laporan praktek kerja semen indonesia
DESCRIPTION
laporan pentingTRANSCRIPT
-
LAPORAN PRAKTEK KERJA
PABRIK SEMEN
PT. SEMEN INDONESIA (Persero) Tbk,
PABRIK TUBAN
Oleh :
Wiranto (I 0510039)
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
-
iii
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan YME, karena atas rahmat-
Nya, penulis dapat menyelesaikan dan menyusun laporan praktek kerja ini yang
merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program Strata Satu (S-1)
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Dengan adanya praktek kerja ini, diharapkan mahasiswa dapat
membandingkan antara teori yang dipelajari dan penerapannya di dalam dunia
industri, sehingga dapat menyiapkan diri dalam memasuki dunia industri.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orang tua penulis yang selalu mendukung serta mendoakan penulis, sehingga
penulis dapat melakukan praktek kerja dengan lancar tanpa ada halangan.
2. Dr. Sunu H. Pranolo, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret.
3. Dr. Margono, S.T., M.T selaku dosen pembimbing yang telah mengarahkan dan
membantu dalam penyelesaian tugas praktek kerja ini.
4. Ir. Aris Sunarso, selaku Kepala Bagian Pendidikan dan Pelatihan PT Semen
Indonesia (Persero) Tbk.
5. Oktoria Masniari, S.T., selaku pembimbing lapangan yang telah memberikan
petunjuk dan bimbingan selama pelaksanaan praktek kerja di PT Semen
Indonesia (Persero) Tbk., Pabrik Tuban.
6. Semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan praktek kerja maupun
penyusunan laporan kerja praktek ini.
-
iv
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Akhirnya penulis mengharapkan agar laporan ini dapat memberikan
manfaat. Penulis menyadari kemungkinan laporan ini masih jauh dari sempurna
sehingga kritik dan saran membangun sangat penyusun harapkan demi
kesempurnaan dan pengembangan selanjutnya. Semoga laporan ini dapat
digunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta,
Penulis
-
v
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
v
Daftar Isi
Halaman Judul ..................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ............................................................................................. ii
Kata Pengantar ..................................................................................................... iii
Daftar Isi.............................................................................................................. v
Daftar Tabel ......................................................................................................... vii
Daftar Gambar ...................................................................................................... viii
Intisari ................................................................................................................. ix
Bab I Pendahuluan .............................................................................................. 1
A. Sejarah dan Perkembangan PT. Semen Gresik (Persero) Tbk ................. 1
B. Visi dan Misi ............................................................................................ 4
C. Lokasi Pabrik ........................................................................................... 5
D. Tata Letak Pabrik Tuban .......................................................................... 7
E. Bahan Baku dan Produk ........................................................................... 8
F. Organisasi Perusahaan ............................................................................. 11
G. Keselamatan dan Kesehatan Kerja ........................................................... 15
Bab II Deskripsi Proses ....................................................................................... 16
A. Konsep Proses .......................................................................................... 16
B. Diagram Alir Proses ................................................................................. 34
C. Langkah-langkah Proses .......................................................................... 35
Bab III Spesifikasi Alat ....................................................................................... 50
A. Spesifikasi Alat Utama ............................................................................. 50
B. Spesifikasi Alat Pendukung ..................................................................... 64
Bab IV Utilitas .................................................................................................... 72
A. Penyediaan Air ......................................................................................... 72
B. Penyediaan Listrik .................................................................................... 75
C. Penyediaan Udara Tekan.......................................................................... 76
D. Penyediaan IDO ....................................................................................... 76
Bab V Pengolahan Limbah ................................................................................. 77
-
vi
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
A. Limbah Cair ............................................................................................. 77
B. Limbah Udara (Debu) .............................................................................. 77
C. Limbah Padat ........................................................................................... 77
Bab VI Laboratorium .......................................................................................... 78
A. Program Kerja Laboratorium ................................................................... 78
B. Alat-alat Laboratorium ............................................................................. 78
C. Prosedur Analisis ..................................................................................... 79
Bab VII Penutup .................................................................................................. 81
A. Kesimpulan .............................................................................................. 81
B. Saran ......................................................................................................... 81
Daftar Pustaka ..................................................................................................... 82
Lampiran ............................................................................................................. 83
-
vii
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
vii
Daftar Tabel
Tabel II.1 Panas Hidrasi Komponen dalam Semen ......................................... 20
Tabel II.2 Perbandingan Panas Hidrasi ............................................................ 20
Tabel II.3 Tipe dan Komposisi Semen Portland ............................................. 26
Tabel II.4 Komposisi Material di Mix Bin ....................................................... 39
Tabel II.5 Suhu Material Tiap Stage ................................................................ 43
Tabel II.6 Perbandingan Bahan Baku dan Bahan Campurannya ..................... 48
-
viii
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
viii
Daftar Gambar
Gambar I.1 Lokasi dan Tata Letak Pabrik ...................................................... 7
Gambar II.1 Blok Diagram Proses Pembuatan Semen .................................... 34
Gambar III.1 Hammer Crusher 51
Gambar III.2 Two Roller Crusher ..................................................................... 52
Gambar III.3 Reclaimer .................................................................................... 52
Gambar III.4 Loesche Vertical Roller Mill (VRM) ........................................... 54
Gambar III.5 Blending Silo ............................................................................... 55
Gambar III.6 Suspension Preheater .................................................................. 57
Gambar III.7 Rotary Kiln .................................................................................. 59
Gambar III.8 Grate Cooler ............................................................................... 60
Gambar III.9 Ball Mill....................................................................................... 61
Gambar IV.1 Sistem Pengolahan Air ................................................................. 75
file:///E:/KULIAH/SEMESTER%207/KP/00%20LAPORAN%20KERJA%20PRAKTEK%20PT%20SEMEN%20GRESIK_JTK.docx%23_Toc343068998file:///E:/KULIAH/SEMESTER%207/KP/02%20Laporan%20Praktek%20Kerja%20PT.%20Semen%20Gresik%20(Persero)%20Tbk.docx%23_Toc343294218file:///E:/KULIAH/SEMESTER%207/KP/02%20Laporan%20Praktek%20Kerja%20PT.%20Semen%20Gresik%20(Persero)%20Tbk.docx%23_Toc343294219file:///E:/KULIAH/SEMESTER%207/KP/02%20Laporan%20Praktek%20Kerja%20PT.%20Semen%20Gresik%20(Persero)%20Tbk.docx%23_Toc343294221
-
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
ix
Intisari
PT. Semen Indonesia (Persero) Tbk., Pabrik Tuban berlokasi di Desa Sumber
Arum, Kecamatan Kerek, Kabupaten Tuban Jawa Timur. Saat ini, PT Semen
Indonesia (Persero) Tbk., Pabrik Tuban memproduksi semen dengan kapasitas total
9.000.000 ton/tahun, meliputi empat plant yaitu Tuban I, Tuban II, Tuban III, dan
Tuban IV. Pabrik Tuban memproduksi dua jenis semen yaitu, Pozzolan Portland
Cement (PPC), Ordinary Portland Cement (OPC) dan Special Blended Cement
(SBC) .
