laporan ardana ya (dr)

Laporan Kerja PraktekPT. Krakatau Steel CilegonDivisi Perencanaan, Pengendalian dan Perawatan Pabrik Besi Spons

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, dilaksanakan

pula pembangunan di bidang pendidikan dengan sistem pendidikan nasional

dalam rangka peningkatan kemampuan sumber daya manusia nasional

dalam berbagai bidang untuk menjawab tantangan di masa yang akan

datang. Pengembangan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi mempunyai

peranan yang penting dalam kemajuan bangsa di masa pembangunan dan

mempengaruhi keberhasilan pembangunan masyarakat yang madani dan

mandiri. Hal ini bertujuan agar pemanfaatan dan penguasaan bidang ini

dapat berfungsi sebagai alat percepatan peningkatan sumber daya manusia,

proses pembaharuan, peningkatan produktifitas, perluasan lapangan

pekerjaan, dan peningkatan harkat dan martabat bangsa, serta peningkatan

kesejahteraan rakyat.

Perguruan tinggi sebagai bagian dari sistem pendidikan nasional

bertujuan mengembangkan mahasiswa menjadi manusia Indonesia yang

beriman dan bertaqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berbudi pekerti yang

luhur, memiliki pengetahuan dan ketrampilan, kepribadian yang mantap dan

mandiri, serta tanggung jawab kemasyarakatan dan kebangsaan Indonesia,

sekaligus juga memiliki sikap dan kemampuan akademik yang dapat

menerapkan, mengembangkan dan menyebarkan ilmu pengetahuan dan

teknologi melalui pengembangan sumber daya manusia, penelitian, dan

pengkajian untuk menunjang industrialisasi dalam rangka mewujudkan

kesejahteraan masyarakat. Sehingga dapat dijadikan sebagai bekal

pengabdian untuk memberikan sumbangsih pemikiran dan tenaga kepada

bangsa dan negara. Pengembangan sumber daya manusia di perguruan

tinggi dilaksanakan melalui kegiatan belajar mengajar, penelitian, dan

pengabdian masyarakat.

Jurusan Teknik Mesin 1Fakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember


Untuk mencapai hasil yang optimal dalam pengembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi dibutuhkan kerja sama dan jalur komunikasi yang

baik antara berbagai pihak, mulai dari perguruan tinggi, industri, instansi

pemerintah dan pihak swasta. Dicetuskannya konsep link and match oleh

Depdikbud membawa dampak dan konsekuensi yang menggembirakan bagi

semua unsur pendidikan yang terkait. Semakin diperlukan kesadaran bahwa

pendidikan adalah tanggung jawab semua pihak, sehingga perlu adanya

kerja sama dari semua pihak untuk mendukung maksud tersebut. Dari

konsep diharapkan dapat terjadi dari suatu kesepadanan yang lebih terarah

dalam penanganan sumber daya yang masuk ke perguruan tinggi dan output

yang dihasilkannya. Kerja sama ini dapat berupa pertukaran informasi antara

masing-masing pihak mengenai korelasi antara ilmu di perguruan tinggi

dengan penggunaan dan terapannya langsung di dunia industri.

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya, adalah salah satu perguruan tinggi dengan

sasaran pengembangan dan penggunaan proses produksi, satuan operasi,

dan perancangan dalam skala besar, dimana bahan-bahan yang digunakan

dalam suatu proses akan mengalami perubahan fisik dan kimia tertentu.

Mahasiswa Teknik Mesin FTI – ITS sebagai bagian dari sumber daya manusia

Indonesia secara khusus disiapkan untuk menjadi design engineer, project

engineer, process engineer, peneliti dan pendidik. Untuk menunjang hal

tersebut, maka Jurusan Teknik Mesin FTI – ITS mewajibkan mahasiswanya

untuk melaksanakan kerja praktek dengan tugas-tugas khusus dalam rangka

mempelajari kondisi kerja dalam dunia industri secara langsung di lapangan.

Oleh karena itu, dalam kesempatan ini kami melakukan Kerja Praktek di PT.

Krakatau Steel, Cilegon-Banten.

1.2 Tujuan

Kerja Praktek mahasiswa Teknik Mesin FTI –ITS mempunyai tujuan :

1. Mendapatkan pengalaman dalam lingkungan kerja

2. Mendapatkan kesempatan untuk berlatih menangani permasalahan dalam

industri



3. Melaksanakan studi banding antara teori yang diperoleh selama kuliah

dengan aplikasinya dalam industri nyata.

Secara khusus, kerja praktek di PT. Krakatau Steel ini bertujuan :

1. Mahasiswa mengetahui dan memahami sistem kerja di dunia industri,

khususnya di PT. Krakatau Steel

2. Mahasiswa secara langsung dapat melihat dan memahami proses

pembuatan besi sponge dengan sistem yang terpadu dari bahan baku

sampai menjadi produk jadi.

3. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami sistem perencanaan,

perawatan, dan pengendalian komponen penunjang pabrik yang terpadu

dalam proses pembuatan besi spons dan pengembangan produk baja.

1.3 Manfaat

Pelaksanaan kerja praktek di PT. Krakatau Steel ini akan memberikan

beberapa manfaat, antara lain :

1. Mengetahui proses-proses produksi dari pembuatan pellet,

peleburan,hingga menjadi produk baja.

2. Memberikan gambaran awal tentang dunia kerja kepada mahasiswa yang

selama ini hanya bergelut dengan spasial teoritis.

3. Mengetahui korelasi nyata antara pengetahuan akademis yang didapat di

perguruan tinggi dengan penggunaannya di dunia industri.

4. Melatih dan meningkatkan kemampuan analisa terhadap suatu masalah

dan mengambil keputusan untuk pemecahannya.



BAB II

PROFIL PERUSAHAAN

2.1 Sejarah Berdirinya Perusahaan

PT. Krakatau Steel Cilegon merupakan pemilik industri baja terpadu

yang pertama di Indonesia. Didirikan pada 31 Agustus 1970, berdasarkan

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.35 tahun 1970. Menurut pasal 1

Peraturan Pemerintah tersebut, PT. Krakatau Steel didirikan dengan tujuan

menyelesaikan dan mengoperasikan proyek industri baja bekas bantuan

Rusia dan mengembangkan industri baja di Indonesia dalam arti luas.

Gagasan didirikannya industri baja ini berasal dari Perdana Menteri Ir. Juanda

tahun 1956. Namun, gagasan ini baru terealisasi pada tahun 1960 dengan

ditandatanganinya kontrak pembangunan pabrik baja Cilegon antara RI

dengan All Export Import Corporation (Tjazpromex Pert) of Moscow, dengan

kontrak nomor 080 tanggal 7 Juni 1960.

Usaha untuk membangun industri besi baja di tanah air sebenarnya

telah dimulai dengan mendirikan dua proyek, yaitu proyek besi Lampung dan

proyek baja Cilegon. Besi yang dihasilkan di Lampung dilebur bersama-sama

dengan besi tua di Cilegon serta baja yang dihasilkan pada proses lebih lanjut

menjadi barang-barang baja jadi yang berupa besi beton, besi profil, dan

kawat. Namun, proyek besi Lampung dihentikan karena bahan baku yang

berasal dari bijih besi setempat tidak cukup banyak. Sedangkan, proyek baja

Cilegon sempat terhenti karena adanya pemberontakan G 30 S/PKI.

Pada tanggal 30 Agustus 1970, pemerintah melalui PP No. 35 tahun

1970 menetapkan kelanjutan proyek Pabrik Baja Cilegon dengan

merubahnya kedalam bentuk badan hukum Perseroan Terbatas. Sejak saat



itu, pabrik baja Cilegon berubah menjadi PT. Krakatau Steel. Sementara itu,

pada tanggal 23 Oktober 1971 akte pendirian PT. Krakatau Steel

ditandatangani di hadapan notaris.

Dengan bantuan konsultan Inggris, PT. Krakatau Steel mengadakan

perubahan rencana dengan membatalkan pemasangan dapur peleburan baja

karena teknologinya sudah tidak sesuai. Sementara proyek bekas bantuan

Rusia belum selesai dibangun, PT. Krakatau Steel dengan bantuan Pertamina

(tahun 1974) memutuskan untuk memperluas produksi agar dapat membuat

billet, bahkan dapat langsung membuat baja lembaran, slab, dan hot strip.

Teknologi yang dipilih adalah pembuatan besi dengan Direct Reduction

dengan proses reduksi bijih besi pada reaktor di mana bahan bakunya

berasal dari bijih besi import. Kapasitas produksi baja yang rencana semula

hanya 100.000 ton/tahun ditingkatkan menjadi 500.000 ton/tahun untuk

pembuatan billet, dan 1,5 juta ton/tahun untuk pembuatan slab.

Berdasarkan proyeksi kebutuhan baja dalam negeri dan hasil negosiasi

dengan kontraktor-kontraktor dari Jerman, disusunlah rencana

pengembangan PT. Krakatau Steel selanjutnya untuk jangka waktu 1975-

1985. Pembangunan yang dilaksanakan sampai sekarang masih mengikuti

rencana induk tersebut, hanya beberapa proyek yang diatur kembali jadwal

pembangunannya untuk disesuaikan dengan keadaan penyelesaian tiap-tiap

tahap selalu ditandai dengan peresmian oleh presiden yaitu bulan Juli 1977,

Oktober 1979, Februari 1983 (Peresmian HSM), dan tahun 1985 (Peresmian

CRM).

Pada 10 November 1990 dilaksanakan peletakan batu pertama

perluasan PT. Krakatau Steel oleh Menteri Muda Perindustrian RI, Ir. Tungky

Ariwibowo selaku Direktur Utama PT. Krakatau Steel. Proyek perluasan ini

direncanakan selesai sekitar tahun 1993 atau 1994. Diantara proyek

perluasan adalah pabrik besi spons, DRI HYL-III, SSP, dan HSM. Sasaran

program perluasan dan modernisasi pabrik PT. Krakatau Steel adalah :

1. Peningkatan kapasitas produksi dari 1,5 juta ton menjadi 2,5 juta

ton/tahun

2. Peningkatan kualitas



3. Peragaman jenis baja yang dihasilkan

4. Efisiensi produksi.

2.2 Visi dan Misi Perusahaan

2.2.1 Visi Perusahaan

Sebagai acuan dalam proses pengembangan kualitas dan kuantitas

produksi PT.

Krakatau Steel memiliki visi sebagai berikut :

2008 : “Cost Competitive Global Steel Provider “

2013 : “Dominant Integrated Global Steel Player“

2020 : “Leading Global Steel Player “

2.2.2 Misi Perusahaan

“Kami adalah keluarga masyarakat dunia yang mempunyai komitmen

untuk menyediakan baja dan produk terkait dengan pendekatan menyeluruh

yang menghasilkan solusi industri dan infrastruktur untuk kesejahteraan

masyarakat.“

2.3 Unit-Unit Produksi

PT. Krakatau Steel sebagai pabrik baja terpadu memiliki unit-unit yang

saling mendukung, yaitu :

2.3.1 Pabrik Besi Spons ( Direct Reduction Plant / DRP )

Direct Reduction Plant adalah pabrik yang mengolah Iron Ore Pellet

(IOP) menjadi Sponge Iron (besi spons). Mengolah bahan baku bijih besi

dalam bentuk pellet menjadi besi spons yang berbentuk pellet juga. Disini

bijih besi (pellet) direaksikan dengan gas alam dan gas-gas lainnya dalam

dua unit reaktor yang keduanya berkapasitas total 1,2 juta ton/tahun. Pabrik

ini menggunakan proses reduksi langsung atau tanpa dilebur, yaitu dengan



mereaksikan pellet dan gas pereduksi yang dihasilkan dari gas alam dan

steam dalam sebuah reformer. Pabrik ini dapat memproduksi 1,6 juta ton

besi spons tiap tahun dari dua unit pabrik (HYL I dan HYL III). Produk besi

spons yang dihasilkan memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan

sumber metalik lain, utamanya disebabkan oleh rendahnya unsur pengotor

(residual elements) serta kandungan karbon yang cukup tinggi sehingga

proses pembuatan menggunakan dapur listrik berlangsung efisien dan

akurat, menjamin konsistensi kualitas baja yang dihasilkan. Pabrik besi spons

terdiri atas :

Pabrik besi spons dengan teknologi HYL-I dari Meksiko yang mulai

beroperasi tahun 1979. Unit ini beroperasi dengan menggunakan 4 model.

Tiap model mempunyai empat buah reaktor dengan proses fixed batch. Unit

ini mempunyai kapasitas produksi 400 ribu ton besi spons per tahun.

Kapasitas reaktor 200 ton per batch dan tingkat metalisasi 88-89%. Selama

tahun 2002, HYL-I tidak beroperasi atau diberhentikan operasinya karena

umur ekonomisnya yang sudah habis dan teknologinya yang obsolete

(usang).

Pabrik besi spons dengan teknologi HYL-III dari Meksiko yang lebih

canggih dari HYL-I dan mulai beroperasi tahun 1994. Unit ini beroperasi

dengan menggunakan dua reaktor tegak dengan proses kontinyu. Unit ini

mempunyai kapasitas produksi 1,2 juta ton besi spons per tahun. Dengan

teknologi proses kontinyu 170 ton spons/hour (1993). Tingkat pencapaian

metalisasi 91-92%. Besi spons yang dihasilkan memiliki komposisi kimia :

a) Fe: 88-91% C: 1,5-2,5% SiO2: 1,25-3,43% Al2O3: 0,61-1,63%

CaO: 0,2 – 0,21% MgO: 0,31-1,62% P: 0,014-0,027% Cu:

0,001-0,004%

b) Kotoran (oksidasi–oksidasi lanjut) : 0,1-0,5%

c) Tingkat metalisasi : 88-90%

Fasilitas Utama Pabrik Besi Spons :

Nama Perusahaan Fasilitas Utama

HYL-I Reformer

Kapasitas 1.000.000 mtpy Cooling System



OP.Rate 500.000 mtpy Primary Reduction

Teknologi Hylsa (Mexico) Secondary Reduction

Ferrostaal (Germany) Reactor

HYL-

III

Reformer (Rekondisi ex. HYL-

I)

Kapasitas Desain 1.500.000 mtpy Heat Recuparator

Teknologi Hylsa (Mexico) Gas Heater

Ferrostaal (Germany) Reactor

Proses Hyl-III secara umum terdiri dari tiga area utama, yaitu :

1. Area Proses Reformasi

2. Area Proses Reduksi

3. Area Sistem Penunjang

Proses Reformasi adalah proses reaksi antara natural gas dengan

steam yang terjadi di dalam pipa–pipa katalis di reformer. Sedangkan proses

reduksi adalah proses reaksi bijih besi dan gas proses yang terjadi di dalam

reaktor.

Sistem penunjang pada proses Hyl-III adalah :

1. CO2 absorption system

2. Process Cooling Water System

3. Equipment Cooling Water System

4. Steam System

5. Inert Gas System

6. Instrument Air System

7. Hydroulic System

8. Sulfur Injection System

9. Iron Ore Pellet Handling System

10.Spons Handling System

11.Emergency Generator System.



Hasil produksi dari pabrik besi spons terutama digunakan sebagai

bahan baku pembuatan baja yang nantinya akan dikirim ke Slab Steel Plant

dan Billet Steel Plant.

2.3.2 Pabrik Billet Baja ( Billet Steel Plant / BSP )

Pabrik billet baja adalah pabrik yang membuat baja dalam bentuk

batangan yang digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan baja profil,

baja tulang beton, dan baja kawat. Bahan baku pabrik ini adalah besi spons,

besi tua (scrap), dan paduan ferro yang dilebur dan diolah di dalam dapur

listrik (Electric Arc Furnace) untuk dicairkan. Setelah mencair, selanjutnya

baja dituang dalam cetakan atau sebuah mesin pengecoran kontinyu

(Continuous Casting Machine) sehingga menjadi billet baja.

