hal

ukuran maupun bentuk partikelnya yang sangat berpengaruh terhadap reaktifitas

zat padat tersebut.

Pemecahan ini juga dapat memisahkan komponen yang mungkin tidak diinginkan

dengan cara mekanik, serta dapat juga memperkecil bahan – bahan berserat untuk

memudahkan proses penanganannya.

Secara umum tujuan dari size reduction atau pemecahahan ini adalah:

Menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu

Memecahkan bagian dari mineral atau kristal dari persenyawaan kimia yang

terpaut pada padatan tertentu.

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat size reduction:

1. Ukuran umpan,

2. Size reduction ratio,

3. Distribusi ukuran partikel dii arus produk,

4. Kapasitas,

5. Sifat bahan, seperti hardness, abrasiveness, stickiness,

densitas,flammability.

6. Kondisi basah atau kering.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian

Grinding adalah proses pengurangan ukuran partikel bahan olahan dari

bentuk besar/kasar di ubah menjadi ukuran yang lebih kecil. Untuk itu yg

namanya grinding adalah proses pemecahan atau penggilingan. Sizing adalah

proses penyamarataan ukuran dalam ayakan sesuai dengan ukuran yang

dikehendaki sehingga ukuran partikel menjadi homogen.

Proses grinding dan sizing banyak digunakan dalam industri diantaranya

proses penghancuran batu-batuan, bijih, pembuatan tepung, pembuatan obat-

obatan dll. Bentuk penanganan bahan olahan yaitu pengecilan ukuran bahan

olahan yang dapat dilakukan dengan proses basah dan kering.

Macam Karakteristik Bahan Olahan :

1. Tingkat kekerasan bahan olahan (tekstur bahan), dalam hal ini yang

digunakan istilah : tekstur lembut, tekstur sedang dan tekstur keras.

2. Tingkat frioble bahan (tingkat kemudahan pecah) dari bahan olahan.

Kondisi bahan dilihat dari stuktur pembentuk (stuktur kristal) bahan.

1) Tingkat kandungan serat dan golongan serat dalam bahan, kondisi ini

ditunjukan dengan golongan serat dalam bahan misalnya seratnya mudah

sobek, seratnya mudah patah/putus atau seratnya kenyal.

2) Kadar cairan bahan

Beberapa cara untuk memperkecil ukuran zat padat dapat dilakukandengan

menggunakan berbagai cara, yaitu:

a. Kompresi (tekanan) , bahan olahan di grinding dgn di tekan arah tegak

lurus dari landasan.

b. Impak (pukulan), bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda

tumpul.

c. Atrisi (gesekan), bahan olahan di grinding dgn di gesek arah sejajar dari

landasan.

d. Pemotong, bahan olahan di grinding dengan menggunakan benda tajam.

Peralatan pemecahan atau pengecilan ukuran zat padat dapat dibedakan

berdasarkan bagaimana tenaga pemecah dilakukan, yaitu sebagai berikut:

Antara dua permukaan padatan, seperti crushing dan shearing.

Pada satu permukaan padatan, seperti pukulan (impact).

Tidak pada permukaan padatan tertentu tetapi sebagai media disekitar

padatan, seperti

coloid mill.

Tidak dengan energi mekanik melainkan menggunakan thermal shock,

explosive shattering,electrohydroulyc.

Berdasarkan ukuran zat padat yang akan dikecilkan (umpan) maka peralatan

pemecah atau pengecil ukuran zat padat dibedakan atas:

Pemecahan kasar, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran umpan

antara 2 sampai 96 inchi.

Pemecahan antara (intermediate), yaitu menghasilkan padatan dengan

ukuran antara 2

sampai 3 inchi

Pemecah halus, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran 0.25 sampai

0.5 inchi.

B. Alat Size Reduction

Berdasarkan cara kerja dan ukuaran produk yang diperoleh, maka peralatan

size reduction dapat dibedakan menjadi empat kelompok yaitu:

1. Crusher (mesin pemecah)

2. Grinder (mesin giling)

3. Ultrafine Grinder (mesin giling ultra halus)

4. Cutting machine (mesin pemotong)

Mesin crusher (pemecah) bertugas sebagai pemecah bongkahan –

bongkahan besar menjadi kepingan – kepingan kecil. Crusher primer digunakan

untuk mengerjakan bahan mentah hasil tambang dan dapat menampung segala

macam yang keluar dari mulut tambang dan memecahkannya menjadi kepingan –

kepingan berukuran 6 hingga 10 inchi. Mesin pemecah sekunder bertugas

memecah lagi kepingan – kepingan dari pemecah primer menjadi partikel yang

berukuran menjadi sekecil ¼ inchi.