Bahan baku yang digunakan berupa batu kapur, tanah liat, dengan bahan
korektif berupa copper slag, pasir silika, dan limestone (high grade) dan bahan
tambahan berupa gypsum, trass, dan fly ash. Kebutuhan masing-masing bahan yaitu
campuran batu kapur dan tanah liat sekitar 2600 ton/jam, pasir silika 52 ton/jam,
cooper slag 48 ton/jam, gypsum 28 ton/jam, dan trass 96 ton/jam (khusus semen
PPC). Semen jenis OPC diproduksi digunakan bahan baku batu kapur, tanah liat,
copper slag, gypsum dan fly ash. Sedangkan untuk membuat semen PPC digunakan
bahan tambahan berupa trass. Bahan bakar utama yang digunakan adalah batu bara
dan Industrial Diesel Oil (IDO).
Secara garis besar proses pembuatan semen dibagi menjadi lima tahap, yaitu
penyiapan bahan baku, penggilingan bahan mentah, pembakaran, penggilingan
akhir, dan pengemasan. Keseluruhan proses menggunakan proses kering.
Kelancaran proses produksi PT. Semen Indonesia (Persero) Tbk. didukung
oleh beberapa seksi yaitu seksi utilitas (penyediaan air, udara tekan, genset, dan
IDO), seksi pengolahan limbah (mengatasi pencemaran udara dengan pemasangan
dan perawatan electrostatic precipitator dan gravel bag filter), seksi pengendalian
proses, dan seksi jaminan mutu (menjamin kualitas semen dengan didukung oleh
laboratorium kimia, laboratorium fisika, dan laboratorium X-ray).
Keyword: PT. Semen Indonesia (Persero) Tbk, produksi semen
-
1
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
BAB I
PENDAHULUAN
A. Sejarah dan Perkembangan PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Sejarah dan perkembangan PT Semen Indonesia dibagi menjadi tiga masa
yaitu:
Masa perintisan
Masa persiapan
Masa pelaksanaan pembangunan
Secara terperinci penjelasan mengenai ketiga masa perkembangan PT Semen
Indonesia dapat dijelaskan pada subbab berikut ini.
A.1 Masa Perintisan
Masa perintisan ini dimulai pada tahun 1935, ketika seorang sarjana Belanda
bernama Ir. Van Ess melakukan penelitian geologis di sekitar Gresik. Hasil survei
menunjukkan adanya deposit batu kapur dalam jumlah besar. Penemuan ini
mendorong pemerintah Belanda untuk mendirikan pabrik Semen. Akan tetapi,
survei yang dilakukan tidak berkelanjutan karena pecahnya Perang Dunia II.
Pada tahun 1950, Drs. Moh. Hatta (wakil presiden RI pada masa itu),
mendorong pemerintah untuk merealisasikan proyek pembangunan pabrik semen
tersebut. Hasil penelitian ulang yang dilakukan menyimpulkan bahwa proses
pendirian pabrik Semen Gresik sangat baik. Dilaporkan bahwa deposit bahan galian
tersebut dapat memenuhi kebutuhan pabrik semen yang beroperasi dengan
kapasitas 250.000 ton per tahun selama 60 tahun. Tanggal 25 Maret 1953, dengan
akte notaris Raden Meester Soewandi nomor 41 Jakarta, didirikanlah badan hukum
NV. Semen Gresik.
A.2 Masa Persiapan
Realisasi pembangunan pabrik Semen Gresik tersebut selanjutnya oleh
pemerintah Indonesia diserahkan ke BIN (Bank Industri Negara). Dengan
penugasan tersebut, BIN mulai mengadakan persiapan-persiapan terutama yang
-
2
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
menyangkut penyediaan pembiayaan lokal yang berupa rupiah. Sedang untuk
pembiayaan valuta asing, digunakan kredit Bank USA.
Konsultan untuk persiapan pelaksanaan pembangunan pabrik ini adalah
White Eng AS dan Mc Donald Co. yang ditugaskan untuk menentukan lokasi
sekaligus merancang pembangunan pabrik.
A.3 Masa Pelaksanaan Pembangunan
Pelaksanaan pembangunan fisik pabrik dimulai pada bulan April 1955.