Pabrik BSP mempunyai empat buah dapur listrik dengan kapasitas

mesin 65 ton per cetak atau Billet Continuous Caster. Kapasitas pabrik BSP

adalah 700.000 ton/tahun. Pabrik ini menggunakan sumber radioaktif untuk

mengukur level dari baja cair. Penampang billet pada pabrik baja ini

diproduksi dalam tiga macam :

Ukuran 100 x 100 mm, 110 x 110 mm, 120 x 120 mm

Standar panjangnya adalah 6 m, 10 m, dan 12 m

Ukuran 130 x 130 mm.

Hasil dari produk ini dipakai untuk bahan baku wire rod bar dan section mill.

Fasilitas utama Pabrik Baja Billet :

Nama Perusahaan Fasilitas Pabrik

BSP EAF (4x65) - 40/48 MVA UHP

Kapasitas 675.000 mtpy Ladle Furnace

Teknologi ManGHH (Germany) Water Cooling Panel

Concast (Germany) Tundish

Continuous Casting Machine

Diameter 100-130 mm

Sumber data : PT. Krakatau Steel



2.3.3 Pabrik Baja Slab ( Slab Steel Plant / SSP )

PT. Krakatau Steel memiliki dua pabrik baja slab, yaitu SSP I yang

dibangun tahun 1982 dan SSP II yang dibangun tahun 1993. Slab Steel Plant I

yang dibangun dengan menggunakan teknologi pembuatan baja MANGHH

dan CONCAST ini, mempunyai empat dapur baja listrik yang masing-masing

berkapasitas 130 ton dan dua mesin concast (mesin tuang kontinyu) serta

ladle furnace. SSP II dibangun dengan teknologi pembuatan baja dari Voest

Alpine-Australia memiliki dua dapur baja listrik, satu mesin concast, ladle

furnace, dan RH vacuum degassing.

Pabrik baja slab memproduksi lembaran baja yang bahan baku

utamanya adalah besi spons dan scrap ditambah dengan batu kapur, serta

dicampur dengan unsur-unsur lain seperti C, Fe, dan Si. Pabrik ini juga

memanfaatkan peleburan ulang baja-baja reject (rusak) dari pabrik-pabrik

lain seperti HSM, CRM, dan WRM. Komposisi kimia dari baja didaur ulang

sesuai permintaan konsumen.

Pabrik ini memproduksi baja slab dengan ukuran : tebal 200 mm, lebar

950 – 2080 mm, dan panjang maksimum 12.000 mm, dengan berat

maksimum 30 ton. Baja yang dihasilkan dari SSP ini merupakan baja ultra low

carbon dengan kandungan gas terlarut (hidrogen dan nitrogen) relatif

rendah. Hasil produksi SSP ini kemudian dikirim ke HSM.

Fasilitas utama Pabrik Baja Slab :

Nama Perusahaan Fasilitas Pabrik

SSP 1 EAF (4x130) – 80 MVA UHP

Kapasitas 1.000.000 mtpy Ladle Furnace

Teknologi Tundish

Concast (Germany) Mould

Continuous Casting Machine (2)

Scarfer

SSP 2 EAF (2x130) – 90 MVA UHP

Kapasitas desain 800.000 mtpy Ladle Furnace

Teknologi VAI (Austria) Tundish



Mould

Continuous Casting Machine (1)

Vacuum degassing

Sumber Data : PT. Krakatau Steel

2.3.4 Pabrik Baja Lembaran Panas ( Hot Strip Mill / HSM )

Pabrik Baja Lembaran Panas atau Hot Strip Mill (HSM) merupakan

pabrik yang menghasilkan baja lembaran tipis berupa coil, plat, dan sheet

dengan proses pemanasan sampai suhu ± 1250 0C, yang merupakan

pemrosesan lanjutan dari baja lembaran yang dihasilkan oleh pabrik slab baja

dan kemudian dilakukan pengerolan panas (milling).

Pabrik Pengerolan Baja Lembaran Panas atau Hot Strip Mill (HSM)

mempunyai kapasitas produksi 2 juta ton/tahun. Pengendalian proses

dilakukan secara otomatis dengan control set up computer, sehingga dapat

menjamin kualitas produk yang dihasilkan dalam hal kekuatan mekanik,

toleransi ukuran, maupun kualitas bentuk (shape). Perlengkapan utama

Pabrik Pengerolan Baja Lembaran Panas adalah :

Dua buah dapur pemanas dengan kapasitas 300 ton/jam dengan

bahan bakar gas alam, yang berfungsi untuk memanskan slab

Sebuah sizing press yang digunakan untuk mengatur lebar

Sebuah roughfing yang dilengkapi flange edgerroll dan water

descaler dengan tekanan air 180 bar

Sebuah pemotong kepala dan ekor (slab crospshar)

Enam buah finishing stand yang dilengkapi dengan alat ukur

pengontrol lebar, panjang, tebal, dan temperatur strip secara

otomatis

Dua buah measuring house.

Pabrik ini memanfaatkan sumber radioaktif untuk mengukur ketebalan

dan profil strip untuk mengatur posisi slab dalam furnace. Selain itu juga,

pabrik ini menghasilkan strip dengan ketebalan 2 mm sampai dengan 25

mm, lebar 500 mm sampai 2080 mm.

Fasilitas Utama Pabrik Baja Lembaran Panas :



Nama Pabrik Fasilitas Pabrik

Hot Strip Mill (HSM)

Reheating Furnace I : Double Pusher

Type

Kapasita

s 2.000.000 mtpy

Reheating Furnace II: Walking Beam

System Type

Teknolo

gi

ManGHH

(Germany) Sizing Press Automatic Width Control

Reversing 4-Hi Rougher (Roughing

Stand)

Finishing Stand # 1-5

Kapasita

s 165.000 ton Shearing line # 1 (4-25 mm)

Shearing line # 2 (2-8/10 mm)

Hot Skin Pass Mill/HSPM (2-4/6 mm)


2.3.5 Pabrik Baja Batang Kawat ( Wire Rod Mill / WRM )

Pabrik batang kawat atau wire rod beroperasi tahun 1979 dengan

kapasitas awal 220.000 ton/tahun, menggunakan teknologi SMS dari Jerman,

kapasitasnya meningkat menjadi 300.000 ton/tahun pada tahun 1992 karena

penambahan equipment dari Morgan USA. Pabrik ini menggunakan bahan

setengah jadi dari pabrik baja billet sebagai bahan baku utama untuk diolah

menjadi batang baja kawat. Kapasitas produksi saat ini sebesar 450 ribu

ton/tahun batang kawat baja. Dengan variasi produk :

Batang kawat karbon rendah

Batang kawat untuk elektroda las

Batang kawat untuk cold heading diameter 5,5mm, 8mm, 10mm,

dan 12mm.

Pabrik kawat baja ini dilengkapi dengan enam mesin pembuat kawat

dan unit pelapis seng. Pabrik ini menghasilkan kawat baja dengan kadar

karbon rendah.



Peralatan utama Pabrik Batang Kawat (WRM) :


Wire Rod Mill (WRM) Furnace

Kapasitas 450.000 mtpy Roughing stand

Kapasitas awal 220.000 mtpy Rotary Shear

Teknologi SMS (Germany) & Morgan (USA) Intermediate Stand

CD Shear

Chopping Shear

10 Finishing Stand

Side Looper

Qwater Box

Pinch Roll Water Head

Steimor Conveyor

Mandrel

Transfer Car

Compactor


2.3.6 Pabrik Baja Lembaran Dingin ( Cold Rolling Mill / CRM )

Pabrik ini diselesaikan tahun 1986 dengan menggunakan teknologi

CLECIM dari Perancis. Pabrik Pengerolan Baja Lembaran Dingin atau Cold

Rolling Mill (CRM) merupakan pabrik yang menghasilkan baja lembaran tipis

seperti divisi HSM, tetapi hasil produksinya berdimensi lebih tipis, dengan

proses tarik dan tekan yang merupakan pemrosesan lanjutan dari baja

produksi HSM. Hasil produksi dalam bentuk gulungan atau coil. Kapasitas dari

pabrik CRM yaitu 850 ribu ton/tahun.

Coil yang dihasilkan berukuran :

Lebar : 600 - 1300 mm

Tebal : 0,18 - 3 mm

Fasilitas utama Pabrik Baja Lembaran Dingin :




Cold Rolling Mill (CRM)

Continuous Picking Line

(CPL)

Kapasitas 650.000 mtpy Tandem Cold Mill

Kapasitas awal 850.000 mtpy

Continuous Aneling Line

(CAL)

Teknologi

CLECIM

(Perancis)

Temper Processing Mill

(TPM)

Recoiling Line (REC)

Shearing Line (SHR)

Electrical Cleaning (ECL) #1

Shearing Line

#2

Batch Anneling Furnace

(BAF)

Kapasitas 165.000 ton Preparation Line (PRP)

Sitting Line (SLT)

Electrical Cleaning (ECL) #2


2.4 Unit-Unit Penunjang PT. Krakatau Steel

Disamping unit–unit produksi di atas, ada beberapa unit penunjang

agar pabrik dapat berjalan dengan baik yang merupakan anak perusahaan

PT. Krakatau Steel, yaitu :

1) PT. Krakatau Daya Listrik (KDL)

Perusahaan ini memiliki Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

berkapasitas 400 MW yang terdiri dari lima unit turbin dan masing–

masing berkapasitas 80 MW. Selain itu juga dilengkapi dengan sistem

jaringan dan distribusi sampai ke konsumen.

2). PT. Krakatau Bandar Samudra (KBS)

Saat ini, perusahaan ini memiliki dermaga dengan panjang total

1098 m dan kedalaman 14 m. Pelabuhan Cigading yang dikelola PT.



KBS mampu melayani bongkar muat kapal dengan bobot mati hingga

70.000 DWT.

3).PT. Krakatau Tirta Industri (KTI)

Dengan debit air sebesar 2000 liter/detik air bersih yang

dihasilkan, cukup untuk memenuhi kebutuhan proses industri di

seluruh kawasan PT. Krakatau Steel maupun untuk kebutuhan hidup

bagi warga kompleks perumahan.

4).PT. KHI Pipe Industries (PT. KHI)

Memproduksi pipa-pipa baja untuk penyaluran minyak, gas, air,

ataupun struktur bangunan. Pada saat ini PT. KHI mampu

memproduksi pipa dengan diameter 4 – 80 inchi dengan spesifikasi AKI

sampai dengan grade SLX – 70.

5).PT. Krakatau Engineering (PT. KE)

PT. KE bergerak dalam bidang usaha engineering, procurement,

construction, project management, dan prediktif management (PEC

MM) yang didukung oleh 468 orang tenaga profesional yang telah

berpengalaman.

6).PT. Krakatau Wajatama (PT. KW)

PT. KW menghasilkan baja tulangan beton, baja profil ukuran

medium ke bawah, serta kawat paku, dengan kapasitas masing-

masing 150 ton per tahun, 45 ribu ton per tahun, dan 18 ribu ton per

tahun.

7).PT. Krakatau Information Technology (PT. KIT)

PT. KIT didukung oleh 131 orang tenaga profesional yang telah

berpengalaman di bidang pengelolaan dan pengembangan sistem,

otomasi pabrik, jaringan dan komunikasi, dan Value Added Network.

8).PT. Pelat Timah Nusantara (PT. Latinusa)

PT. Latinusa mampu menghasilkan 130.000 ton per tahun

timplate (coil dan sheet) dengan kualitas prime, assorted waste, dan

unassorted waste yang dapat digunakan untuk can (food critical),

general can (noncritical) dengan pasar domestik.



9). PT. Krakatau Industri Estate Cilegon (PT. KIEC)

Sebagai pengelola seluruh aset-aset perusahaan, baik produk

maupun jasa.

10). PT. Krakatau Medika (PT. KM)

Sebagai Rumah Sakit bagi karyawan PTKS, karyawan anak

Perusahaan PTKS, serta umum.

2.5 Tata Letak Pabrik

PT. Krakatau Steel terletak sekitar 110 Km dari Jakarta dengan luas

keseluruhannya 350 hektar. PT. Krakatau Steel terletak di kawasan industri

Krakatau, tepatnya di jalan Industri No. 5 PO BOX 14, Cilegon 42435. Kantor

pusat PT. Krakatau Steel terletak di Wisma Baja dan Gatot Subroto Kav. 54

Jakarta. Adapun yang menjadi pertimbangan pemilihan lokasi pabrik adalah :

Dekat dengan laut, sehingga dapat memudahkan pengangkutan

bahan baku dan produk menggunakan kapal

Dekat dengan daerah pemasaran (ibukota)

Tanah yang tersedia untuk pabrik cukup luas

Sumber air cukup memadai

Adanya jaringan rel kereta api dan jalan raya yang memadai untuk

pengangkutan.

Gambar 2.1 Peta lokasi PT. Krakatau Steel



Tata letak pabrik ini bertujuan sebagai berikut :

Memudahkan jalur transportasi dalam pabrik untuk menunjang

proses produksi dan pengangkutan bahan baku serta produk

Memudahkan pengendalian proses produksi, karena adanya

pengelompokan peralatan dan bangunan secara selektif

berdasarkan proses masing-masing

Adanya bengkel dalam kawasan pabrik sehingga memudahkan

perbaikan perawatan dan pembersihan alat

Jalan yang cukup luas, sehingga memudahkan pekerja bergerak

dan menjamin keselamatan kerja karyawan.

2.6 Struktur Organisasi

Struktur organisasi PT. Krakatau Steel ini berdasarkan fungsional

berbentuk garis dan staf secara terbatas. Dalam struktur organisasi PT.

Krakatau Steel, jabatan direktur utama tidak termasuk dalam struktur

kepegawaian karena diangkat langsung oleh menteri perindustrian. Dalam

pelaksanaannya, direktur utama dibantu oleh lima direktorat, yaitu :

1. Direktorat Perencanaan dan Teknologi

Bertugas merencanakan, melaksanakan, mengembangkan, dan

mengevaluasi usaha, pengolahan data, pengadaan prasarana

penunjang kawasan industri, dan masalah konstruksi. Selain itu, juga

bertugas menangani masalah-masalah yang berkaitan dengan

teknologi yang bersifat jangka panjang.

2. Direktorat Produksi

Bertugas merencanakan, melaksanakan, dan mengembangkan

kebijaksanaan di bidang pengoperasian dan perawatan sarana

produksi, metalurgi, dan koordinasi produksi.

3. Direktorat Sumber Daya Manusia & Umum


kebijaksanaan di bidang personalia, kesehatan, kesejahteraan,

pendidikan, dan pelatihan kerja, serta merencanakan organisasi,



hubungan masyarakat, dan administrasi pengelolaan kawasan, serta

keselamatan kerja.

4. Direktorat Keuangan


kebijaksanaan di bidang keuangan.

5. Direktorat Pemasaran

Bertugas merencanakan, melaksanakan dan mengembangkan

kebijaksanaan di bidang pemasaran produk.

2.7 Kepegawaian dan Sistem Kerja

A. Status Kepegawaian

Dalam organisasi perusahaan PT. Krakatau Steel dikenal dua status

karyawan, yaitu :

1. Karyawan Organik, yaitu karyawan yang diangkat sebagai

karyawan tetap oleh PT. Krakatau Steel

2. Karyawan Non-Organik, yaitu karyawan yang diangkat sebagai

karyawan dalam jangka waktu tertentu, yang juga disebut sebagai

karyawan kontrak.