Mesin giling (Grinder) bertugas memperkecil umpan yang berasal dari

mesin pemecah hingga menjadi serbuk. Hasil pemecahan intermediate grinder

dapat lolos dai ayakan 40 mesh. Kebanyakan hasil penggiling halus (fine grinder)

akan lolos ayakan 200 mesh.

Mesin giling ultra halus (ultrafine grinder) menampung partikel umpan

yang lebih besar dari ¼ inchi dan hasilnya biasanya berukuran tertentu yaitu 1

sampai 50 μm.

Mesin potong (cutting machine) menghasilkan partikel atau material yang

mempunyai ukuran dan bentuk tertentu dengan panjang 2 hingga 10 μm.

C. Alat Grinding

Grinder menerima umpan yang berasal dari produk crusher. Grinder

menggiling hasil yang masih kasar menjadi serbuk (lolos ayakan 40 mesh).

Jenis utama mesin ini yaitu:

a. Hammer mill

Penggiling ini memiliki sebuah rotor yang berputar dengan kecepatan

tinggi dalam sebuah casing berbentuk silinder. Umpan yang masuk dari bagian

puncak casing di hancurkan selanjutnya keluar melalui bukaan pada dasar casing.

Umpan dipecahkan oleh seperangkat palu ayun yang berada pada piring rotor.

Kemudian pecahan ini terlempar pada anvil plate didalam sebuah casing sehingga

dipecah lagi menjadi bagian yang lebih kecil, lalu digosok menjadi serbuk.

Akhirnya didorong palu keluar bukaan yang dilapisi dengan ayakan. Kapasitas

dan kebutuhan daya bervariasi menurut jenis umpannya dan tidak mudah

diperkirakan dengan pasti dari pertimbangan teoritis saja.

gambar 1. Hammer mill

b. Impactor

Impactor menyeupai hammer mill tetapi tidak dilengkapi dengan ayakan.

Impactor merupakan mesin pemecah primer untuk batuan dan biji, dengan

kemampuan olah sampai 600 ton/jam. Partikel yang dihasilkan hampir seragam

menyerupai kubus. Pada impactor hanya terjadi aksi pukulan, rotornya dapat

dijalankan kedua arah yang sama. Hal ini dilakukan untuk perawatan terhadap

palu –palunya.

c. Atrition Mills

Dalam mesin ini partikel – pertikel zat padat lunak digosok – gosok

diantara alur permukaan datar piring – piring bundar (circular disk) yang berputar.

Sumbu piring biasanya horizontal tetapi kadang – kadang vertikal. Pada single

runner mills satu piring diam dan satu lagi berputar dengan kecepatan tinggi

dalam arah yang berlawanan. Umpan masuk melalui bukaan pada pusat salah satu

piring. Mesin ini mempunyai piring yang terbuat dari batu gerinda dan sering

digunakan untuk menghaluskan zat padat seperti kayu, kanji, serbuk insektisida,

lilin karnauba. Kadang – kadang kedalam penggiling ini dialirkan udara untuk

mengeluarkanhasil gilingandan mencegah terjadinya penyumbatan.

c. Penggiling Fuller

Dalam penggiling pusingan ini sebuah peluru atau lebih yang bergerak bebas

dalam rumah-rumah atau lintasan giling akan bergerak berkeliling dalam sebuah

lintasan akibat pergerakan dari tangan-tangan yang diputarkan oleh suatu sumbu.

Bila tangan-tangan ini berputar semakin cepat, maka semakin besar pula gaya

sentrifugal yang terjadi pada peluru terhadap lintasan gilingnya. Biasanya hasil

giling dari penggiling semacam ini sangat halus, sehingga pengeluaran hasil

gilingnya ditiup oleh udara dari lintasan giling dan ditangkap oleh sebuah

penampung. Penggiling ini sering dipakai untuk membuat arang bubuk dan

semen.

d. Penggiling Raymond

Pada penggiling Raymond terdapat tiga sampai enam buah sumbu yang

digantungkan berengsel pada tangan-tangan. Pada ujung-ujung sumbu itu

dipasang roda-roda penggiling. Bila poros utama berputar, maka tangan akam

membawa tanga-tangan yang menggantung itu akan berputar berkeliling. Roda-

roda penggiling akan menekan pada cincin penggiling atau lintasan giling hingga

bahan giling akan digilas sampai halus.

Pemasukan bahan giling diatur dengan menggunakan sebuah roda sudu yang

berputar dengan kecepatan yang tetap. Dibagian bawah roda penggiling dipasang

sudu-sudu atau kipas-kipas angin yang turut berputar bila sumbu utama berputar.

Sudu-sudu ini akan menghembus keatas hingga bahan giling yang sudah halus

akan tertiup dan ditangkap, kemudian dipisahkan oleh sebuah pemisah zat yang

disebut pesawat topan.