Pembangunan tahap pertama dari pabrik tersebut dimaksudkan untuk mendirikan
sebuah pabrik yang memiliki tanur pembakaran berkapasitas 250.000 ton/tahun
dengan kemungkinan perluasan dimasa yang akan datang. Setelah kurang lebih dua
tahun pelaksanaan pembangunan proyek tepatnya tanggal 7 Agustus 1957, Presiden
Soekarno meresmikan Pabrik Semen Gresik dengan kapasitas 250.000 ton/tahun.
Pada tahun 1961, pabrik Semen Gresik melakukan perluasan yang pertama
dengan menambah satu tanur pembakaran sehingga kapasitas produksi meningkat
menjadi 375.000 ton/tahun. Pada tanggal 17 April 1961, status NV. Semen Gresik
berubah menjadi perusahaan negara, yaitu PN. Semen Gresik. Dan terakhir tanggal
24 Oktober 1969, statusnya berubah lagi menjadi PT Semen Gresik (PERSERO)
hingga sekarang.
Pada tahun 1972, pabrik Semen Gresik melakukan perluasan yang kedua
dengan menambah satu buah kiln sehingga kapasitasnya menjadi 500.000
600.000 ton/tahun. Keempat kiln di atas adalah untuk proses basah. Pada tahun
1979, dilakukan perluasan ketiga dengan menambah dua buah Kiln untuk proses
kering, sehingga kapasitas produksi menjadi 1,5 juta ton/tahun. Pada tahun 1988,
dilakukan konversi bahan bakar dari minyak ke batubara sebagai upaya untuk
menekan biaya bahan bakar.
Pada tahun 1991, PT Semen Gresik (PERSERO) Tbk. mengadakan go public
setelah listing di bursa pada tanggal 8 Juli 1991 dengan menjual 27% ( 40 juta)
lembar saham kepada masyarakat. Komposisi kepemilikan saham menjadi Negara
83% dan Masyarakat 27%. Optimalisasi pabrik Semen Gresik dilakukan pada tahun
1992 dengan mengganti jenis Suspension Preheater dari Gepol menjadi Cyclone,
-
3
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
sehingga kapasitas terpasang pabrik Semen Gresik Unit I dan II menjadi 1,8 juta
ton/tahun.
Tanggal 16 November 1994, ditandatangani kerjasama perjanjian antara PT
Semen Gresik dengan Fuller International untuk pembangunan perluasan keempat,
yaitu pabrik Semen Gresik Unit III di Kota Tuban yang berkapasitas 2,3 juta
ton/tahun dan diresmikan oleh Presiden Soeharto pada tanggal 24 September 1994.
Salah satu alasan didirikannya Unit III di Tuban ini adalah struktur geografis Kota
Tuban dan sekitarnya, yaitu pegunungan kapur yang mempunyai kemungkinan
dilakukan penggalian bahan baku sampai dengan seratus tahun mendatang. Dengan
berdirinya pabrik Semen Gresik Unit III ini, maka total kapasitas produksi menjadi
4,1 juta ton/tahun.
Unit pabrik I dan II terletak di Desa Sidomoro, Kabupaten Gresik. Sedangkan
Unit III terletak di Desa Sumber Arum, Kecamatan Kerek, Kabupaten Tuban. Pada
masa ini pabrik yang beroperasi adalah Unit III, sedangkan untuk Unit I dan II
beroperasi sebagai finishing dan analisis (laboratorium) saja.
Bulan September 1995, PT Semen Gresik (Persero) melakukan penjualan
sahamnya kepada masyarakat untuk kedua kalinya sehingga komposisi
kepemilikan saham menjadi 65% milik pemerintah dan 35% milik masyarakat.
Berkat disiplin dan kerjasama yang baik di antara para pegawai, maka pada tanggal
29 Mei 1996 PT Semen Gresik memperoleh sertifikat ISO 9002 untuk Unit I, II,
dan III di Gresik dan Tuban.
Pada tanggal 17 April 1997 dilakukan peresmian pabrik Semen Gresik Tuban
II sebagai perluasan pabrik Semen Gresik unit III oleh Presiden Soeharto. Pabrik
ini mempunyai kapasitas 2,3 juta ton/tahun. Pada tanggal 20 Maret 1998, Presiden
Soeharto meresmikan pabrik Semen Tuban III yang juga berkapasitas 2,3 juta
ton/tahun. Dengan selesainya pabrik Semen Tuban III, maka pabrik Semen Gresik
mempunyai total produksi 8,2 juta ton per tahun.
Pada tanggal 17 Septemner 1998 Pemerintah melepas 14% saham di Semen
Gresik Group ke Cemex S.A. de C.V. Komposisi kepemilikan saham berubah
menjadi Pemerintah 51%, masyarakat 35% dan Cemex S.A. de C.V 14%. Pada
-
4
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
tanggal 30 September 1999 komposisi kepemilikan saham berubah lagi menjadi
pemerintah 51,01%, masyarakat 24,09% dan Cemex S.A. de C.V 24,9%.
Pada tanggal 21 Maret 2001 Semen Gresik memperoleh sertifikat Sistem
Manajemen Lingkungan ISO 14001 dan telah menerapkan GCG (Good Corporate
Governance).
Pada tanggal 27 Juli 2006 terjadi transaksi penjualan saham Cemex S.A. de
C.V. ke Blue Valley Holding PTE Ltd, sehingga komposisi kepemilikan saham
menjadi 51,01% milik Pemerintah RI, 24,09% milik masyarakat dan 24,90% milik
Blue Valley Holding PTE Ltd. Pada awal tahun 2010 saham milik Blue Valley
Holding PTE Ltd dijual ke masyarakat sehingga saat ini komposisi kepemilikan
saham PT Semen Gresik (Persero) menjadi Pemerintah RI 51,01% dan masyarakat
48,99%. Pada tahun 2012, PT Semen Gresik (Persero) mengimplementasikan
langkah transformasi dengan menjadi strategic holding sekaligus mengadakan
perubahan nama menjadi PT Semen Indonesia (Persero) Tbk berdasarkan
keputusan dari Kementerian Hukum dan Hak Asasi Manusia, Republik Indonesia.