B. Sistem Kerja

Dalam upaya untuk memenuhi target yang telah ditentukan, maka

pabrik harus beroperasi secara maksimal. Untuk itu, PT. Krakatau Steel

menyusun program kerja bagi karyawan sebagai berikut :

a. Karyawan Non-Shift

Waktu kerja per hari di PT. Krakatau Steel adalah 8 jam per hari atau

40 jam per minggu, dengan waktu istirahat selama 60 menit.

1. Hari senin sampai kamis, masuk pukul 08.00 sampai 16.30, waktu

istirahat pukul 12.00

2. Hari jum’at masuk pukul 08.00 sampai 17.00, waktu istirahat pukul

11.30 sampai 13.30.



b. Karyawan Shift

Untuk karyawan shift waktu kerja diatur secara bergilir selama 24 jam,

dengan pembagian waktu kerja 3 shift. Masing-masing shift bekerja

selama 8 jam dengan sistem kerja dilakukan oleh group shift, dimana 3

group shift bekerja selama 24 jam, dan 1 group shift libur. Untuk

pembagian sistem ini adalah sebagai berikut :

1. Shift I bekerja pukul 22.00 sampai 06.00

2. Shift II bekerja pukul 06.00 sampai 14.00

3. Shift III bekerja pukul 14.00 sampai 22.00.

PT. Krakatau Steel telah menetapkan suatu aturan untuk cuti tahunan

selama 12 hari waktu kerja. Cuti besar 30 hari kalender yang diambil setiap 3

tahun sekali. Dari cuti tersebut, karyawan mendapat bantuan uang cuti

masing-masing 100% gaji untuk cuti tahunan, dan 200% untuk cuti besar.

2.8 Kesejahteraan Karyawan

Selain gaji dan tunjangan yang diberikan, perusahaan juga berusaha

meningkatkan kesejahteraan karyawannya dengan cara memberikan

fasilitas-fasilitas, antara lain :

1. Asuransi tenaga kerja

Terdiri dari asuransi kematian dan asuransi kecelakaan yang diberikan

melalui asuransi sosial tenaga kerja.

2. Jaminan Kesehatan

Berupa pemeriksaan, pengobatan, dan perawatan untuk karyawan dan

keluarganya yang sedang sakit, baik fisik maupun mental. Yang berhak

menerima adalah karyawan tetap, istri, atau suami karyawan yang terdaftar

di divisi personalia dan anak kandung karyawan ataupun anak angkat yang

sah dan terdaftar di divisi personalia dengan ketentuan belum mencapai

umur 21 tahun dan belum berpenghasilan tetap.

3. Jaminan hari tua



Diberikan kepada karyawan yang memenuhi ketentuan telah mencapai

umur 55 tahun atau pensiun dipercepat karena cacat. Selain itu, juga

diberikan fasilitas pendidikan dan Tunjangan Hari Raya.

BAB III

PABRIK BESI SPONS

(DIRECT REDUCTION PLANT)

Direct Reduction Plant yang juga dikenal sebagai unit pengolahan besi

spons merupakan pabrik yang mengolah bijih besi (pellet) menjadi besi

spons. Divisi pabrik besi spons terdiri dari pabrik besi spons I (PBS I) dan

pabrik besi spons II (PBS II). Dimana PBS I menggunakan teknologi HYL-I,

sedangkan PBS II menggunakan teknologi HYL-III. HYL-I terdiri dari 4 modul

dengan tiap modul terdiri dari 4 reaktor, sedangkan untuk HYL III terdiri dari 2

modul dengan tiap modul memiliki 2 reaktor. Kapasitas desain HYL-I

mencapai 2 juta ton per tahun, sedangkan untuk HYL-III berkapasitas desain

sekitar 1,35 juta ton per tahun. Teknologi HYL (Hajola Y Lamina) yaitu suatu

proses pengambilan unsur oksida bijih besi atau pellet dengan cara

mereduksikan dengan pembakaran gas H2 dan CO pada temperatur di bawah

titik lebur besi sehingga akan didapatkan sifat metalisasi yang tinggi.

Kemudian cara reduksi bijih besi ini disebut dengan proses Direct Reduction

Iron (DRI).

Direct Reduction Process HYL III

Proses HYL-III pada pabrik besi spons adalah proses reduksi langsung

dengan gas alam yang diproses di dalam reformer menjadi gas reduksi

sebelum digunakan untuk memanaskan bijih besi. Secara umum, pabrik HYL-

III dapat dipisahkan menjadi dua bagian, yaitu unit pembangkit gas pereduksi

dan unit reduksi iron ore (bijih besi). Unit pembangkit gas pereduksi terdiri

dari natural gas - steam reformer dan alat-alat auxiliary, seperti heat

recovery unit, steam generator, dan reformer quench tower.



Reformer berisi pipa katalis dengan katalis nikel dimana reaksi

reformasi terjadi. Panas yang diperlukan untuk reaksi endotermis tersebut

disuplai dari bahan bakar natural gas. Gas pembakaran yang keluar dari

convection section mengandung sensible heat yang cukup tinggi, sehingga

beberapa heat recovery coil dipasang untuk menaikkan efisiensi panas.

Unit reduksi terdiri dari dua sirkuit, yaitu reduction circuit dan cooling

circuit. Reduction circuit merupakan tempat terjadinya proses reduksi atau

penghilangan oksigen dari bijih besi, sedangkan cooling circuit merupakan

terjadinya proses pendinginan dan karburisasi. Reduction circuit berisi

peralatan reactor reduction zone, gas heater, recycle reduction compressor,

reduction quench tower, dan carbon dioxide removal unit. Cooling circuit

berisi peralatan reactor cooling zone, recycle cooling compressor, dan cooling

quench tower. Sebagai make-up, cooling circuit menggunakan natural gas.

Gambar 3.1. Proses HYL-III


IRONORE

O2

REACTOR

H2O

NATURALGAS

DRI

GASHEATER

H2O

FUEL

CO2

H2OREFORMER

NATURALGAS

STEAM

FUEL


3.1 Bahan Baku

Bahan baku pembuatan besi spons dengan menggunakan teknologi

Direct Reduction adalah sebagai berikut :

1) Pellet (Iron Ore)

Pellet merupakan bijih besi yang berbentuk bulat atau berukuran

seperti kelereng. Kandungan unsur didalamnya adalah hematite (Fe2O3 ) yang

setelah direduksi dengan CO dan H2 hanya tinggal ferro atau besi saja. Pellet

yang berkadar metalisasi tinggi adalah pellet yang berkadar sulfur dan fosfor

rendah serta tidak dapat rapuh.

Jenis-jenis pellet yang digunakan PT. Krakatau Steel dihasilkan dari

berbagai negara, seperti :

BMC (Bouxit Midrex Coated) dari negara Brazil

CMP (Chili Mineral Pellet) dari negara Chili

CVG (Compania Venezuelana De Bullana Venezuela) dari negara

Venezuela

CVRD (Companioa Valedo Rio Doce) dari negara Brazil

GIIC (Gulf Industrial Invesment Company) dari negara Bahrain

KUDREMUK dari negara India

LKAB (Lussavara Kiiruna Vaara Aktif Bolag) dari negara Swedia

LOB (Lump Ore Belitung) dari Indonesia

LOF (lump Ore Ferteco) dari Brazil

SAMARCO (Samitri Y Marcona) dari negara Brazil

LOS (Lump Ore Sebuku) dari negara Indonesia

SGR (Sponge Gagal Reduksi) lokal atau dari Krakatau Steel.

2) Gas Alam (Natural Gas)

Natural gas akan direaksikan dengan sistem perbandingan tertentu

menggunakan metode thermokatalis, sehingga terbentuk gas reformer yang

siap digunakan sebagai gas proses untuk mereduksi bijih besi. Natural gas

yang digunakan disuplai dari Pertamina dan PGN dengan menggunakan pipa

-pipa bawah tanah.



Karakteristik Bahan Baku

Karakteristik bahan baku proses direct reduction berupa chemical,

physical, dan metallurgical properties yang dibedakan berdasarkan tipenya.

Tipe Bahan Baku (Iron Ore)

Iron ore yang digunakan pada proses direct reduction tipe moving bed

dapat berupa iron ore pellet dan lump ore. Iron ore pellet diperoleh dari

pabrik pelletizing plant dimana memiliki karakteristik tertentu seperti higher

concentration, spherical shape, appropriate size, sehingga memberikan

performance yang lebih baik. Sementara lump ore merupakan bahan baku

yang diperoleh langsung dari tambang yang hanya melalui proses crushing

menjadi ukuran tertentu, sehingga bentuknya seringkali tidak beraturan.

Karena proses pembuatannya, harga lump ore relatif lebih murah dari iron

ore pellet. Beberapa pabrik menunjukan perbaikan biaya produksi dengan

menggunakan lump ore sebagai bahan campuran bahan baku sampai pada

persentase tertentu.

Sifat Kimia

Tipikal komponen dari iron ore adalah hematite, magnetite, dan

gangue. Gangue adalah material padatan inert yang tidak ikut dalam reaksi

reduksi dan komponen utamanya adalah CaO, MgO, SiO2, dan Al2O3.

Disamping itu, iron ore juga mengandung phosphore (P), sulfur (S), sodium

(Na), Potassium (K), dan senyawa-senyawa lain dalam jumlah kecil.

Sifat Fisik dan Metallurgi

Berdasarkan penelitian dan pengalaman, ada beberapa sifat fisik dan

metallurgi yang berkorelasi terhadap performance proses, yang pada

akhirnya menentukan produktivitas dan kualitas.

1. Sticking tendency

Salah satu problem serius yang ada pada proses direct reduction

adalah terbentuknya agglomerasi atau yang biasa dikenal dengan sticking di

dalam reaktor. Problem ini menyebabkan operasi reduksi harus dilakukan

pada temperatur rendah, yang dapat menurunkan produktivitas. Beberapa

faktor penyebab agglomerasi adalah total iron content, swelling tendency,

dan size distribution. Faktor-faktor tersebut berasal dari bahan baku. Faktor-



faktor lain yang menyebabkan agglomerasi berkaitan dengan kondisi proses

reduksi adalah temperatur operasi, flow gas pereduksi, dan komposisi gas

pereduksi.

2. Swelling Tendency

Beberapa mineral memiliki kecenderungan untuk mengembang atau

membesar volumenya saat direduksi pada temperatur yang tinggi. Dampak

sifat ini adalah sama dengan sticking tendency, dimana akan terjadi problem

agglomerasi.

3. Ore disintegration/fines generation

Pembentukan fines yang disebabkan oleh reaksi reduksi disebut

sebagai ore disintegration. Produksi fines dapat menyebabkan pressure drop

yang tinggi di dalam bed dan channeling gas pereduksi sehingga

mendapatkan kualitas produk yang tidak uniform. Disamping itu, ore

disintegration juga dapat menurunkan net production.

4. Mechanical strength

Iron juga harus memiliki mechanical strength yang cukup agar tidak

banyak terdesintegrasi menjadi fines pada saat dihandle, mulai dari

manufacture, selama di perjalanan, hingga sampai masuk ke dalam reaktor.

5. Ore size distribution

Ukuran partikel yang homogen sangat diharapkan untuk mencegah

channeling gas pereduksi. Ukuran yang terlalu kecil < 10 mm dapat

menyebabkan problem high pressure drop, disamping itu juga berpotensi

menyebabkan agglomerasi. Sedangkan ukuran yang terlalu besar > 16 mm

menyebabkan difusi gas pereduksi ke dalam partikel menjadi sulit sehingga

waktu yang diperlukan untuk reduksi menjadi lebih lama. Ukuran iron ore

yang optimal direkomendasikan adalah 10 – 16 mm.

6. Reducibility

Reducibility iron ore adalah kemudahan iron oxide untuk direduksi

menghasilkan iron dengan menggunakan gas pereduksi. Produktivitas proses

direct reduction sangat dipengaruhi oleh reducibility, oleh karena itu sifat ini

penting untuk diketahui. Beberapa faktor yang mempengaruhi reducibility

adalah komposisi kimia, porositas, dan ukuran iron ore.



3.2 Iron Ore Handling

Fungsi iron ore handling adalah untuk menerima, menyimpan, dan

mempersiapkan iron ore dan kemudian mengirimkan ke reaktor dengan

kualitas dan kuantitas yang baik untuk keperluan operasi proses produksi.

Secara umum, iron ore handling terdiri dari sistem penerima, penyimpan,

pengklasifikasi, pencampur, pengayak, pelapis, penimbang, dan penghisap

debu iron ore.

Penerimaan, penyimpanan, dan klasifikasi iron ore

Iron ore diterima dari pelabuhan dengan jumlah sesuai Bill of Lading

(BL) yang diverifikasi berdasarkan Draff Survey (DS). Iron ore langsung

ditransfer dan disimpan di stockyard. Pabrik Besi Spons memiliki 4 stockyard,

yakni stockyard 1 dan 2 yang merupakan stockyard lama berkapasitas

masing-masing sekitar 1.500.000 ton, dan stockyard 3 dan 4 yang

merupakan stockyard baru berkapasitas masing-masing 100.000 ton. Iron ore

diklasifikasikan di stockyard berdasarkan rencana pemakaian bahan baku

reduksi. Karakteristik bahan baku didapat dari laboratorium SGS yang

digunakan sebagai dasar untuk mengatur pemakaian bahan baku, baik murni

maupun campuran. Karakteristik bahan baku diperiksa ulang oleh

pengendalian kualitas dan laboratorium ristek sebagai bahan verifikasi.

Pencampuran iron ore

Bahan baku pabrik besi spons seringkali berasal dari beberapa sumber

yang berbeda, bahkan terkadang menggunakan lump ore sebagai bahan

campuran. Untuk keperluan ini, maka diperlukan fasilitas untuk

pencampuran bahan baku. Sistem pencampuran yang dilakukan tergantung

fasilitas yang dimiliki oleh setiap pabrik. Untuk menjamin homogenitas

campuran, sebaiknya pencampuran dilakukan menggunakan hopper. Setiap

hopper diisi dengan jenis iron ore yang berbeda dan pencampuran

dikendalikan dengan discharge gates menuju belt conveyor.

Di PT. Krakatau Steel, pencampuran dilakukan di stockyard dengan

membuat layer-layer. Sebagai contoh, jika akan mendapatkan campuran iron

ore pellet A dan B dengan komposisi masing-masing 50%, maka dibuat layer



iron ore pellet A di bagian bawah, kemudian iron ore pellet B ditumpukkan di

bagian atasnya sebagai layer bagian atas, masing-masing layer dibuat

beratnya sama.

Pengayakan iron ore

Persyaratan bahan baku dalam proses direct reduction adalah memiliki

ukuran yang sama (10 – 16 mm untuk pellet dan 10 - 19 mm untuk lump ore)

untuk mencegah terjadinya problem seperti high pressure drop, gas

channeling, dan agglomerasi di dalam reaktor. Sementara itu, iron ore

memiliki sifat terdesintegrasi menjadi fines (< 6 mm). Fines terbentuk selama

handling dari pabrik pembuatnya sampai masuk reaktor, bahkan sebagian

sudah terbentuk saat diproduksi, untuk itu diperlukan pengayakan.

Pelapisan iron ore / cement coating

Salah satu problem proses direct reduction HYL adalah terbentuknya

agglomerasi material di dalam reaktor yang dapat menyebabkan penurunan

produksi. Agglomerasi dapat disebabkan oleh faktor bahan baku dan faktor

pengaturan kondisi operasi. Untuk mengurangi problem tersebut, kualitas

bahan baku dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai sticking indexnya

melalui cara pelapisan iron ore atau iron ore coating. Sticking index iron ore

yang diharapkan maksimum 20%.