Sebagai pengganti sudu-sudu atau kipas angin, kadang-kadang dipakai juga

sebuah baling-baling. Penggunaan baling-baling ini selain untuk meniup bahan

giling yang sudah halus, juga untuk menjaga bilamana ada bahan giling yang

jatuh ke bawah ruang giling. Oleh sebab itu bahan giling itu akan kembali diantara

roda penggiling dan lintasan giling.

Penggiling Raymond sering dipakai untuk menggiling fosfat, batu kapur, arang

bubuk, dan sebagainya pada mesin dengan ukuran sedang, kapasitas giling sampai

kira-kira 5000 kg arang batu tiap jam dengan ukuran butir yang dihasilkan kira-

kira 0,07 mm.

Gbr. Penggiling Raymond

e. Penggiling Peluru

Penggiling peluru terdiri dari sebuah tromol yang pada bagian dalamnya diisi

peluru-peluru yang dibuat dari baja atau batu. Peluru-peluru itu berada diatas

tembereng-tembereng yang disusun pada keliling dagian dalam teromol.

Tembereng-tembereng ini mempunyai lubang-lubang sedangkan diluar dari

keliling tembereng ini dipasang pula sebuah teromol yang merupakan ayakan.

Cara kerja dari penggiling peluru ini adalah sebagai berikut. Bila teromol

penggiling berputar, tembereng-tembereng dan ayakannya akan ikut berputar

bersama-sama menurut sumbu mendatar. Bahan giling dimasukkan dari bagian

atas sehingga bercampur dengan peluru-peluru. Bahan giling yang sudah halus

akan keluar dari lubang yang pengeluaran setelah melewati tembereng-tembereng

dan ayakan yang berbentuk teromol.

Bentuk hasil giling dari penggiling peluru ini tidak pernah bersudut tapi berbentuk

bola, yang kadang-kadang sangat penting bagi suatu industri. Penggilingan peluru

ini dapat berjalan terus-menerus.

Pada mesin sedang bekerja, peluru-peluru ini tidak boleh jatuh diatas ayakan,

karena dapat mengakibatkan ayakan menjadi cepat rusak.

Kadang-kadang pengeluaran hasil giling yang sudah halus pada mesin ini

bersama-sama dengan air yang diisikan kedalam teromol penggiling. Pengerjaan

secara demikian ini disebut penggilingan basah.

Sebuah peluru penggiling yang teromolnya sangat panjang (kalau dibandingkan

dengan garis tengahnya) disebut pipa penggiling.

Karena bahan giling yang dimasukkan atau dikerjakan dalam sebuah pipa

penggiling harus menjalani seluruh panjang dari teromol itu, maka hasil giling

akan sangat halus karena lebih lam menjalani proses penggilingan bila

dibandingkan dengan hasil dari penggiling peluru biasa (yang teromolnya lebih

pendek). Sebuah pipa penggiling dapat dipakai untuk penggilingan kering ataupun

penggilingan basah.

Penggiling peluru biasanya dipakai untuk menggiling tanah liat, tepung Thomas,

tulang, arang kayu, bahan cat, pelapis kaca, email, kwarsa, dan sebagainya.

Ukuran butir bahan giling diantara 20-50 mm, dan ukuran butir hasil giling kira-

kira 0,25 mm.

Ketentuan-ketentuan penggilingan basah untuk menggiling peluru dan pipa

penggiling tercantum dalam daftar dibawah ini.

Ketentuan penggilingan basah untuk penggiling peluru.

Animasi Penggiling Peluru

Gbr. Salah satu penggiling peluru sebenarnya

f. Penggiling Buhrstone

Penggiling buhrstone terdiri dari dua buah penggiling yang tersusun bertingkat.

Pada waktu mesin bekerja, salah satu dari batu tersebut berputar atau yang disebut

dengan batu jalan, sedangkan batu yang tidak berputar disebut batu baring.

Batu giling yang berputar bisa batu bagian atas, dengan batu giling bawah yang

diam atau bisa juga sebaliknya. letak dari dua batu giling tersebut tidak saling

menekan, melainkan mempunyai jarak yang mudah diatur sesuai dengan

kebutuhan.

Batu giling bagian atas bisa dinaik-turunkan dengan cara mengatur bautnya,

sedangkan batu giling bagian bawah dapat diturun-naikkan dengan cara

pengaturan roda tangan.

Batu giling bagian atas dan bagian bawah mempunyai alur-alur yang berlawanan,

sehingga bila batu giling berhadapan akan membentuk sudut lancip yang berupa

tepi alur tajam yang membantu memotong bahan giling dan menggeser bahan

kearah keliling bidang giling.

Cara kerja :

Bahan giling masuk dari bagian atas dan masuk ke bagian ruang tengah

penggiling. batu giling bawah berputar menggiling bahan dan hasil gilingan

keluar dari bagian bawah dengan ukuran bulir 0,07 mm.