B. Visi dan Misi
B1. Visi
Menjadi Perusahaan Persemenan Terkemuka di Indonesia dan Asia Tenggara.
B.2 Misi
1. Memproduksi, memperdagangkan semen dan produk terkait lainnya yang
berorientasikan kepuasan konsumen dengan menggunakan teknologi yang
ramah lingkungan.
2. Mewujudkan manajemen perusahaan yang berstandar internasional dengan
menjunjung tinggi etika bisnis dan semangat kebersamaan serta bertindak
proaktif, efisien dan inovatif dalam setiap karya.
3. Meningkatkan keunggulan bersaing dalam industri semen domestik dan
internasional.
4. Memberdayakan dan mensinergikan unit-unit usaha strategik untuk
meningkatkan nilai tambah secara berkesinambungan.
-
5
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
5. Mengembangkan komitmen terhadap peningkatan kesejahteraan pemangku
kepentingan (stakeholders) terutama pemegang saham, karyawan dan
masyarakat sekitar.
C. Lokasi Pabrik
Dalam pendirian suatu pabrik, salah satu faktor yang sangat penting adalah
pemilihan lokasi pabrik. Karena pemilihan lokasi pabrik yang tepat dapat
menaikkan daya guna dan akan menghemat biaya produksi suatu pabrik.
Pabrik Semen Indonesia Unit III berada di Desa Sumber Arum, Kec. Kerek,
Kab. Tuban, Jawa Timur dengan luas area 15.000 ha dan luas bangunan 400.000
m2 .
Pemilihan lokasi pabrik PT Semen Indonesia antara lain didasarkan pada:
1. Pertimbangan bahan baku
Bahan baku batu kapur dan tanah liat cukup tersedia, batu kapur berada di
Desa Popongan dan tanah liat terletak di Desa Tlogowaru dan Mliwang,
kurang lebih 5 km dari lokasi pabrik.
2. Pertimbangan bahan pembantu
Pasir Silika diperoleh dari Tuban dan Madura. Copper Slag diperoleh dari PT
Copper Smelting Gresik. Gypsum diperoleh dari PT Petrokimia Gresik
berupa gypsum sintetis. Walaupun bahan pembantu tersebut lokasinya agak
jauh, hal ini bukan merupakan masalah yang serius, karena lokasi pabrik
dekat dengan jalan raya yang menghubungkan kota-kota di Pulau Jawa.
3. Pertimbangan faktor transportasi
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk. di Tuban memiliki lokasi yang strategis
karena:
- Terletak kurang lebih 9 km dari tepi jalan raya yang menghubungkan kota-
kota besar seperti Surabaya dan Semarang.
- Terletak dekat dengan pantai Tuban dan memiliki pelabuhan sendiri.
4. Pertimbangan faktor sosial
-
6
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
PT Semen Indonesia menyerap tenaga kerja sehingga dapat membantu
program pemerintah dalam menanggulangi pengangguran. Tenaga kerja di
Tuban cukup tersedia.
5. Pertimbangan pemasaran
Wilayah pemasaran Semen Indonesia Group menjangkau seluruh provinsi di
Indonesia serta ekspor ke beberapa negara di Asia.
-
7
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
D. Tata Letak Pabrik Tuban
Gambar I.1 Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Keterangan Gambar:
1. Limestone Crushing 13. Clinker Cooler
2. Clay Crushing 14. Clinker Storages
3. Clay Storages 15. Central Control Room
4. Limestone Storages 16. Gypsum/Trass Bin
5. Raw Material 17. Cement Finish Mill
6. Iron Silica Storages 18. Cement Storages Silo
7. Raw Mill 19. Cement Packing and Load Out
8. Electrostatic Precipitator 20. Masjid
9. Coal mill 21. Dormitory
10. Blending silo 22. Kantor Utama
11. Suspension Preheater 23. Utilitas
12. Rotary kiln 24. Bengkel Pemeliharaan Mesin
-
8
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Tata letak pabrik seperti dapat dilihat pada Gambar I.1, disusun dengan
pertimbangan sebagai berikut:
1. Unit-unit penyiapan bahan baku seperti limestone dan clay crusher,
limestone, dan clay storage terletak dekat dengan area penambangan, hal ini
bertujuan untuk kemudahan dalam penyimpanan sementara sebelum material
dibawa ke pabrik.
2. Roller mill dan unit pembakaran seperti blending silo, coal grinding,
preheater, kiln dan cooler terletak di satu area, hal ini bertujuan agar proses
aliran material dari alat-alat tersebut menjadi lebih mudah.
3. Electrostatic presipitator (EP) sebagai alat pemisah debu dan dapat
beroperasi pada suhu tinggi dipasang pada keluaran unit penggilingan bahan
baku/roller mill dan cooler karena pada kedua alat tersebut debu keluar
bersama gas dalam jumlah banyak dan bersuhu cukup tinggi (95C).
4. Dome klinker dan gypsum storage terletak di dekat unit finish mill sehingga
transport material untuk penggilingan akhir sampai menjadi semen akan lebih
mudah dan singkat.
5. Semen silo dan unit packer berada pada satu tempat dan terletak dekat dengan
jalur transportasi utama menuju ke pelabuhan, hal ini bertujuan memudahkan
truk pengangkut semen melintas di dalam pabrik.