Bahan coating yang digunakan saat ini di PT. Krakatau Steel adalah

semen. Rasio pemakaian semen disesuaikan dengan jenis bahan baku yang

digunakan, namun rasio rata-rata yang digunakan adalah 1.8-2 kg semen/ton

iron ore. Pelapisan iron ore dilakukan dengan sistem kering, dimana semen

ditaburkan ke iron ore di atas belt conveyor kemudian diikuti dengan spray

air.



Gambar 3.2 Proses Cement Coating

Penimbangan iron ore

Untuk mengetahui jumlah iron ore yang digunakan, pabrik besi spons

dilengkapi dengan alat ukur timbangan iron ore yang ditempatkan setelah

ayakan pertama dan sebelum unit pelapis iron ore. Sistem yang digunakan

menggunakan load cell dan merupakan timbangan dinamis. Untuk

mengetahui jumlah iron ore fines, digunakan timbangan statis, dimana iron

ore fines product dikirim ke timbangan menggunakan dump truck. Dengan

kedua model alat timbangan tersebut, jumlah pemakaian bahan baku, baik

gross maupun net dapat diketahui.

Penghisap debu iron ore

Penghisap debu atau dust collection merupakan kelengkapan yang

diperlukan untuk menjaga kebersihan lingkungan. Sistem yang digunakan

adalah sistem kering (dry dedusting unit), dimana debu yang terbentuk

selama handling dihisap melalui pipa dan ditransfer ke dedusting station

yang di dalamnya terdapat filter. Keluar dari filter, debu iron ore ditransfer ke

iron ore fines bin dan dikumpulkan bersama-sama dengan iron ore fines

sebagai produk samping.

3.3 Proses Produksi

Proses Reformasi

Proses reformasi adalah proses reaksi antara natural gas dengan

steam dan menghasilkan gas reformer atau yang lebih dikenal dengan

gas proses. Reaksi tersebut terjadi dalam pipa – pipa katalis di

reformer.

Tahap-tahap pembuatan gas proses, antara lain :

1. Proses penghilangan fraksi berat

Gas yang berasal dari Pertamina masih mengandung berbagai

kontaminan, antara lain fraksi berat hidrokarbon, partikel cair, sulfur, dan

merkuri yang mengganggu proses berikutnya jika tidak dihilangkan.

Pada kondisi normal, sebuah reformer biasanya mengkonsumsi sekitar

20000 standard cubic metre per hour (scmh) dengan tekanan 13 kg/cm2 pada

temperatur 30 0C. Sebelum masuk ke reformer, gas alam terlebih dahulu



dimasukkan dalam K.O. drum untuk menghilangkan fraksi berat hidrokarbon

dan partikel cair. Di dalam tangki tersebut terdapat saringan yang tebuat dari

kawat baja untuk menyaring partikel cair dan padatan, sementara gas akan

melewati lubang saringan dan keluar melalui bagian atas tangki.

2. Proses penghilangan kandungan merkuri

Dari natural gas K.O. drum, gas alam dialirkan ke demecurizer dengan

tujuan untuk menghilangkan kandungan merkuri (Hg) yang merupakan

pengotor. Proses ini dilakukan dengan melewatkan gas alam ke dalam tangki

yang mengandung carbon active, saringan, dan deflektor. Carbon active

berfungsi menyerap merkuri, saringan untuk menyaring kotoran gas, dan

deflektor berfungsi untuk mencegah terjadinya turbulensi gas alam. Gas alam

keluar lewat bagian atas, sedangkan kotoran dibuang lewat bagian bawah.

3. Proses penghilangan sulfur

Setelah keluar dari demecurizer, gas dialirkan menuju desulfirizer

untuk menghilangkan kandungan sulfur. Adanya sulfur akan mengganggu

fungsi katalis pada pembentukan gas proses di reformer sehingga

menurunkan konversi reaksi pembentukan gas proses. Proses ini dilakukan

dengan melewatkan gas alam melalui bagian atas tangki yang berisi ZnO

yang berfungsi mengikat sulfur.

4. Proses reformasi / pembentukan gas proses

Gas alam dari unit desulfirizer dengan tekanan 10 kg/cm2 dan

temperatur 30 0C, selanjutnya dicampur dengan steam yang bertekanan 17,5

kg/cm2 dan temperatur 273 0C di dalam mix point untuk dimasukkan

reformer. Dari mix point, campuran gas tersebut dipanaskan pada paket-

paket pipa mixture gas preheater yang terdapat di convection section

reformer sampai temperatur 400 oC, dengan tujuan mengurangi beban

pemanasan yang diberikan pada radiant section. Selanjutnya gas menuju ke

pipa-pipa katalis di dalam radiant section reformer. Di sini campuran gas

alam dan steam dipanaskan sampai temperatur sekitar 900 - 1000 oC dan

akan terjadi reaksi antara gas alam dengan steam tersebut dan didapat gas

proses bertekanan 7 kg/cm2 dan temperatur 830 0C .

Komposisi Parameter (% mol)



H2 70,44 %

CO 12,96 %

CO2 0,46 %

CH4 6,5 %

N2 9,64 %

Tabel 3.1. Komposisi Gas Proses dari reformer

Reformer dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian utama, yaitu

radiant section dan convection section. Radiant section terdiri dari enam

baris pipa-pipa katalis dimana masing-masing baris terdiri dari 54 pipa serta

tujuh baris burner dimana masing-masing baris terdiri dari 20 burner.

Convection section terdiri dari ID Fan dan paket-paket pipa, yaitu 1 paket

pipa water preheater, 1 paket pipa steam drum, 3 paket pipa boiler, dan 1

paket pipa gas mixture preheater.

Proses reformasi yang digunakan pada proses HYL di PT. Krakatau

Steel dikenal dengan proses Steam Reforming, yang pada dasarnya

merupakan konversi katalitik hidrokarbon dan steam menjadi hidrogen (H2)

dan carbon monoksida (CO). Hidrokarbon berasal dari natural gas yang

sebagian besar terdiri dari methane disertai sejumlah kecil ethane, propane,

butane, pentane, dan nitrogen.

Reaksi utama yang terjadi dalam proses reformasi adalah sebagai

berikut :

CH4 + H20 CO + 3H2 (1)

CO + H20 CO2 + H2 (2)

Reaksi reformasi terjadi pada temperatur tinggi (800 - 850 °C) dan

tekanan 6 - 8 kg/cm2 dengan bantuan katalisator nikel. Katalis umumnya

berbentuk raschig rings yang diisikan ke dalam catalyst tubes (pipa katalis

dengan material paduan 20Cr dan 25Ni). Umur katalis ditentukan oleh

hilangnya aktivitas katalis yang tergantung pada kondisi operasi, perubahan

temperatur secara mendadak, dan lain-lain. Namun faktor utama yang

berpengaruh terhadap umur katalis adalah keracunan oleh sulfur atau


SOUR GAS 290 – 370 oC290 – 370 oC

Zn OSULFUR ABSORBENT

DESULFURIZED GAS

COMOX OR NIMOXHYDRODESULFURIZATIONREACTOR


deposit karbon yang menyebabkan berkurangnya active surface dari katalis.

Oleh karena itu, natural gas sebelum digunakan untuk reformasi dibersihkan

terlebih dahulu dari kandungan sulfurnya. Hidrogen sulfida dan komponen

sulfur reaktif dapat dihilangkan dari natural gas dengan cara adsorpsi

menggunakan carbon active atau absorpsi menggunakan hot zinc oxide atau

iron oxide. Komponen nonreactive sulfur di datam natural gas dapat

dihilangkan melalui cara hidrogenasi menjadi H2S menggunakan katalis

comox atau nimox diikuti absorpsi menggunakan hot zinc oxide, seperti

terlihat pada gambar 3.2. Aplikasi yang ada di pabrik besi spons saat ini

menggunakan carbon active dan zinc oxide.

ACTIVATED CARBON INSTALLATION

ZINC OXIDE INSTALLATION

Gambar 3.3 Installation

Berkurangnya aktivitas katalis dapat dideteksi dari kandungan methane yang


To Reduction Section HYL III

Deaerator279-L

BFW Tank278-F

231-J

232-J

234-J

Steam Drum255-F

Fuel Gas

Conv.Section

RadiantSection

KO Drum421-F

H2O

MixPoint


masih terdapat pada reformed gas atau dari temperatur dinding pipa katalis.

Bila dalam proses reformasi, CH4 dan CO ada dalam campuran reaksi,

maka akan memungkinkan terjadinya deposit karbon di katalis. Reaksi yang

terjadi sebagai berikut :

1. Reaksi cracking CH4

CH4 → C + 2H2

2. Reaksi bounduard

2CO → C + CO2

3. Reaksi water gas shift heterogeneous

CO + H2 → C + H2O

Ketiga reaksi di atas harus dihindari karena deposit karbon di katalis dapat

menurunkan efisiensi dari katalis tersebut. Untuk menghindari terjadinya

deposit karbon pada katalis, maka diperlukan excess steam. Pada umumnya,

proses reformasi pada reformer PT. Krakatau Steel, steam karbon rasio yang

dipakai adalah 1,8 sampai dengan 2,2.

5. Proses pendinginan gas proses

Gas proses dengan temperatur sekitar 830 oC dicampur di effluent

chamber dan selanjutnya gas proses itu didinginkan di waste heat boiler

sampai temperatur 230 oC. Pada waste heat boiler, disamping terjadi

pendinginan gas proses dari temperatur 830 – 230 oC, terjadi pula

pemanasan air sehingga diproduksi steam yang selanjutnya steam tersebut

ditampung di steam drum. Gas proses dengan temperatur 230 oC didinginkan

kembali pada reformer quench orifice sampai temperatur 65 oC dan

selanjutnya gas tersebut dimasukkan ke quench tower untuk didinginkan lagi

sampai temperatur 38 oC.



Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap reaksi reformasi :

1. efektivitas penyerapan panas kedalam sistem karena reaksi reformasi

adalah Endo

2. kecepatan gas yang menentukan waktu tinggal di dalam katalis

3. karakteristik katalis seperti particle size, porositas, ukuran pori, dan area.

Gas Heater

Gas heater merupakan alat untuk memanaskan gas pereduksi yang

terdiri dari gas reformer dan recycled gas hingga temperatur 933°C melalui

proses pemanasan langsung. Instalasi ini terdiri dari tiga bagian besar yakni

bagian radiasi, konveksi, dan transfer line.

Daerah konveksi merupakan daerah pemanasan awal dari gas-gas

pereduksi dengan memanfaatkan panas dari flue gas yang terbagi atas

empat koil. Antara koil satu dengan yang lain memiliki temperatur yang

berbeda, mulai dari yang paling atas adalah koil empat terus turun ke bawah

hingga koil satu di mana temperaturnya akan semakin naik seiring dengan

turunnya posisi koil. Dengan pertimbangan inilah maka pipa yang dipakai

untuk pipa convection section adalah sebagai berikut:

Coil 1 dibuat dari Stainless Steel tanpa fin

Coil 2 dibuat dari Stainless Steel tanpa fin

Coil 3 dibuat dari Carbon Steel A106 Grade B dengan material fin 13Cr

Coil 4 dibuat dari Carbon Steel A106 Grade B dengan material fin sama

dengan material pipa.



Gas pereduksi dialirkan melalui pipa dan dipanaskan secara konveksi

di tiap-tiap koil. Selanjutnya gas dialirkan menuju saluran crossover yang

mengalirkannya masuk ke pipa-pipa di daerah radiasi.

Daerah radiasi merupakan bagian terpenting dalam instalasi ini karena

fungsinya menyediakan panas yang dibutuhkan untuk seluruh instalasi.

Daerah ini terdiri dari dua ruang pembakar di mana di tiap-tiap ruang

pembakar terpasang 36 pembakar berbahan bakar Tail gas dan Gas alam( 24

pembakar dengan intensitas sedang dan 12 pembakar dengan intensitas

besar ).

Setelah melalui pipa-pipa radiasi tersebut maka gas temperatur tinggi

ini dialirkan menuju Transfer Line (pipa utama yang menjadi tempat

penyaluran gas reduksi ke dalam reaktor) disertai dengan pemberian aliran

O2 untuk meningkatkan temperatur gas pereduksi. Sedangkan sisa

pembakaran (flue gas) akan ditarik keluar melalui convection section menuju

flue stack.

Charge System

Charge System merupakan proses pemasukan iron ore ke dalam

reaktor. Iron ore dimasukkan dari day bin dengan menggunakan flexowell

conveyor, kemudian dimasukkan ke dalam iron ore loading bin dengan

menggunakan valve hidrolik. Selama iron ore loading bin dalam proses

pengisian, iron ore pressurized bin harus dalam keadaan kosong dan

tekanannya sama dengan tekanan atmosfer. Setelah iron ore yang ada

didalam loading bin mencapai ketinggian tertentu, maka level sensor akan

mengirimkan sinyal sehingga lubricated plug valve akan terbuka. Setelah

plug valve terbuka penuh, maka solid cut-off valve terbuka.

Setelah kedua valve terbuka, iron ore masuk kedalam iron ore

pressurized bin. Pada saat ketinggian yang ditentukan telah tercapai, maka

solids cut-off valve akan tertutup, kemudian lubricated plug valve tertutup.

Agar iron ore dapat masuk kedalam reaktor, maka tekanan di pressurized bin

harus sama dengan tekanan didalam reaktor. Oleh karena itu, dialirkan gas

N2 kedalam pressurized bin. Setelah tekanan di pressurized bin sama dengan

tekanan reaktor, maka lubricated plug valve terbuka, kemudian solids cut-off



valve terbuka. Iron ore masuk kedalam iron ore feeding bin. Setelah

pressurized bin kosong, maka lubricated plug valve tertutup, kemudian solids

cut-off valve tertutup. Gas N2 keluar dari pressurized bin.

Iron ore yang masuk kedalam iron ore feeding bin, dengan dibantu

oleh shock blower. Fungsi shock blower disini selain untuk membantu iron ore

masuk kedalam reaktor juga untuk membersihkan debu bercampur semen

yang masih ikut dengan iron ore. Debu bercampur semen ini memiliki

kemungkinan besar untuk mengendap sehingga harus dibersihkan supaya

tidak mengendap dan menyumbat saluran leg iron ore feeding bin.

Gambar 3.5 Charge System

Proses Reduksi

Di dalam proses direct reduction, reaksi utama yang terjadi adalah

reaksi reduksi dengan menggunakan gas hidrogen dan carbon monoxide

sehingga membentuk iron. Disamping itu, juga terjadi reaksi karburisasi pada

saat proses pendinginan iron. Proses reduksi merupakan proses perubahan

bijih besi (iron ore) menjadi besi spons (direct reduced iron atau DRI).

Reduksi berlangsung oleh adanya gas pereduksi hidrogen (H2) dan carbon

monoxide (CO). Gas pereduksi diperoleh dari reformasi gas alam. Reduksi

iron oxide berlangsung di dalam reaktor HYL-III dimana gas pereduksi panas

mengalir dari bawah secara counter current dengan aliran iron oxide yang

bergerak ke bawah. Reaktor HYL-III menggunakan bentuk reaktor yang

terbagi atas tiga bagian, yaitu reduction zone, isobaric zone, dan cooling

zone.

Reduction zone terletak di bagian atas reaktor, tempat terjadinya

reaksi reduksi bijih besi oleh gas reduktor. Gas pereduksi yang keluar dari



heater, masuk melalui bagian bawah reduction zone dan keluar lewat bagian

atas.

Gas pereduksi yang keluar dari reaktor akan di-recycle untuk bisa

dipakai mereduksi lagi. Gas pereduksi bertemperatur 405°C keluar melalui

outlet reaktor menuju quench orifice untuk didinginkan dengan aliran air

pendingin dari cooling tower. Pada instalasi ini terbentuk campuran gas-air

bertemperatur 65°C yang selanjutnya akan dialirkan menuju reduction

quench tower.