Penggiling buhrstone dapat bekerja terus menerus dan banyak dipakai untuk

menggiling rempah-rempah, pigmen, dll.

g. Penggiling Ultra

Bahan olahan, masuk dari atas ke dalam ruang penggilingan, ini dicapai dengan

menggunakan udara terkompresi, ditiup dalam melalui titik injeksi berpusat.

Proses penggilingan dicapai dengan dampak dan penggilingan partikel satu sama

lain. Pengelompokan terpadu memilih partikel dari ukuran yang dibutuhkan dan

mengembalikan ukuran partikel yang tidak diinginkan kembali ke proses

penggilingan sampai ukuran yang dibutuhkan tercapai.

Gbr Penggiling Ultra

Gbr. Micronizer

D. Pengoperasian Peralatan Grinding dan Sizing

Sesudah di tentukan persiapan bahan yang akan di olah sesuai dengan

karakteristik alat dan produk yang diharapkan maka masuk pada proses

operasional peralatan grinding dan sizing.

Berikut ini contoh Standard Operasional prosedur untuk penggunaan Alat

Hammer Mill :

1. Hammer mill harus ditangani minimal dua orang dan harus menggunakan

pelindung mata dan telinga sebaiknya juga menggunakan masker

pelindung dari debu. Operator harus melapor kpd pimpinan jika akan

menggunakan hammer mill.

2. Sebelum digunakan, periksa oli dan pendingin pada motor diesel, periksa

secara visual semua bagian tetap terikat kuat pada kerangka dan sabuk

juga kencang/tegang.

3. Bawa peralatan jauh dari saluran udara masuk. Mengatur kastor dengan

chocks roda. Ingat bahwa mill akan bergerak sedikit pada kastor ketika

dijalankan.

4. Ikat kantong penampung ke tabung output dan tutuplah bagian input atas

dengan tas lain untuk meminimalkan kerugian dari bahan yang halus.

Gunakan tas pakan jala anyaman sebagai tas penampung.

5. Hubungkan Listrik dan jalankan motor. Throttle harus tetap dalam posisi

½ terbuka.

6. Lepaskan baterai ketika peralatan bergerak dan pastikan kabel baterai tidak

rusak.

7. Dengan hati-hati masukkan umpan ukuran tangan penuh bahan ke dalam

hopper. Semua bahan harus kering, bahan yang lembab akan menyumbat

penyaring.

8. Jauhkan jari dan lengan jauh dari hopper.

9. Memasukkan umpan hanya pada kecepatan yg alat dapat memproses

material.

10. Jika mesin tampaknya tidak dapat beroperasi seperti biasanya, matikan

mesin dan laporkan masalah itu kepada pemimpin proyek.

11. Seorang pekerja harus memonitor isi dari tas penampung bahwa material

tertampung ke dalamnya. Ketika mengetahui bahwa tas akan penuh

dengan material, Dia harus memberitahu operator yang memasukkan

umpan untuk berhenti. Operator di saluran output segera mengganti tas

yang penuh dan mengganti dg mengikat tas baru, lalu menginformasikan

operator lain bahwa dia dapat melanjutkan memberi umpan. Saat

mengganti tas, cobalah untuk menjaga hilangnya bahan halus seminimum

mungkin.

12. Setelah menyelesaikan sesi pekerjaan, matikan motor, membersihkan

tempat kerja, mendinginkan motor dan membawa roll mill kembali ke

lokasi penyimpanan.

13. Masukkan lama penggunaan pada kertas log peralatan.

14. Olesi semua alat kelengkapan dengan pelumas, periksa tingkat elektrolit

baterai, mengisi ulang baterai dengan pengisi daya menetes, dan

menerapkan dressing sabuk sesuai kebutuhan.

E. Keselamatan Kerja

(1) Proses grinding menghasilkan debu yang beterbangan, praktikan harus

menggunakan alat pelindung diri berupa masker debu dan kacamata.

(2) Mesin grinding pada saat dioperasikan mengalami pergerakan mekanik, saat

dioperasikan tidak boleh dipegang/disentuh kecuali setelah peralatan tersebut

benar-benar berhenti

BAB III

KESIMPULAN

Grinding adalah proses pengurangan ukuran partikel bahan olahan dari bentuk

besar/kasar di ubah menjadi ukuran yang lebih kecil. Untuk itu yg namanya

grinding adalah proses pemecahan atau penggilingan. Untuk pdemilihan jenis alat

grinding yang akan digunakan seuai dengan karakteristik bahan olahan dan tujuan

penggilingan.

DAFTAR PUSTAKA

Nurjannah, Dr. Diktat Alat Industri Kimia. 2013. UMI-Makassar

……..Grinding and Sizing. Google Search. 2013