E. Bahan Baku dan Produk
Bahan baku dalam pembuatan semen terdiri dari tiga kategori yaitu bahan
baku utama, bahan korektif dan bahan tambahan (aditif). Penjelasan mengenai
ketiga bahan baku tersebut:
E.1 Bahan Baku Utama
Bahan baku utama merupakan bahan dasar dalam industri semen. Bahan baku
utama terdiri dari:
a. Batu kapur (Limestone)
Batu kapur merupakan bahan baku utama pembuatan semen karena memiliki
kadar CaCO3 tinggi. Batu kapur mempunyai tingkat kekerasan berbeda-beda
tergantung dari umur geologinya. Semakin tua umurnya maka akan semakin keras.
-
9
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Kekerasan batu kapur secara umum adalah 1,8 5,0 skala mohr dan specific gravity
2,6 2,8. Dalam keadaan murni, batu kapur berwarna putih karena dipengaruhi oleh
adanya komponen tanah liat dan oksida besi. Batu kapur sebagai bahan baku dalam
pembuatan semen mempunyai kadar CaO sebesar 50% - 60% dan kadar airnya
sekitar 5%.
b. Tanah liat (Clay)
Tanah liat (2SiO3.2H2O) termasuk ke dalam kelompok mineral Siliceous dan
Argillaceous, yaitu mineral sumber silika (SiO2), besi alumina (Fe2O3), serta
kandungan CaCO3 kurang dari 75%. Tanah liat pada dasarnya terdiri atas berbagai
variasi komposisi. Pada umumnya tanah liat merupakan senyawa alumina silica
hydrate dengan kadar H2O maksimal 25% dan kadar A12O3 minimal 14%.
E.2 Bahan Korektif
Bahan korektif merupakan bahan baku penambah untuk koreksi bahan baku
ketika terjadi kekurangan. Bahan korektif antara lain:
a. Pasir Silika (SiO2)
Pasir silika didatangkan dari Tuban dan Madura. Pada umumnya pasir ini
tercampur dengan benda-benda logam lainnya sehingga potensinya kurang dari
100%. Pasir silika dengan kadar 95% merupakan bahan baku baik dalam
pembuatan semen.
b. Copper Slag (Fe2O3)
Copper slag digunakan sebagai pengoreksi kekurangan kandungan Fe2O3
pada tanah liat. Pasir besi harus mempunyai kandungan Fe2O3 yang lebih dari 75%
agar dapat menambah kekurangan kandungan besi pada tanah liat. Kekurangan besi
oksida dapat menyebabkan kehilangan kekuatan semen yang justru menjadi sifat
utama kualitas suatu produk semen. Selain sebagai bahan baku korektif, copper slag
juga berfungsi sebagai penghantar panas pada proses pembuatan terak (klinker).
Copper slag mempunyai sifat menggumpal dan merupakan komponen dengan berat
jenis terbesar dari komponen lainnya.
c. Limestone (CaCO3)
-
10
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Limestone digunakan sebagai pengoreksi apabila kadar CaO dalam bahan
baku kurang. Limestone yang digunakan adalah yang mempunyai kadar CaO tinggi
yaitu jenis High Grade Limestone.
E.3 Bahan Tambahan (Aditif)
Bahan tersebut ditambahkan dalam klinker agar didapatkan sifat-sifat
tertentu. Bahan-bahan tambahan adalah :
a. Batuan gypsum (CaSO4.2H2O)
Bahan baku tersebut diperoleh dari limbah pabrik Petrokimia. Batu gips ini
dipakai sebagai bahan campuran pada terak untuk digiling pada penggilingan akhir.
Tujuan penambahan gips pada saat penggilingan terak adalah untuk memperlambat
pengerasan pada semen, mencegah adanya false set, serta memberikan kekuatan
tekanan pada semen.
b. Trass
Trass adalah bahan hasil letusan gunung berapi yang berbutir halus dan
banyak mengandung oksida silika amorf (SiO2) dan telah mengalami pelapukan
hingga derajat tertentu.
c. Fly Ash
Fly ash merupakan abu dari sisa pembakaran batu bara dengan kandungan
oksida silika amorf (SiO2) sebesar 40,06%. Penambahan bahan ini yaitu untuk
meningkatkan kuantitas produk semen.
E.4 Produk PT Semen Indonesia
PT Semen Indonesia memproduksi dua jenis semen yaitu:
a. Ordinary Portland Cement (OPC)
Ordinary Portland Cement merupakan semen campuran dengan limestone
sebagai bahan tambahan pada campuran terak dan gypsum pada proses
penggilingan akhir. OPC diproduksi di Pabrik Tuban III. Semen ini merupakan
semen hidrolis untuk konstruksi khusus yang tidak memerlukan ketahanan sulfat,
persyaratan panas hidrasi, dan kekuatan awal yang tinggi. OPC digunakan untuk
-
11
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
industri besar seperti gedung-gedung bertingkat, jembatan, landasan pacu, dan jalan
raya.
b. Portland Pozzolan Cement (PPC)
Portland Pozzolan Cement merupakan semen campuran dengan pozzolan
sebagai bahan tambahan pada campuran terak dan gypsum pada proses
penggilingan akhir. PPC diproduksi di Pabrik Tuban I dan Tuban II. Semen ini
digunakan untuk konstruksi umum yang tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi
sedang. Semen ini digunakan untuk bangunan perumahan, bendungan, dam, irigasi,
bangunan tepi pantai, daerah rawa/gambut, dan bahan bangunan (genteng dan
ubin).