Pada reduction quench tower, reduction mixture akan dialirkan melalui

venturi dimana terdapat dua saringan, chevron pad di bagian bawah dan

mesh pad di bagian atas. Aliran reduction mixture yang berasal dari bawah

ke atas akan melalui Chevron pad di mana pengotor yang berukuran

minimum 58 μm akan tersaring. Selanjutnya mixture akan melalui meshpad

yang akan menyaring pengotor berukuran minimum 5 μm. Selama mixture

mengalir ke atas, air pendingin dialirkan untuk menurunkan temperatur

mixture hingga 40°C.

Kemudian mixture akan disaring dan dipisahkan antara fase cair dan

fase gas-nya di reducing gas K.O drum. Hal ini perlu dilakukan untuk

menghindari terjadinya kavitasi ataupun korosi pada kompresor. Selanjutnya

gas disaring pada filter dan dicompress untuk kemudian dihilangkan

kandungan Karbondioksidanya di CO2 absorber. Setelah itu akan bergabung

dengan gas reformed gas yang akan dialirkan ke reduction gas heater.



Gambar 3.6 Siklus gas pereduksi

Isobaric zone merupakan transition zone yang memisahkan reduction

zone dengan cooling zone sehingga aliran gas pereduksi tidak bercampur

dengan gas pendingin.

Cooling zone merupakan daerah yang terletak di bagian bawah

reaktor, berbentuk kerucut yang berfungsi untuk pendinginan spons yang

dihasilkan di reduction zone. Pada zona ini terjadi proses karburasi dan

pendinginan besi spons. Pada bagian bawah cooling zone terdapat rotary

valve yang berfungsi mengatur laju pengeluaran besi spons. Terdapat dua

buah cluster breaker yang terletak di atas rotary valve yang mempunyai

silinder hidrolik yang digunakan untuk memecahkan gumpalan yang sering

terbentuk akibat debu dan fines pellet.

Gas yang dipakai untuk pendinginan di cooling zone adalah gas alam

yang sebelumnya telah mengalami demercurizing dan desulphurizing. Gas

alam dialirkan melalui saluran inlet dan dikeluarkan melalui cooling plenum.

Selama mengalir, gas pendingin akan mereduksi temperatur pellet. Gas

bertemperatur 489°C yang keluar dari cooling zone akan disalurkan menuju

cooling orifice dan didinginkan dengan aliran air hingga temperatur 65°C.



Selanjutnya gas pendingin dialirkan ke cooling gas quench tower untuk

disaring dan didinginkan hingga temperatur 40°C. Instalasi ini memiliki

susunan yang sama dengan reduction quench tower dimana terdapat

chevron pad dan mesh pad sebagai penyaring kotoran dengan kemampuan

saring hingga 5μm. Setelah mengalami proses penyaringan dan pendinginan

maka gas pendingin yang berupa uap akan dipisahkan fase gas dan cair-nya

pada cooling gas K.O drum. Proses filtrasi dilakukan atas gas pendingin

setelah gas keluar dari cooling gas K.O drum kemudian baru dipompakan

kembali ke dalam reaktor dengan sedikit ditambah gas alam.

Gambar 3.7 Siklus cooling gas

Pabrik HYL-III memiliki Unit CO2 absorber sehingga aliran gas pereduksi

yang keluar reaktor dapat disirkulasi kembali tanpa mengandung banyak

CO2. Gas yang telah dingin dilewatkan CO2 absorber, lalu dialirkan ke K.O.

drum dengan menggunakan larutan Ucarsol. Gas ini selanjutnya dicampur

dengan make-up gas reformer sebelum masuk heater, dan diinjeksikan DMDS

(dimethyl disulfide) untuk melindungi pipa-pipa gas heater dari proses metal

dusting. Gas keluar ini kemudian disirkulasi kembali untuk berbagai

kebutuhan, di recycle ke reaktor, digunakan sebagai bahan bakar dan

sebagian lagi dibuang setelah melewati H2S incinerator.



Secara termodinamika, reaksi reduksi bijih besi merupakan reaksi

kesetimbangan antara oksida besi dengan gas reduksi. Berikut adalah

beberapa reaksi reduksi bijih besi dengan menggunakan gas reduksi H2 atau

CO. Reaksi reduksi terjadi pada temperatur di atas 570 oC.

Reaksi dengan H2 :

3Fe2O3 + H2 → 2Fe3O4 + H2O (1) ∆H = -2800

Kcal/mol

Fe3O4 + H2 → 3FeO + H2O (2) ∆H= -18500

Kcal/mol

FeO + H2 → Fe + H2O (3) ∆H = -5700 Kcal/mol

Keseluruhan menjadi :

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Reaksi (1), (2), (3) bersifat eksotermis, secara keseluruhan pada

temperatur kamar reaksi reduksi dengan H2 bersifat eksotermis.

Reaksi dengan CO :

3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 (4) ∆H = -

12638Kcal/mol

Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 (5) ∆H= 8664

Kcal/mol

3FeO + CO → Fe + CO2 (6) ∆H = 4536 Kcal/mol

Keseluruhan menjadi :

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

Reaksi (4) bersifat eksotemis sedangkan reaksi (5) dan (6) endotermis.

Reaksi reduksi dengan CO bersifat endotermis.

Wustite adalah senyawa metastabil yang terbentuk pada tempuratur di

bawah 570 oC, sehingga reaksi reduksi yang terjadi pada temperatur ini

adalah :

3Fe2O3 + H2/CO → 2Fe3O4 + H2O/CO2 (7)

Fe2O3 + H2/CO → 2Fe + H2O/CO2 (8)

Reaksi (7) dan (8) menggambarkan kesetimbangan antara komposisi

gas CO/CO2 dan H2/H2O serta hubungannya dengan temperatur pada proses

reduksi bijih besi.



Kinetika reaksi reduksi bijih besi biasanya dihubungkan dengan

kecepatan reaksi antara oksida besi dengan gas reduktor yang mana dalam

prakteknya berkaitan dengan produktifitas. Baik secara teori maupun dari

pengalaman, diketahui bahwa kinetika reaksi bijih besi sangat dipengaruhi

oleh tekanan dan temperatur.

Temperatur, merupakan variabel yang sangat dominan pengaruhnya

terhadap kinetika reaksi. Pada temperatur tinggi kecepatan reduksi tinggi

dan pada temperatur rendah kecepatannya menjadi rendah. Dengan

hubungan seperti ini, maka dapat dikatakan bahwa proses reduksi langsung

akan lebih produktif apabila temperatur operasi lebih tinggi.

Gambar 3.8 Diagram kesetimbangan reduksi Fe dengan CO



Gambar 3.9 Diagram Kesetimbangan reduksi Fe dengan H2

Tekanan, pengaruhnya sangat besar terhadap jalannya proses.

Dengan semakin besarnya tekanan, maka reaksi akan berjalan dengan baik.

Dengan hubungan seperti ini, maka proses reduksi langsung akan lebih

produktif apabila tekanan operasi lebih tinggi.

Pada reduction zone, gas proses dengan temperatur 935 oC yang

datang dari gas heater ke reaktor melalui reduction plenum, gas tersebut

didistribusikan secara merata di sekitar plenum dan masuk ke reaktor serta

mengalir ke atas berlawanan arah dengan arah aliran bijih besi pellet.

Satu hal yang sangat penting untuk mendapatkan hasil operasi reaktor

yang baik adalah aliran material di dalam reaktor selalu bergerak perlahan-

lahan ke bawah yang dikendalikan oleh rotary valve.

Untuk mendapatkan proses reduksi yang baik, maka diperlukan hal-hal

sebagai berikut :

1. Aliran reducing dan cooling gas di dalam reaktor yang tetap

2. Campuran bijih besi yang baik

3. Spesifikasi bijih besi yang baik (kimia, fisika, dan metalurginya)



4. Efisiensi yang baik dari screen bijih besi pellet

5. Bijih besi pellet yang sudah dilapisi semen (cement coating

system).

Proses Karburisasi

Di dalam proses direct reduction, disamping membentuk reduced iron

juga penting untuk membentuk deposit karbon dalam jumlah tertentu yang

dibutuhkan oleh steel making. Pembentukan karbon terjadi sebagai hasil dari

reaksi karburisasi.

Reaksi karburisasi dapat terjadi karena adanya gas CO dan CH4, seperti

berikut :

1. Karburisasi dengan CO

Reaksi karburisasi dengan CO merupakan reaksi eksotermis, secara

thermodinamika efektif terjadi pada temperatur 500 – 700 oC.

3Fe + 2CO Fe3C + CO2 (16)

2CO C + CO2 (17)

CO + H2 C + H2O (18)

Produk reaksi (16) adalah senyawa karbon yang bergabung dengan iron yang

dikenal sebagai iron carbide atau cementite (Fe3C). Sedangkan produk reaksi

(17) dan (18) adalah free carbon (graphite) yang terdeposit pada direct

reduced iron (DRI).

2. Karburisasi dengan CH4

Thermodinamika dan kinetika reaksi menunjukkan bahwa karburisasi

dengan CH4 merupakan reaksi endotermis, sehingga kecepatan reaksi yang

tinggi akan didapat pada temperatur tinggi (sekitar 900 oC).

3Fe + CH4 Fe3C + 2H2 (19)

CH4 C + 2H2 (20)

3.4 Penyerapan Gas CO2

Sistem penyerapan gas CO2 secara umum terlihat pada gambar 4.3.

Sistem panyerapan gas CO2 terletak pada reduction circuit, yang secara garis

besar terdiri dari absorption tower, stripping tower, heat exchanger, dan alat-

alat auxiliary. Gas pereduksi yang berasal dari recycle compressor



dimasukkan ke bagian bawah absorber dan bergerak ke atas di dalam

absorber counter current dengan larutan penyerap.

Larutan penyerap yang digunakan saat ini di PT. Krakatau Steel adalah

Methyl Diethonal Amine (MDEA) dengan konsentrasi 50%. Kandungan CO2

dari gas pereduksi diserap ke dalam larutan penyerap, selanjutnya

decarbonated reducing gas direcycle untuk digunakan lagi sebagai gas

pereduksi. Larutan penyerap yang kaya akan CO2 dipanaskan melalui heat

exchanger kemudian dikirim ke stripper untuk dilepaskan CO2-nya. Operasi di

stripper memerlukan temperatur tinggi dan itu disuplai oleh boiler yang

menghasilkan saturated steam 1,7 kg/cm2 dengan temperatur 113,6°C.

Larutan penyerap yang bersih dari CO2 kemudian direcycle kembali sebagai

larutan penyerap.

Sedangkan CO2 yang telah dilepaskan Amine dikumpulkan dan

dialirkan ke kondenser. Uap yang terdiri dari fase gas Karbondioksida dan

fase cair Amine dialirkan kondenser menuju karbondioksida K.O drum untuk

dipisahkan antara fase cair dan fase gas-nya. Gas karbondioksida dialrkan

melalui pipa untuk dimanfaatkan kembali sedang fase cair yang berupa

Amine dikumpulkan dan dipompa ke dalam Stripping tower untuk bergabung

dengan larutan Amine yang lain.


LEAN GAS

CO2

CONDENSER

STRIPINGTOWER

SATURATEDSTEAM

REBOILER

CONDENSATE

LEAN SOLUTIONRICH SOLUTION

RICH GAS

ABSORPTIONTOWER


Gambar 3.10. Sistem Absorpsi

3.5 DRI Handling

Fungsi DRI handling adalah untuk menerima, mempersiapkan, dan

menyimpan DRI untuk kemudian mengirimkan ke Steel Making yaitu ke Billet



Steel Plant, Slab Steel Plant I, dan Slab Steel Plant II. Saat ini pengiriman DRI

ke SSP II dapat dilakukan langsung dari pabrik HYL-III tanpa melalui gudang.

Secara umum, DRI handling terdiri dari sistem penerima, penimbang,

pengukur temperatur, pendingin, penyimpan, dan penghisap debu DRI.

DRI Handling Keluar dari HYL-III

Untuk menjamin kontinuitas DRI yang keluar dari reaktor HYL-III, DRI

handling dilengkapi dengan discharge bin yang beroperasi secara bergantian

untuk menjaga tekanan reaktor.

Pellet yang telah direduksi (besi spons) akan keluar dari cooling zone

dengan bantuan rotary valve. Fungsi utamanya adalah mengatur volume

aliran besi spons. Untuk menghindari adanya penumpukan besi spons saat

dikeluarkan maka digunakan dua product discharge pressurized bins. Pellet

keluar dari cooling zone melalui rotary valve yang kemudian diatur arah

aliran pelletnya dengan menggunakan diverter valve yang akan

mengarahkan pellet ke kedua bin secara bergantian.

Sebelum pellet masuk ke dalam bins maka tekanan di dalam bins

harus dinaikkan sesuai dengan tekanan reaktor yakni sekitar3,7 sampai 3,9

kg/cm untuk menghindari terjadinya shock pressure. Peningkatan tekanan

dalam bin dilakukan dengan memasukkan gas N2. Setelah tekanan tercapai

maka valve pemasok gas inert akan tertutup dan memberi perintah kepada

lubricated plug valve untuk membuka. Kemudian baru manual lubricated

valve membuka untuk meneruskan pellet masuk ke dalam bin.

Pressurized bins dilengkapi dengan sensor level yang mengatur

volume bins. Saat volume penuh (high level) maka manual lubricated plug

valve akan menutup dan selanjutnya lubricated plug valve juga menutup.

Langkah selanjutnya adalah menurunkan kembali tekanan di dalam bins agar

sesuai dengan tekanan atmosfer sebelum besi spons dikeluarkan. Setelah

tekanan turun dan valve gas inert menutup maka akan dikirim signal ke

lubricated plug valve untuk membuka diikuti oleh solid cut off plug valve.

Pellet akan mengalir keluar dan ditampung oleh material handling untuk

diseleksi dan didistribusikan. Proses yang sama juga terjadi di pressurized

bins lainnya secara bergantian.



Gambar 3.11 Discharge System

Selanjutnya, DRI langsung ditimbang untuk mengendalikan kondisi

proses. DRI kemudian diukur temperaturnya dengan menggunakan sistem

infrared. Pengukuran temperatur dilakukan secara bertingkat yaitu primary

sensor dan secondary sensor. DRI yang memiliki temperatur > 60 oC tidak

diijinkan untuk diproses lebih lanjut, sehingga akan dikeluarkan dari jalur

melalui three way chute menuju ke emergency dump (patio). DRI yang

memiliki temperatur < 60 oC dikirim ke screening station untuk diayak. DRI

yang berukuran < 3 mm ditransfer ke DRI fines bin untuk dijual sebagai

produk samping, sedangkan DRI yang berukuran > 3 mm dikirim langsung ke

SSP II atau ke gudang penyimpanan.

DRI Handling Menuju Gudang dan Steel Making

DRI dari HYL-III dikirim ke BSP melalui Gudang I, dikirim ke SSP I

melalui Gudang II, dan dikirim ke SSP II melalui Gudang III atau dapat

langsung ke SSP II. Kapasitas Gudang I sekitar 10.000 ton, Gudang II sekitar

20.000 ton, dan Gudang III sekitar 60.000 ton. Pengiriman DRI dari HYL-III

langsung ke SSP II melalui dua sensor temperatur. Primary sensor memiliki

batasan temperatur maksimal 60 oC dan secondary sensor memiliki batasan



temperatur maksimal 50 oC. DRI yang panas akan didinginkan terlebih dahulu

di Cooling Building II. Pengakuan produksi DRI dari HYL-III yang langsung

menuju ke SSP II ditimbang dengan menggunakan timbangan dinamis 417V.