F. Organisasi Perusahaan
Kelancaran dan kontinuitas operasional suatu pabrik merupakan hal penting
dan menjadi tujuan utama setiap perusahaan. Struktur organisasi memberikan
wewenang pada setiap bagian perusahaan untuk melaksanakan tugas yang
dibebankan kepadanya, juga mengatur fungsi-fungsi atau orang-orang dalam
hubungan satu dengan yang lain dalam melaksanakan fungsi mereka.
Adapun struktur organisasi PT. Semen Indonesia (Persero) berbentuk
organisasi garis (Line Organization) yang tertuang dalam Surat Keputusan Direksi
Nomor 005/Kpts/Dir/2011, tentang Struktur Organisasi di PT. Semen Indonesia
(Persero).
Kedudukan tertinggi Struktur Organisasi dipegang oleh seorang Direktur Utama
yang dibantu oleh seorang Wakil Direktur Utama yang membawahi 4 orang
direktur, antara lain :
Direktur Produksi
Direktur Litbang
Direktur Pemasaran
Direktur Keuangan
Direktur Utama juga membawahi langsung Satuan Pengawasan Intern dan
Departemen Sumber Daya Manusia. Satuan Pengawasan Intern membawahi 2 dinas
-
12
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
yaitu: Dinas Pengawasaan Keuangan dan Administrasi serta Dinas Pengawasaan
Teknik.
Pada Struktur Organisasi pada PT. Semen Indonesia juga terdapat sebuah
kompartemen dan sekretaris perusahaan, di mana kompartemen tersebut adalah
kompartemen pabrik Tuban yang secara organisatoris berada di bawah Direktur
Produksi. Kompartemen ini membawahi 4 departemen:
- Departemen Produksi I
- Departemen Produksi II
- Departemen Produksi III
- Departemen Produksi IV
Sedangkan Departemen Pabrik Gresik berada langsung di bawah Direktur
Produksi. Sekretaris Perusahaan dalam organisasi berada di bawah Direktur
Keuangan dan Sekretaris Perusahaan ini membawahi Hubungan Pesaham.
Direktur Keuangan juga membawahi langsung sebuah Departemen
Keuangan dan Akuntansi serta Departemen Pengembangan Perusahaan/Wakil
Manajemen.
Direktur Litbang membawahi 3 departemen antara lain:
Departemen Rancang bangun
Departemen Teknik
Departemen Litbang dan Jaminan Mutu
Sedangkan Direktur Pemasaran membawahi 2 departemen antara lain:
Departemen Pemasaran
Departemen Pembelian dan Pergudangan
Badan Usaha PT Semen Indonesia (Persero) Tbk dan Kepemilikan saham.
Pada tanggal 24 Oktober 1969 Pabrik Semen Gresik berubah statusnya menjadi
Perseroan Terbatas (PT). Pemilikan Saham PT Semen Gresik saat ini adalah
Pemerintah RI (51,01%) dan masyarakat (48,99%). Sejak tanggal 15 September
1995 dilakukan konsolidasi tiga pabrik semen, yaitu antara:
- PT Semen Gresik (Persero)
- PT Semen Padang (Persero)
-
13
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
- PT Semen Tonasa (Persero)
PT Semen Gresik (Persero) Tbk. juga memiliki beberapa anak perusahaan
untuk pendukungan operasional pabrik. Anak perusahaan tersebut adalah:
a. PT Industri Kemasan Semen Gresik (IKSG)
PT Industri Kemasan Semen Gresik terletak di Tuban Jawa Timur. Bidang
usahanya meliputi: pengolahan bahan-bahan pokok pembuat kemasan melakukan
pemasaran dan distribusi berbagai macam barang mengenai pembuatan kemasan.
Produk IKSG adalah Kantong Kraft Jahit (Sewn Kraft), Kantong Kraft Lem (Pasted
Kraft), Kantong Woven Cloth (Sewn Woven), Kantong Kraft Laminasi Woven
(Sewn Woven Laminating), Kantong Besar, dan Kantong Belanja.
b. PT Kawasan Industri Gresik
PT Kawasan Industri Gresik terletak di Gresik, Jawa Timur. Bidang usahanya
meliputi: penjualan lahan industri, penjualan ruko, persewaan tanah industri,
persewaan bangunan pabrik siap pakai, persewaan gudang, persewaan gudang,
persewaan kantor, dan persewaan ruko.
c. PT Eternit Gresik
PT Eternit Gresik terletak di Gresik, Jawa Timur. Bidang usahanya meliputi:
memproduksi lembaran fiber-semen, panel, dan bahan bangunan lain dari fiber
semen, serta memproduksi bahan bangunan dari bahan setengah jadi fiber-semen
untuk diproses lebih lanjut.
d. PT United Traktor Semen Gresik (UTSG)
PT United Traktor Semen Gresik bergerak dalam bidang usaha:
- Eksplorasi dan eksploitasi bahan tambang darat kecuali minyak dan gas
- Pemasaran dan pertambangan hasil tambang
- Perdagangan barang dan peralatan tambang di dalam dan luar negeri
- Memberikan jasa usaha pertambangan.
e. PT Varia Usaha
PT Varia Usaha bergerak dalam bidang:
-
14
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
- Jasa pengangkutan
- Perdagangan/distributor semen
- Pertambangan
- Perdagangan barang industry
f. PT Swadaya Gatra
Bidang usaha PT Swadaya Gatra meliputi developer, kontraktor sipil,
kontraktor mekanikal, kontraktor mekanikal dan elektrikal, bengkel dan
manufaktur, fabrikasi baja, jasa penyewaan dan pemeliharaan alat berat, biro
teknik, industri dan perdagangan.
g. PT Eternit Gresik (PT EG)
PT Eternit Gresik (EG) berlokasi di Gresik, Jawa Timur dan bergerak dalam
bidang produksi asbes, bahan bangunan, dan cetakan. PT Eternit Gresik didirikan
pada tahun 1971 dan sejak saat itu menjadi perusahaan terkemuka di antara
produsen fiber semen lain di Indonesia serta perusahaan pertama yang
memproduksi fiber semen 100% bebas asbes di Indonesia dan satu-satunya
perusahaan yang memproduksi seluruh produknya tanpa mengandung asbes.