Penghisap Debu DRI

DRI Dedusting Unit atau penghisap debu DRI dipasang untuk menjaga

kebersihan lingkungan. Sistem yang digunakan adalah sistem basah (wet

dedusting unit), dimana debu yang terbentuk selama handling dihisap

melalui pipa dan ditransfer ke dedusting station yang didalamnya terdapat

spray water. Keluar dari dedusting station, debu DRI bersama-sama dengan

air membentuk slurry yang selanjutnya dikirim ke clarifier.

3.6 Karakteristik Produk

Besi Spons

Produk utama yang dihasilkan oleh PT. Krakatau Steel dari proses

reduksi adalah Direct Reduced Iron (DRI) atau lebih dikenal sebagai besi

spons. Besi spons yang diperoleh dari proses reduksi langsung, memiliki

bentuk yang sama dengan iron ore pellet, tetapi berbeda dalam

komposisinya. Selama proses reduksi langsung, tidak terjadi proses

peleburan yang merubah bentuk iron ore pellet secara fisik, melainkan hanya

terjadi pengurangan kadar O2 dalam iron ore pellet sehingga besi spons

memiliki berat jenis yang lebih ringan dari iron ore pellet.

Besi spons sebagai bahan baku pembuatan baja mempunyai beberapa

keuntungan, antara lain:

1. Komposisi homogen dan dapat diketahui dengan pasti

2. Kandungan fosfor dan sulfur yang kecil

3. Mudah diangkut dan harganya murah

Karakteristik Persentase (%)

Total Fe 88 – 94

Metalik Fe 76 – 82

Metalisasi 86 – 94



Total Karbon 1,8 – 2,5

FeO 6 – 15

Tabel 3.2 Komposisi Besi Spons

Fines Spons

Sama halnya dengan iron ore pellet, pada besi spons yang dihasilkan

dilakukan screening untuk memisahkan besi spons dengan ukuran tertentu.

Besi spons dengan ukuran diameter lebih kecil dari 6 mm disebut fines spons.

Fines harus dipisahkan dari spons karena memantulkan jilatan api di sistem

charging steel making. Fines spons dan DRI dust diolah di palletizing plant

yang dibangun pada tahun 2007 untuk memperoleh ukuran yang diinginkan

kemudian dilebur di SSP dan BSP.

Gambar 3.12 pelletizing plant

3.7 Water Treatment Process



Dalam keseluruhan proses di Pabrik Besi Spons tentunya tidak bisa

dipisahkan dari peranan air yang memegang peranan vital pada proses

pendinginan. Air pendinginan terbagi dalam dua kategori yakni air pendingin

proses dan air pendingin peralatan pendukung proses.

Pabrik besi spons dengan teknologi HYL III memiliki dua instalasi

cooling tower yang terdiri dari equipment cooling tower dan process cooling

tower. Cooling tower berfungsi untuk mendinginkan air yang telah digunakan

dalam proses produksi.

Equipment cooling tower mengalirkan air yang telah mengalami proses

pendinginan ke seluruh peralatan penunjang proses, diantaranya :

CO2 Absorbtion Plant

Seluruh kompresor

Generator inert gas

Water cooling jacket reactor HYL III

Selanjutnya sebagian aliran diarahkan melewati stack drum untuk

mengurangi panas dan sebagian lagi dialirkan ke cooling tower yang terdiri

dari continous fins. Air yang mengalir melalui fines akan mengalami

pendinginan secara konveksi. Selain itu fins juga berfungsi untuk memecah

aliran air supaya lebih mudah didinginkan oleh gerakan 4 baling–baling yang

berputar di bagian atas masing-masing cooling tower.

Air yang telah didinginkan harus dipompa terlebih dahulu menuju

sistem filtrasi untuk menghilangkan kation. Hal ini dilakukan untuk

memperkecil kemungkinan terjadinya korosi dan scaling pada equipment.

Setelah proses filtrasi selesai aliran dikembalikan ke pool cooling tower untuk

digunakan kembali.

Sedangkan instalasi cooling tower untuk PCW memiliki alur yang sama

dengan ECW, hanya berbeda dalam daerah pelayanan dan adanya instalasi

clarifier. Daerah pelayanannya adalah reduction section, cooling section,

reforming section.

Air pendingin dipompakan ke seluruh section yang memerlukan proses

pendinginan, kemudian dialirkan melalui stack drum dan dikumpulkan dalam

clarifier. Instalasi clarifier berfungsi untuk memisahkan air pendingin yang



telah bercampur dengan debu dan pengotor lainnya. Air kotor dikumpulkan

dalam suatu pool besar dimana terdapat semacam pengaduk yang

digerakkan oleh motor hidrolik. Prinsipnya adalah menggerakkan kotoran

yang terendap ke tengah pool yang berlubang dan mengalirkan air

permukaan ke hot well. Air kotor yang keluar dari pool dipompa ke dalam

thickener drum. Air dalam thickener drum dicampuri dengan zat koagulan

untuk menggumpalkan kotoran tersebut. Dengan menggunakan pengaduk,

kotoran dan lumpur akan diarahkan ke tengah drum yang selanjutnya

dipompa ke conveyor penyaring (horizontal belt filter). Air akan tersaring

sedangkan kotoran dan Lumpur akan dijatuhkan di storage. Seluruh air yang

telah tersaring kemudian dipompa ke dalam hot well. Dari hot well ini air

dipompa kembali ke cooling tower untuk didinginkan dengan prinsip konveksi

paksa (melalui fine dan dikipas dengan baling-baling). Akhirnya air pendingin

ditampung dalam cold well untuk selanjutnya dipakai kembali sebagai

pendingin keseluruhan section.

Begitu seterusnya untuk proses pendinginan dan pengolahan air yang

dipakai untuk air pendingin pada produksi di Pabrik Besi Spons.



BAB IV

PERAWATAN PABRIK BESI SPONS

4.1 Pendahuluan

Perawatan merupakan tindakan yang dilakukan untuk menjamin suatu

alat dapat berfungsi dengan baik. Prosedur perawatan yang dilakukan disini

yaitu mengatur langkah-langkah dalam proses perawatan peralatan pabrik

berikut penunjangnya, mencakup semua peralatan yang berhubungan

dengan kegiatan operasi produksi, dimulai dari penentuan metode

perawatan, perencanaan perawatan, pelaksanaan, pelaporan dan evaluasi

kinerja perawatan.

4.2 Tujuan

Tujuan dilakukannya perawatan adalah

1. Meningkatkan Overall Equipment Effectiveness (OEE) setiap pabrik

dengan menggunakan sumber daya yang efisien. OEE adalah tingkat

efektivitas alat yang menurut unsur-unsur tingkat kesiapan alat

(equipment availability), tingkat kinerja alat (performance rate), dan

tingkat kualitas output yang dihasilkan alat (quality rate).

2. Meningkatkan efektivitas perencanaan perawatan, sehingga

breakdown maintenance yang merugikan dapat diminimalkan.

3. Menjamin agar setiap fasilitas dioperasikan dengan tidak menimbulkan

kecelakaan, penyakit akibat kerja dan pencemaraan lingkungan.

4.3 Metode Perawatan



Pada keseluruhan proses produksi akan selalu melibatkan komponen-

komponen baik utama maupun penunjang. Adapun kemampuan kerja dari

satu komponen dengan yang lain selalu berbeda, oleh karena itu perlu

dilakukan perawatan dengan baik, terencana, cepat, efisien dan efektif.

Beberapa metode yang digunakan untuk dalam perawatan suatu fasilitas

meliputi:

1. Prediktif maintenance

2. Preventive maintenance

3. Corrective maintenance

4. Improvement maintenance

Prediktif Maintenance

Yaitu kegiatan perawatan yang dilakukan untuk memprediksi apakah

alat/mesin masih layak untuk melanjutkan operasi. Kegiatan ini dapat berupa

inspeksi baik vibrasi, thinning, cracking, dsb.

Preventive Maintenance

Yaitu kegiatan perawatan yang direncanakan dan dilakukan sebelum

terjadinya kerusakan (breakdown) pada suatu alat / mesin.

Preventive maintenance meliputi:

Problem Repetitive

Adalah masalah yang timbul akibat kerusakan mesin / peralatan yang

berulang, karena umur teknisnya atau desain yang tidak sempurna

sehingga perlu perbaikan atau improvement.

Program Inspeksi

adalah program pemeriksaan yang dilakukan terhadap mesin /

peralatan yang dilakukan oleh operator (perawatan mandiri) /

pelaksana perawatan / Spt. Inspeksi Teknik, meliputi parameter

operasi, parameter peralatan dan kondisi yang tidak normal (suara,

bau, panas) yang disusun berdasarkan program MMS atau Program

Superintendent Perencanaan Pabrik.

Program Cleaning



Adalah program pembersihan oleh operator (perawatan mandiri) atau

pelaksana perawatan sesuai program dari Superintendent

Perancanaan Perawatan yang disusun berdasarkan program MMS atau

hasil analisa dari History Record.

Program Lubrication

Adalah program pelumasan oleh operator (perawatan mandiri) atau

pelaksana perawatan sesuai program dari Superintendent

Perencanaan Perawatan yang disusun berdasarkan Program MMS atau

hasil analisa dari History Record.

4.3.2 Corrective Maintenance

Yaitu kegiatan perawatan yang dilakukan untuk memperbaiki

penyimpangan pada suatu alat atau fasilitas.

Corrective Maintenance meliputi:

Program Replacement

Adalah program penggantian suku cadang sesuai program dari

Superintendent Perencanaan Perawatan yang disusun berdasarkan

Program MMS (time based) atau condition based dari hasil analisa dari

History Record.

Program Adjustment

Adalah program penyesuaian (toping, centering, pengencangan mur/

baut, kalibrasi) sesuai program dari Superintendent Perencanaan

Perawatan yang disusun berdasarkan Program MMS hasil analisa dari

History Record.

Maintenance Day

Adalah hari yang ditetapkan untuk eksekusi perawatan baik

replacement, perbaikan alat, supervisi ataupun modifikasi peralatan

sehingga perlu shutdown pabrik.

Shut Down Maintenance

Adalah penghentian pabrik untuk keperluan eksekusi perawatan baik

terprogram ataupun tidak terprogram.

Overhaul



Adalah eksekusi perawatan yang terprogram, dimana pemeriksaan,

perbaikan penggantian, pembersihan, pelumasan dll dilakukan secara

menyeluruh di suatu pabrik, yang biasanya pabrik shut down beberapa

hari.

Window Maintenance

Adalah kesempatan yang timbul untuk melakukan eksekusi perawatan,

karena adanya kekosongan proses produksi yang disebabkan tidak

adanya order ataupun bahan baku.

Perawatan Darurat

Adalah kegiatan perawatan yang harus segera dilakukan mengingat

dampak dari kerusakan alat / mesin tersebut menyebabkan

terhentinya kegiatan operasi pabrik atau mengancam keselamatan

jiwa manusia.

4.3.3 Improvement Maintenance

Yaitu kegiatan perawatan untuk meningkatkan kehandalan suatu alat /

fasilitas maupun kemudahan perawatannya.

4.4 Alur Kegiatan Perawatan

1. Perawatan pabrik bertanggung jawab merawat dan menyiapkan

peralatan produksi agar siap pakai dengan tingkat kehandalan dan

kenyamanan yang tinggi.

2. Pemilihan metoda perawatan peralatan: preventive, corrective,

maupun improvement dilakukan dengan mempertimbangkan

efisiensi penggunaan sumberdaya serta efektifitas hasilnya,

termasuk dampak terhadap lingkungan kerja. Selanjutnya program

disusun oleh Spt. Perencanaan Perawatan dan disepakati oleh

Manager Pemakai peralatan dan Manager Penanggung Jawab

peralatan perawatan.

3. Dalam analisis dan penyusunan program perawatan sedapat

mungkin Superintendent Perencanaan Perawatan memanfaatkan:



a. Program-program hasil proses CMMS, yaitu:

Program Inspeksi

Program Cleaning

Program Lubrication

Program Replacement

Program Adjustment

b. History Record

Delay Time

Frekuensi Kerusakan

Problem Repetitive

Unfinish Problem

Obsolete

Time Base (tanggal pemasangan dan umur pemakaian)

c. Hasil Inspeksi

Kondisi peralatan / material (potensial problem)

Speed produk yang rendah

Kualitas produk

4. Penentuan alokasi waktu untuk kegiatan perawatan berupa:

Maintenance Day, Shut Down Maintenance, Overhaul, Windows

Maintenance dimana semuanya disusun untuk selanjutnya

disepakati oleh General Manager Perencanaan Produksi dan General

Manager Perawatan Pabrik.

5. Pelaksanaan kegiatan perawatan darurat / tidak terprogram (Break

down, Gradual Failure, Potensial Brekdown) dilakukan atas dasar

permintaan perbaikan dari, serendah-rendahnya, Kepala Spt.

Pemakai Peralatan, Shift Koordinator atau Kepala Spt. Penanggung

jawab perawatan peralatan.

6. Jadwal pelaksanaan kegiatan perawatan preventive dapat

disesuaikan berdasarkan kesepakatan antara Manager Pemakai

peralatan dan Manager Penanggung jawab perawatan peralatan.



7. Dalam analisis engineering perawatan, manager perawatan

perawatan pabrik dapat meminta bantuan Engineer baik dari intern

pabrik ataupun Manager Penunjang Paeralatan Pabrik.

8. Tanggung jawab perawatan dan penyiapan alat pendukung produksi

diatur sebagai berikut:

N

o

PERALATAN LINGKUP P. JAWAB

1 PRODUKSI Equipment pabrik baik mekanik,

elektrik, instrument maupun

komputer

Manager

Perawatan Pabrik

Water Threatment Process

Conveyor dan Crane

RTS Rolling mill, refractory

2 PENDUKUNG

PRODUKSI

PGI Mgr Utility

PBI dan PBL

Peralatan Laboratorium

PL & P (Machine Tool) Mgr. PL & P

Peralatan Engineering Mgr. P2P

9. Dalam hal pemenuhan kebutuhan barang dan jasa terkait dengan

perawatan pabrik diatur melalui ketentuan sebagai berikut:

a. Permintaan pengadaan barang ke logistik harus

memperhatikan status barang tersebut (sudah berkatalog

atau belum), apabila belum berkatalog maka Penanggung

jawab perawatan terlebih dahulu harus mendaftarkan barang

tersebut ke Spt. Cataloging, menggunakan form lembar

pendaftaran Item Baru (LPIB), lihat prosedur perencanaan dan

Peersiapan Pengadaan Barang (PBR-01)

b. Permintaan barang-barang yang bisa dibuat di workshop, baik

workshop intern maupun workshop ekstern, hanya untuk



memenuhi kebutuhan yang sifatnya darurat, sesuai prosedur

perbaikan dan pembuatan barang (PPR-04)

c. Permintan perbaikan suku cadang / equipment / mesin

mengikuti Prosedur Perbaikan dan Pembuatan Barang (PPR-

04)

d. Permintaan jasa perawtan umum (diluar pembuatan suku

cadang / perbaikan mesin / equipment / pekerjaan sipil /

engineering) sesuai prosedur perencanaan dan persiapan

pengadaan jasa non pembangunan (PJN-01).

e. Permintaan jasa sipil lihat prosedur pengelolaan fasilitas sipil

(PJS-02)

10.Untuk permintaan pengadaan suku cadang Repairable (”R”) pada

purchase memo (PM) atau daftar barang overhaul (O/H) untuk

memudahkan pengendalian di perencanaan logistic. Khusus untuk

penggantian suku cadang harus dilampiri bukti pemusnahan suku

cadang tersebut.

11.Apabila suku cadang sedang diperbaiki di workshop, tetapi

pembelian harus dilakukan, maka harus mencantumkan alasan yang

jelas pada PM tentang pembelian tersebut.