Komposisi pemegang saham dalam anak perusahaan Perseroan ini setelah
Perjanjian Jual dan Beli Saham pada tanggal 17 Mei 2006, No.129 yang diaktakan
oleh Noor Irawati, SH Notaris di Surabaya adalah sebagai berikut: Perseroan
memiliki saham sebesar 17,57% dan Team S.A sebesar 82,43%.
Dalam bidang pengelolaan perusahaan, EG telah memperoleh Sertifikat ISO
9001:2000 dan ISO 14001 dari Benchmark Australia, serta AS 4801 tentang
Keselamatan dan Kesehatan Kerja juga dari Benchmark Australia.
i. Thang Long Cement
Thang Long Cement merupakan salah satu anak perusahaan Galeximo yang
bergerak dalam bidang penghasil semen (pabrik semen). Pabrik semen yang baru
beroperasi secara komersial (comercial running) pada kuartal III/2008 ini memiliki
teknologi modern yang diadopsi dari Polysius, Jerman. Saat ini kapasitas produksi
yang dimiliki TLCC sebesar 2,3 juta ton/tahun atau sesuai dengan design capacity.
-
15
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Pabriknya berada di Provinsi Quang Ninh, atau di areal Hiep Phuoc
Industrial Park, Distrik Nha Be, Ho Chi Minh City. Kedepan, atas komitmen SGG
dan pihak Geleximco Group kapasitas pabrik ini akan ditingkatkan menjadi 6,5 juta
ton/tahun. (Sinergi,2013)
G. Keselamatan dan Kesehatan Kerja
Keselamatan kerja adalah rangkaian usaha-usaha untuk pencegahan
kecelakaan dalam proses kerja. Keselamatan sangat berpengaruh terhadap
peningkatan mutu produksi dan dapat membantu meningkatkan produksi. Bagian
keselamatan kerja bertugas untuk pencegahan segala tindakan maupun keadaan
berbahaya, dengan cara sebagai berikut:
1. Melakukan pengawasan terhadap lingkungan berbahaya
2. Melakukan pengawasan terhadap tindakan berbahaya
3. Menjaga pelaksanaan ketentuan keselamatan dan kesehatan kerja
4. Memeriksa dan merawat mobil pemadam kebakaran
5. Memeriksa dan merawat alat-alat pemadaman api ringan
6. Memeriksa dan merawat hydrant pemadam
7. Mencegah dan mengatasi terjadinya kebakaran
8. Mencegah dan menolong terjadinya kecelakaan kerja
9. Melaksanakan program TQC (Total Quality Control)
Alat-alat keselamatan kerja antara lain helm pengaman, pelindung mata,
perlindungan badan (baju tahan panas, jaket karet, jaket hujan, dan rompi kulit),
perlindungan tangan (kaos tangan karet, kaos tangan kulit, kaos tangan kain, dan
kaos tangan kombinasi), pelindung kaki, pelindung pernafasan, pelindung telinga
(peredam suara). Pada bagian-bagian tertentu dipasang rambu-rambu K3 untuk
pencegahan terjadinya kecelakaan kerja.
-
16
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
BAB II
DESKRIPSI PROSES
A. Konsep Proses
1. Definisi Semen
Semen adalah pengikat hidrolis, dimana jika bercampur dengan air akan
membentuk suatu pasta yang akan mengeras karena adanya hidrasi. (Locher and
Kropp, 1986)
2. Komposisi semen
Semen Portland terutama terdiri dari oksida kapur (CaO), oksida silika (SiO2),
oksida alumina (Al2O3), dan oksida besi (Fe2O3). Kandungan dari keempat oksida
kurang lebih 95% dari berat semen dan biasanya disebut major oxides, sedangkan
sisanya sebanyak 5% terdiri dari oksida magnesium (MgO) dan oksida lain.
Keempat oksida utama pada semen akan membentuk senyawa-senyawa yang biasa
disebut:
1) Trikalsium Silikat, 3CaO. SiO2 disingkat C3S
2) Dikalsium Silikat, 2CaO. SiO2 disingkat C2S
3) Trikalsium Aluminat, 3CaO. Al2O3 disingkat C3A
4) Tetra Kalsium Alumino Ferrite, 4CaO. Al2O3. Fe2O3, disingkat C4AF
Keempat senyawa tersebut mempunyai sifat sebagai berikut:
1) C3S
Sifat C3S hampir sama dengan sifat semen, yaitu apabila ditambahkan air
akan menjadi kaku dan dalam beberapa jam saja pasti akan mengeras. C3S
menunjang kekuatan awal semen dan menimbulkan panas hidrasi
500 joule/gram. Kandungan C3S pada semen portland bervariasi antara
35% - 55% tergantung pada jenis semen portland.
2) C2S
Pada penambahan air segera terjadi reaksi, menyebabkan pasta mengeras
dan menimbulkan sedikit panas yaitu 250 joule/gram. Pasta yang
mengeras, perkembangan kekuatannya stabil dan lambat pada beberapa
-
17
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
minggu, kemudian mencapai kekuatan tekan akhir hampir sama dengan
C3S. Kandungan C2S pada semen Portland bervariasi antara 15% - 35% dan
rata-rata 25%.
3) C3A
Dengan air bereaksi menimbulkan panas hidrasi yang tinggi yaitu 850
joule/gram. Perkembangan kekuatan terjadi pada satu sampai dua hari,
tetapi sangat rendah. Kandungan C3A pada semen Portland bervariasi antara
7% - 15%.