12.Setiap akhir pelaksanaan eksekusi perawatan, maka pelaksana

eksekusi harus dibuatkan laporan pelaksanaannya sebagai data

dalam analisis perawatan periode berikutnya.

13.Manager Perawatan Pabrik harus bertanggung jawab mengevaluasi

parameter dan metoda perawatan setiap akhir periode (sekurang-

kurangnya satu tahu sekali) untuk dijadikan dasar dalam penetapan

program berikutnya.



BAB VPERHITUNGAN HEAT LOSS PADA REFRAKTORI GAS HEATER HYL-III

DIRECT REDUCTION PLANT PT. KRAKATAU STEEL, Tbk

5.1 PENDAHULUAN

Dalam kehidupan sehari-hari seringkali banyak kita temukan berbagai

macam bentuk fluida dengan spesifikasinya. Mulai dari fluida dengan tingkat

densitas yang tinggi hingga fluida dengan tingkat densitas yang rendah.

Salah satunya adalah gas. Gas adalah suatu tingkat keadaaan zat, dalam hal

ini molekul-molekulnya, dapat bergerak sangat bebas, dan dapat mengisi

seluruh ruangan yang ditempatinya. Kondisi gas dapat ditentukan oleh tiga

faktor. Yaitu tekanan, suhu dan volume. Dalam pemahaman kali ini, gas



dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk memanaskan sebuah ruangan

pada temperatur tertentu, yang dinamakan Gas Heater.

Pabrik besi spons direct reduction Hyl-3 PT. KRAKATAU STEEL,

menggunakan sistem pemanasan gas heater untuk memanaskan gas proses

(natural gas) dari temperatur 40oC menjadi 930oC. Gas proses tersebut

digunakan untuk mereduksi besi Pellet menjadi besi spons melalui proses

reduksi langsung yang terjadi di dalam reaktor.

Pada proses pemanasan di dalam gas heater, temperatur didalam gas

heater sangat tinggi, hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada dinding-

dinding gas heater. Oleh karenanya ruangan didalam gas heater dilengkapi

refraktori yang mana fungsinya untuk mencegah kontak langsung antara gas

pembakaran dengan dinding plate.

Dalam bahasa Indonesia refractory diterjemahkan barang tahan api,

batu/bata tahan api, namun istilah refraktori sudah dikenal dikalangan

industri maupun perguruan tinggi.

Untuk meningkatkan pemahaman dalam ruang lingkup perpindahan

panas diperlukan analisa mengenai proses perpindahan panas yang terjadi

didalam gas heater pada suatu sistem yang akan dianalisa. Perpindahan

panas tersebut dapat berlangsung secara konduksi, konveksi maupun radiasi.

5.2 PERMASALAHAN

Proses pereduksian dari besi pellet menjadi besi spons menggunakan

gas proses yang dipanaskan didalam gas heater. Dalam proses pemanasan

didalam gas heater, seringkali terjadi hotspot atau warna merah yang timbul

di sisi luar permukaan plate akibat adanya kontak langsung antara gas

pembakar dengan permukaan plate. Hal ini mungkin dikarenakan terdapat

gap antar refraktori pada saat pemasangan. Dalam hal ini maka perlu

dilakukan analisis tentang perhitungan heat loss yang terjadi di dinding gas

heater. Sehingga dapat mengetahui berapa losses panas yang dapat

diminimalisir.



5.3 TUJUAN

Adapun tujuan dilakukan penelitian ini adalah :

1. Meningkatkan pemahaman terhadap konsep dasar proses perpindahan

panas.

2. Menganalisa berapa heat loss yang terjadi pada dinding dinding

refraktori di dalam gas heater.

3. Mengetahui jenis dan spesifikasi refraktori yang digunakan di gas

heater HYL III direct reduction plant, PT KRAKATAU STEEL, Tbk.

5.4 BATASAN MASALAH

Adapun batasan masalah dilakukan penelitian ini adalah :

1. Pengambilan data hanya dilakukan di Gas heater 404-B2

2. One dimensional heat transfer

3. Semua kondisi dalam pengambilan data dalam kondisi tunak (steady

state)

4. ΔEp dan ΔEk diabaikan

5.5 DASAR TEORI

5.5.1 GAS HEATER

Gas heater adalah sebuah pemanas yang digunakan untuk

memanaskan ruang bakar dengan membakar gas alam melalui burner.

Sistem pembakaran pada gas heater menggunakan bahan bakar natural gas

dan tail gas (combustible gas) yang . Dilengkapi dengan FD fan yang

memberikan tekanan dibawah tekanan atmosfir. Sedangkan gas sisa hasil

pembakaran di buang ke atmosfir melewati stack yang dilengkapi dengan

induced draft fan.

Gas heater di PT. KRAKATAU STEEL pada hyl-3 adalah tipe convection -

radiant section. Terdapat 2 buah gas heater, yaitu gas heater 404-B1 yang

dipergunakan di reaktor 1 dan gas heater 404-B2 yang dipakai pada reaktor

2. Setiap gas heater terdiri dari 2 buah radiant section yang paralel dan 1



buah convection section. Fungsi dari gas heater itu sendiri adalah untuk

memanaskan gas proses dari temperature 40oC menjadi 930oC.

5.5.1.1 Convection section

Convection section berfungsi untuk memanaskan gas proses dengan

cara memanfaatkan udara yang dibakar burner yang terjadi di radiant

section.

Convective section terdiri dari 4 paket pipa yang disebut coil, berguna

untuk menyerap panas yang lebih sempurna dari sisa gas hasil pembakaran

yang mengalir dari radiant section menuju convection section karena adanya

ID fan yang menyerap sisa gas hasil pembakaran tersebut. sehingga gas

tersebut naik melewati 4 paket pipa, sebelum gas tersebut dibuang ke

atmosfir. Pada convection section dapat menaikkan temperatur gas proses

dari 40oC menjadi 520oC.

Temperature pada convective section adalah sebagai berikut :

Gas Proses Gas Pembakaraninlet (oC)

outlet (oC)

inlet (oC)

outlet (oC)

Coil 4 40 120 330 180Coil 3 120 230 560 330Coil 2 230 330 760 560Coil 1 330 520 1050 760

5.5.1.2 Radiant section

Radiant section berfungsi untuk memanaskan gas proses sampai

temperatur operasi (900-930)oC dengan menggunakan bahan bakar natural

gas, tail gas dengan udara di burner - burner gas heater.

Gas proses yang datang dari convection section masuk ke radiant section

melalui pipa-pipa horisontal dipanaskan secara radiasi dari temperatur 520oC

hingga mencapai temperatur 930oC. Pipa–pipa tersebut dinamakan crossover

dan masing-masing crossover memiliki 34 pipa outlet yang vertikal.



Radiant section terdiri dari 2 box dan setiap box dilengkapi dengan 36

burner natural gas dan tail gas.

5.5.2. Refractory

Refractory adalah barang tahan api, batu/bata tahan api, yang

digunakan untuk mengisoslasi ruang bakar agar lapisan plat atau logam

tersebut tidak tejadi kontak langsung dengan udara pemanasan di dalam

ruang bakar. Bahan refraktori adalah bahan anorganik non-logam yang tahan

suhu tinggi (di atas 1000oC) dan mampu bertahan pada suhu tinggi dalam

waktu yang lama.

Gas heater 404-B1 dan 404-B2 adalah salah satunya komponen pada

HYL III yang menggunakan refraktori untuk mengisolasi ruangan reaksi panas

dengan sekelilingnya.

AMBIENT TEMPERATURE = 32oC

REFORMED DECARBONATED

GAS MAKED UP = 38oC RECYCLED GAS

44oC



DMDS SULPHUR DOZING FLUE GAS TO STACK = 190oC

42oC

520oC

520oC FLUE GAS = 1107oC

COMBUSTION AIR NATURAL GAS

950oC TAIL GAS

933oC

Diagram pemanasan gas proses di gas heater Hyl-3

5.6 Konsep Dasar Heat Tansfer

Heat transfer atau perpindahan panas adalah perpindahan energi panas

yang terjadi antara 2 medium atau lebih karena adanya perbedaan

temperatur diantara beberapa medium tersebut. Perpindahan panas

diklasifikasikan menjadi 3 mekanisme perpindahan panas yaitu perpindahan

panas secara konduksi, perpindahan panas secara konveksi dan perpindahan

panas secara radiasi.

5.6.1 Perpindahan panas secara konduksi

Pada dasarnya konduksi adalah pemindahan panas tanpa disertai

perpindahan bagian-bagian zat perantaranya, dimana energi panasnya

dipindahkan dari satu molekul ke molekul lain dari benda tersebut.


Lx

T

T2

T1T(x)

"xq


Contohnya pemindahan panas melalui sepotong besi. Untuk lebih jelasnya

mekanisme peristiwa konduksi dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.13 Aktifitas molekul pada perpindahan panas konduksi

Harga T 1>T 2 sehingga partikel-partikel yang berada dekat dengan T 1

akan bergerak secara acak (berputar dan bergetar) dan saling bertabrakan

dengan partikel yang lainnya sehingga akan terjadi perpindahan energi yaitu

berupa panas dari T 1 ke T 2

Besarnya laju perpindahan panas dapat dinyatakan dalam bentuk

Heat Flux q} {¿(W

m2) yaitu perpindahan panas per satuan luas, yang arahnya

tegak lurus dengan luasan dan besarnya sebanding dengan gradien

temperaturnya.

Gambar 3.14 Perpindahan panas konduksi satu dimensi

Secara umum besarnya nilai perpindahan panas adalah :

qn= - k { { ital dT } over { ital dn} } } {¿


T2

T1


dalam arah x adalah :

qx = - k { { ital dT } over { ital dx} } } {¿

k adalah properties yang disebut sebagai konduktifitas thermal ( Wm⋅K )

Dengan asumsi steady state conditions, distribusi temperatur pada

konduksi adalah linier sehingga distribusi temperatur dapat dinyatakan :

dTdx

=T 2−T 1

L

q= - k { {T rSub { size 8{2} } - T rSub { size 8{1} } } over {L} } } { ¿q=k { {T rSub { size 8{1} } - T rSub { size 8{2} } } over {L} } =k { {ΔT} over {L} } } { ¿

........................................................(2.1)

Heat Rate konduksi pada plane wall dengan luasan A adalah q=q cdot A} {¿ (Watt).

Kemampuan suatu material untuk menyimpan energi panas adalah

volumetric heat capacity [ ρ⋅cp (J m3⋅K)] . Kebanyakan solid dan liquid

merupakan media penyimpan energi yang bagus yang mempunyai harga

angka perbandingan heat capaity (ρ⋅cp>1MJ

m3⋅K ) sedangkan gas

merupakan media penyimpan energi panas yang kurang bagus

(ρ⋅cp≈1Jm3⋅K ).

Rasio thermal conductivity terhadap heat capacity disebut sebagai thermal

diffusifity (α ) :

α= kρ⋅cp [m

2

s ]...........................................................(2.2)

Heat Diffusion Equaton :

Koordinat Kartesian



Gambar 3.15 differential control volume dx ,dy ,dz

qx+dx=qx+∂q x

∂ xdx

q y+dy=q y+∂q y

∂ ydy

qz+dz=qz+∂qz

∂ zdz

.............................................................(2.3)

Bentuk umum konservasi energi adalah :

Ein+ Eg− Eout=E st ..............................................................(2.4)

Dengan :

Eg=q⋅dxdydz ...................................................................(2.5)

q= energi bangkitan per unit volume (

Wm3

)

E st=ρ⋅cp⋅∂T∂ t

⋅dxdydz ........................................................(2.6)

Persamaan (2.5), (2.6) disubstitusi ke persamaan (2.4) :

qx+q y+qz+q⋅dxdydz−qx+dx−q y+dy−qz+dz=ρ⋅cp ∂T∂ t

dxdydz...............(2.7)

Substitusi persamaan (2.3) :

−∂q x

∂ xdx−

∂ q y

∂ ydy−

∂ qz

∂ zdz+q⋅dxdydz=ρ⋅cp ∂T

∂ tdxdydz

......................(2.8)

Karena laju perpindahan panas konduksi adalah :



qx=−k⋅dydz∂T∂ x

q y=−k⋅dxdz ∂T∂ y

qz=−k⋅dxdy∂T∂ z ................................................................(2.9)

Maka substitusi (2.9) ke (2.8) :

∂∂ x (k ∂T

∂ x )+ ∂∂ y (k ∂T

∂ y )+ ∂∂ z (k ∂T

∂ z )+ q=ρ⋅cp ∂T∂ t ...................(2.10)

Koordinat Silindris :

Gambar 3.16 differential control volume dr , rd φ ,dz

q= - k nabla T= - left (i { { partial T} over { partial r} } +j { {1} over {r} } { { partial T} over { partial φ} } +k { { partial T} over { partial z} } right )} { ¿q r = - k { { partial T} over { partial r} } } {¿

q φ= - { {k} over {r} } { { partial T} over { partial φ} } } { ¿

q z= - k { { partial T} over { partial r} } } { ¿

1r

∂∂r (kr ∂T

∂ r )+ 1

r2∂

∂φ (k ∂T∂φ )+ ∂

∂ z (k ∂T∂ z )+ q=ρ⋅cp ∂T

∂ t .......................(2.11)


x=L

2T

1T

xq

x


Tahanan Thermal :

Plane Wall

Gambar 3.17 Perpindahan panas Konduksi Satu dimensi

Rt , cond=T 1−T 2

qx

= LkA ...........................................................(2.12)

5.6.2 Perpindahan panas secara konveksi

Gambar 3.18 Thermal boundary layer pada isothermal plat datar

Konveksi merupakan bentuk perpindahan panas dimana molekul-

molekul benda membawa energi panas dari satu titik ke titik lainnya.

Umumnya terjadi pada benda cair dan gas. Secara matematis persamaan

untuk aliran konveksi cukup rumit karena dipengaruhi beberapa faktor yaitu :

1. Aliran horisontal atau vertikal.

2. Aliran laminer atau turbulent.


Cold fluid

sT

hT ,


3. Permukaan rata atau melengkung.

4. jenis fluidanya, zat cair atau gas.

5. Sifat-sifat fluida seperti kerapatan, vikositas, kalor jenis, dsb.

Perpindahan panas konveksi dibagi menjadi dua :

Force Convection

Yaitu perpindahan panas karena faktor luar, misalnya fan,

blower, AC, dsb.

Free Convection

Yaitu perpindahan panas tanpa ada faktor luar melainkan

karena Bouyancy Force.

Besarnya laju perpindahan panas konveksi dapat dirumuskan :

q=h \( T rSub { size 8{s} } - T rSub { size 8{ infinity } } \) } { ¿, T s>T∞

q=h \( T rSub { size 8{ infinity } } - T rSub { size 8{s} } \) } { ¿, T∞>T s .............................(2.13)

Dimana : h = koefisien perpindahan panas konveksi (W

m2 K ) q” = convection heat flux (

Wm2)

Thermal Resistance :

Rt , conv=

T s−T∞

q= 1

hA

Gambar 3.19 Perpindahan panas Konveksi



5.6.3 Perpindahan panas secara radiasi

Radiasi adalah proses di mana partikel energi atau panas yang

berpindah tanpa melewati suatu medium atau tanpa melewati suatu zat

perantara. Contohnya yaitu pemindahan panas dari sebuah burner ke pipa

radiant dalam gas heater yang fungsinya untuk memanaskan gas proses

didalam pipa.

Gambar 3.20 perpindahan panas secara radiasi

Besarnya laju perpindahan radiasi dapat dirumuskan :

qrad = ɛ.σ.A(Ts4+T∞

4)

q”rad = qA

q”rad = = ɛ.σ. (Ts4+T∞

4)...............................................(2.14)

Dimana : ɛ = Emmisivitas benda

σ = Konstanta Stefan-Boltzman (5,669 x10- 8 w/m2 k4 )

q” = convection heat flux (W

m2)

Thermal Resistance

Rt,rad = 1

(T ∞2+Ts2 ) (T ∞−Ts ) . ɛ . σ


xq 1,T 2T1,Ts 3T 4T 4,T

Ah1

1

Ak

L

B

B

Ak

L

A

A

Ak

L

C

C

Ah4

1

Hot fluid Cold fluid

T~,1, h1

T~,4, h4

Ts,1 T2

T3

T3,4

LA

LB

LC


Overall heat transfer coefficient

kA

Gambar 3.21 Perpindahan panas pada dinding komposit

Berikut adalah rumusan Overall heat transfer coefficient pada tiga

dinding berlapis A,B dan C disertai konveksi pada udara bebas.

U= 1R tot A

= 1

[ (1/h1 )+(L A /k A )+(L B /k B)+(LC /k C )+(1 /h 4 )] ...............(2.15)

Calculation of Heat Loss

q=UA ΔT ........................................................................(2.16)

q= A .ΔTR tot A

=A(T∞h−T∞c )

[ Rconv+Rcond+Rrad ) ]



q= { {ΔT} over {R size 8{ ital tot }A} } = { {T infinity h - T infinity c} over { left [ ital Rconv+ ital Rcond + ital Rrad \) right ]} } } {¿............................(2.17)

5.7 METODOLOGI PENELITIAN

5.8 ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

5.8.1 ANALISA DATA


T1 T5


Perhitungan Heat loss pada radiant section dan convection section

pada gas heater 404-B2.

5.8.1.1 Radiant section

5.8.1.1.1 Floor radiant section gas heater 404-B2

Gambar 3.22 gas heater 404-B2 burner floor radiant section

Gambar 3.23 Skema susunan refraktori pada bagian floor radiant section

Distribusi temperatur pada floor radiant section



Keterangan :

1. Fire clay Brick

2. Castable T∞hot T∞cold

3. Calcium silicate

4. Calcium cilicate

5. Carbon steel plate

Gambar 3.24 distribusi temperature pada floor radiant section

Dari hasil pengambilan data didapatkan :

T1 = 935oC

T5 = 53oC, 72,5oC, 46,9oC, 49oC

kbrick insulation = 1,45 W/m.oC

kcastable = 0,39 W/m.oC

kcalcium cilicate = 0,18 W/m.oC

kcarbon steel = 43 W/m.oC

analisa heat loss :

Perhitungan T5 didapatkan dari temperatur rerata

T5 = (53+72,5+46,9+49)oC

4

T5 = 55,35oC

q = U.A.ΔT

U= 1R tot A

= 1

[(L1 /k 1)+(L2 /k 2)+(L3 /k 3 )+(L 4 /k 4 )+(L 5/ k 5 )]q” = q/A

q” = U. ΔT

q= { {T size 8{1} - T size 8{5}} over { left [ \( L size 8{1}/k size 8{1} \) + \( L size 8{2}/k size 8{2} \) + \( L size 8{3}/k size 8{3} \) + \( L size 8{4}/k size 8{4} \) + \( L size 8{5}/k size 8{5} \) right ]} } } { ¿


42 31


q” =

(935−55,35 )oC0,063m

1,45W /m .oC+

0,115m0,39W /m .oC

+0,05m

0,18W /m.oC+

0,07m0,18W /m.oC

+0,05m

43W /m.oC

q” = 874,27 W/m2

maka Heat loss yang terjadi didaerah floor radiant section adalah

sebesar 874,27

W/m2

5.8.1.1.2 Wall radiant section gas heater 404-B2

Keterangan :

6184 250 20 1. Insulation

f blanket

2. Plate

3. Insulation Brick

4. Calcium silicate

3710 50 70 50 178

Gambar 3.25 Skema refraktori di wall radiant section

Distribusi temperatur

Gambar 3.26 distribusi temperature ketinggian (0-3.710) m


T∞hT∞c

qx 1

4

32

T∞cT∞h

T1 T4


Dari hasil pengambilan data didapatkan : ketinggian (0 - 3,710) m

T1 = 910oC, 935oC

T4 = 73,0oC, 76,8oC

Kbrick insulation = 0,42 W/m.oC



kinsulation f. blanket = 0,33 W/m.oC

analisa heat loss :


T4 = (910+935)oC

2

= 922,5oC

T4 = (76,8+73,0)oC

2

T4 = 74,9oC

q = U.A.ΔT

U= 1R tot A

= 1

[(L1 /k 1)+(L2 /k 2)+(L3 /k 3 )+(L 4 /k 4 )]q” = q/A

q” = U. ΔT

q= { {T size 8{1} - T size 8{4}} over { left [ \( L size 8{1}/k size 8{1} \) + \( L size 8{2}/k size 8{2} \) + \( L size 8{3}/k size 8{3} \) + \( L size 8{4}/k size 8{4} \) right ]} } } { ¿

q” =

(922,5−74,9 )oC0,178m

0,42W /m .oC+

0,05m0,18W /m .oC

+0,07 m

0,18W /m.oC+

0,05m43W /m.oC

q” = 776,44 W/m2

maka Heat loss yang terjadi didaerah wall radiant section pada

ketinggian (0-3,710) m adalah sebesar 776,44 W/m2


2 31


Pada ketinggian (3,710-6,184) m

Gambar 3.27 Distribusi temperatur pada ketinggian (3.710-6.184) m

Dari hasil pengambilan data :

T1 = 910oC, 836oC

T3 = 88,3oC

analisa heat loss :


T1 = (910+836)oC

2

= 873oC

T3 = 88,3oC

q = U.A.ΔT

U= 1R tot A

= 1

[(L1 /k 1)+(L2 /k 2)+(L3 /k 3 )+(L 4 /k 4 )+(L 5/ k 5 )]q” = q/A

q” = U. ΔT


q” =

(873−88,3 )oC0,02m

0,33W /m.oC+

0,25m0,33W /m .oC

+0,05m

43W /m .oC


T∞h T∞c

T1 T3

1 32


q” = 957,71 W/m2

maka Heat loss yang terjadi didaerah wall radiant section pada

ketinggian (3,710-6,184) m adalah sebesar 947,71 W/m 2

5.8.1.1.3 Roof radiant section gas heater 404-B2

Keterangan :

1. Plate (stainless

steel)

2. Insulation G

blanket

Gambar 3.28 Skema refraktori di roof radiant section

Distribusi temperature


400

68

501

2

T1 T3

T∞h T∞c


Gambar 3.29 Distribusi temperatur roof radiant section


T1 = 836oC

T3 = 75,6oC, 85,7oC, 65oC

Kstainlees steel = 21,4 W/m.oC

kinsulation f. blanket = 0,265 W/m.oC

analisa heat loss :


T1 = 836oC

T3 = (75,6+85,7+65)oC

3

T3 = 75,43oC

q = U.A.ΔT

U= 1R tot A

= 1

[(L1 /k 1)+(L2 /k 2)+(L3 /k 3 )]q” = q/A

q” = U. ΔT

q= { {T size 8{1} - T size 8{2}} over { left [ \( L size 8{1}/k size 8{1} \) + \( L size 8{2}/k size 8{2} \) \( L size 8{3}/k size 8{3} \) right ]} } } { ¿

q” =

(836−75,43 )oC0,4m

0,33W /m.oC+

0,068m0,33W /m .oC

+0,05m

21,4W /m .oC

q” = 535,42 W/m2

maka Heat loss yang terjadi didaerah roof radiant section pada adalah

sebesar 535,42 W/m 2

5.8.1.2 Convection section

5.8.1.2.1 Wall convection section


3

2

1

3

42 31


Keterangan :

1. Plate (carbon

steel)

2. Brick

Insulation

3. Calcium

Silicate

3030114

50 60 40 218

Gambar 3.30 skema gambar refraktori di convection section

Distribusi temperature

Gambar 3.31 Distribusi temperatur ketinggian (0-5.151) m

Pengamatan dilakukan dari ketinggian (0-5151) m

T1 = 830oC, 471oC

T4 = 71oC, 68,7oC




analisa heat loss :

Perhitungan T1 dan T4 didapatkan dari temperatur rerata


T∞cT∞h

T1 T4

42 31


T1 = (830+471)oC

2

= 650,5oC

T4 = (71+68,7)oC

2

T4 = 69,85oC

q = U.A.ΔT

U= 1R tot A

= 1

[(L1 /k 1)+(L2 /k 2)+(L3 /k 3 )+(L 4 /k 4 )]q” = q/A

q” = U. ΔT


q” =

(650,5−69,85 )oC0,218m

0,23W /m.oC+

0,04m0,18W /m .oC

+0,06m

0,18W /m .oC+

0,05m43W /m .oC

q” = 385,93 W/m2

maka Heat loss yang terjadi didaerah wall convection section pada

adalah sebesar 385,93 W/m 2

Pengamatan dilakukan dari ketinggian (5.151-10.044) m

Gambar 3.32 distribusi temperatur ketinggian (5.151-10.044) m

T1 = 456oC, 295,87oC

T4 = 57,5oC, 48,3oC




analisa heat loss :


T∞cT∞h

T1 T4


Perhitungan T1 dan T4 didapatkan dari temperatur rerata

T1 = (456+295,87)oC

2

= 375,94oC

T4 = (57,5+48,3)oC

2

T4 = 52,9oC

q = U.A.ΔT

U= 1R tot A

= 1

[(L1 /k 1)+(L2 /k 2)+(L3 /k 3 )+(L 4 /k 4 )]q” = q/A

q” = U. ΔT


q” =

(375,94−52,9 )oC0,114m

0,23W /m.oC+

0,03m0,18W /m .oC

+0,03m

0,18W /m .oC+

0,05m43W /m .oC

q” = 389,13 W/m2

maka Heat loss yang terjadi di daerah wall convection section pada


5.8.1.2.2 Roof convection section

Keterangan :

1. Plate (carbon Steel)

2. Insulation Castable


1

T∞c

T1

T2


Gambar 3.33 Skema susunan refraktori di roof convection section


T1 = 157 oC

T2 = 43,5 oC


kcastable = 0,20 W/m.oC

analisa heat loss :

q = U.A.ΔT

U= 1R tot A

= 1

[(L1 /k 1)+(L2 /k 2) ]q” = q/A

q” = U. ΔT

q= { {T size 8{1} - T size 8{2}} over { left [ \( L size 8{1}/k size 8{1} \) + \( L size 8{2}/k size 8{2} \) right ]} } } { ¿

q” =

(157−43,5 )oC0,05m

0,20W /m.oC+

0,05m43W /m.oC

q” = 451,9 W/m2

maka Heat loss yang terjadi di roof convection section adalah sebesar

451,9 W/m 2


2

T∞h


5.8.2 PEMBAHASAN

Pada gas heater 404-B2 menggunakan refraktori diseluruh permukaan

ruang pembakaran. Refraktori di daerah floor radiant section terdapat 4

lapisan refraktori yang terdiri dari lapisan teratas fire clay brick, lapisan

kedua insulation castable, sedangkan lapisan ketiga dan keempat adalah

calsium silicate. Dari hasil perhitungan heat loss didaerah floor radiant secton

adalah

874,27 W/m 2 .

Bagian wall radiant section terdapat beberapa variasi refraktori

terhadap ketinggan. Pada ketinggian (0-3.710) m, menggunakan 3 lapisan

refraktori yang terdiri dari brick insulation pada lapisan pertama, dan lapisan

kedua dan ketiga adalah calsium silicate, Dari hasil perhitungan didapatkan

heat loss diwall radiant section pada ketinggian (0-3.710)m adalah 776,44

W/m 2 . Sedangkan pada ketinggian (3.710-6.184) m hanya menggunakan

refraktori insulation G blanket, perbedaan ini dikarenakan pada ketinggian

3.710-6.184 m panas yang mengenai permukaan ini suhunya lebih rendah



daripada permukaan bawah, karena jarak burnerpun semakin jauh. Dari hasil

perhitungan heat loss pada ketinggian 3.710-6.184 adalah 957,71 W/m 2

Pada bagian roof radiant section menggunakan insulation G blanket,

dan dari perhitungan didapatkan nilai heat loss sebesar 535,42 W/m 2 .

Convection section refraktori digunakan didaerah wall dan roof. Pada

wall convection section terdapat variasi pengisolasian refraktori. Pada

ketinggian (0-5.151) m, terdapat 3 lapisan refraktori yang terdiri dari brick

insulation pada lapisan pertama dan calsium silicate pada lapisan kedua dan

ketiga. Sedangkan pada ketinggian (5.151-10.044) m, menggunakan

refraktori yang sama dengan ketinggian (0-5.151) m, namun perbedaannya

terletak pada ketebalan refraktori. Pada ketinggian (5.151-10.044) m

refraktori yang digunakan lebih tipis daripada refraktori pada ketinggian (0-

5.151), hal ini dikarenakan temperature pada ketinggian (5.151-10.044) m

lebih rendah daripada ketinggian (0-5.151) m, sehingga penyerapan

panasnyapun semakin rendah. Dari perhitungan analisis heat loss pada

ketinggian (0-5.151) m adalah 385,93 W/m 2 dan pada ketinggian (5.151-

10.044) m adalah 389,13 W/m 2 .

Pada roof convection section, temperature gas pembakaran yang akan

dialirkan ke atmosfir sudah sangat rendah. Sehingga tidak memerlukan

banyak refraktori. Refraktori yang digunakan pada roof convection section

adalah insulation castable. Dari perhitungan analisis heat loss pada roof

convection section didapatkan losses panas sebesar 451,9 W/m2.



BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Adapun beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari analisa

permasalahan di atas adalah sebagai berikut :

1. Heat loss yang terjadi didaerah floor radiant section adalah sebesar

874,27 W/m 2

2. Heat loss yang terjadi didaerah wall radiant section pada ketinggian

(0-3,710) m adalah sebesar 776,44 W/m 2



3. Heat loss yang terjadi didaerah wall radiant section pada ketinggian

(3,710-6,184) m adalah sebesar 957,71 W/ m2 Heat loss yang terjadi

didaerah wall convection section pada adalah sebesar 385,93 W/m 2

4. maka Heat loss yang terjadi di daerah wall convection section pada


5. maka Heat loss yang terjadi di roof convection section adalah sebesar

451,9 W/m 2

6.2. Saran

Adapun saran yang dapat diberikan adalah :

1. Brick insulation pada convection section seharusnya dipasang pada

radiant section, dikarenakan temperature di radiant section lebih tinggi

daripada di convection section. Spesifikasi nilai konduktifitas thermal

brick insulation di convection section lebih kecil dibanding brick

insulation di radiant section. Sesuai dengan perumusan bahwa nilai

heat loss berbanding lurus dengan konduktifitas thermal (k). Semakin

rendah nilai konduktifitas thermal maka semakin rendah pula heat loss

yang dihasilkan. Sehingga dapat lebih meminimalisir heat loss di

radiant section.

2. Perlu diperhatikan spesifikasi refraktori di floor radiant section, karena

heat loss yang dihasilkan cukup besar.

DAFTAR PUSTAKA

Incropera., Fundamentals of heat and mass transfer.

Supomo., Balai Besar Keramik.

Aklis Nur, 2006, Study Heat Losses pada isobaric zone hyl-III Direct Reduction Plant PT Krakatau Steel, Laporan kerja praktek, Jurusan teknik mesin, Universitas Muhammadiyah, Surakarta.

PT KRAKATAU STEEL, 1994, Reduction Gas Heater section f DRI plant HYL III


laporan ardana ya (dr)

Documents