4) C4AF
Dengan air bereaksi dengan cepat dan pasta terbentuk dalam beberapa
menit, menimbulkan panas hidrasi 420 joule/gram. Warna abu-abu pada
semen dipengaruhi oleh C4AF. Kandungan C4AF pada semen Portland
bervariasi antara 5% - 10% dan rata-rata 8%.
3. Sifatsifat Semen
Sifat-sifat semen antara lain sebagai berikut :
3.1. Sifat Fisika
a. Setting dan Hardening
Proses setting dan hardening terjadi karena adanya pembentukan komponen
hidrat yang dihasilkan dari reaksi hidrasi. Semen apabila dicampur dengan air akan
menghasilkan pasta yang elastis dan dapat dibentuk (workable), sampai beberapa
waktu karakteristik dari pasta tersebut tidak berubah dan periode ini sering
dinamakan dormant periode. Pada tahapan selanjutnya pasta mulai menjadi kaku
walau masih ada yang lemah, tetapi sudah tidak dapat dikerjakan (unworkable),
kondisi ini dinamakan initial set. Tahapan berikutnya pasta melanjutkan
kekuatannya sehingga didapat padatan yang utuh, kondisi ini dinamakan final set.
Proses pengerasan berjalan terus dan sejalan dengan waktu akan diperoleh
kekuatan, proses ini dikenal dengan nama hardening. Hasil padatan tersebut biasa
disebut hardened cement paste atau cement stone. Jika pada pasta semen
ditambahkan pasir dan agregat maka sifat cement stone akan meningkat (Locher
and Kropp, 1986).
-
18
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
b. Hidrasi Semen
Hidrasi semen merupakan reaksi yang terjadi antara senyawa semen dengan
air. Semen terdiri atas beberapa senyawa, dengan demikian hidrasi semen terdiri
dari beberapa reaksi kimia yang berjalan bersamaan. Semen Pozzolan mempunyai
kandungan utama yaitu C3S, C2S, C3A, C4AF, dan silika aktif pada bahan pozzolan
yang ditambahkan. Adapun reaksi-reaksi senyawa tersebut dengan air adalah
sebagai berikut :
Hidrasi C3S dan C2S
Reaksi hidrasi C3S dan C2S dengan air akan membentuk kalsium silika hidrat
(CSH) dan kalsium hidroksida. Kalsium silikat hidrat adalah kristal yang bentuknya
berupa padatan yang sering disebut tube morite gel. Dengan adanya Ca(OH)2 pasta
semen mempunyai kebasaan yang tinggi.
C3S + H2O CSH + Ca(OH)2
C2S + H2O CSH + Ca(OH)2
Hidrasi C3A
Hidrasi C3A akan menghasilkan kalsium aluminat hidrat (CAH) yang
kristalnya berbentuk kubus. Reaksi hidrasi C3A sangat cepat sehingga pasta semen
cepat mengeras yang disebut dengan false set, untuk mencegahnya, perlu ditambah
gypsum (CaSO4.2H2O).
Mula-mula C3A akan bereaksi dengan gypsum menghasilkan kalsium sulfo
aluminat (C3A.3CaSO4.31H2O) dimana kristalnya berbentuk jarum dan lebih stabil
disebut dengan ettringite yang akan membungkus permukaan sendiri dengan C3A,
sehingga menyebabkan reaksi hidrasi terlambat. Namun akibat peristiwa osmosis
lapisan ini akan pecah dan reaksi hidrasi C3A akan terjadi lagi. Peristiwa ini terjadi
pada dormant periode.
Namun, setelah gypsum bereaksi semua, baru terbentuk kalsium aluminat
hidrat (C3A.6H2O).
C3A + 3CaSO4 + 32H2O C3A.3CaSO4.32H2O
(Ettringite), menunda pengerasan
C3A + H2O CAH + panas tinggi
-
19
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Hidrasi C4AF
Reaksi hidrasi C4AF air akan membentuk kalsium aluminoferrit hidrat dan
kalsium hidroksida.
Reaksi:
C4AF + H2O CAFH + Ca(OH)2
C4AF + 2Ca(OH)2(s) + 4H2O(l) 3CaO.Al2O3.3H2O(s) + 3CaO.Fe2O3.3H2O(s)
Pozzolan
Bahan pozzolan mengandung silika aktif dan alumina, dan jika bertemu
dengan kalsium hidroksida dan air juga akan mengalami reaksi hidrasi membentuk
calcium silica hydrat dan tetra calcium alumina hydrat.
SiO2 + Ca(OH)2 + Air CSH
Faktor-faktor yang mempengaruhi hal tersebut antara lain:
1) Kehalusan dari semen
2) Jumlah air yang digunakan
3) Temperatur
4) Additive
Panas Hidrasi
Hidrasi merupakan reaksi eksotermis. Panas hidrasi merupakan panas yang
terjadi selama semen mengalami proses hidrasi. Pada komposisi kimia semen yang
menghasilkan panas hidrasi terbesar adalah C3A, sedangkan C2S menghasilkan
panas hidrasi yang terkecil (tabel II.1). Panas hidrasi yang terlalu tinggi akan
menimbulkan keretakan pada beton. Hal ini disebabkan panas yang timbul sulit
dilepaskan dan terjadi pemuaian, kemudian pada proses pendinginan akan
mengalami keretakan yang diakibatkan oleh adanya penyusutan. Tabel II.2
menunjukkan perbandingan panas hidrasi yang ditumbulkan dari semen Portland
dan semen Pozzolan.
-
20
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Tabel II.1 Panas Hidrasi Komponen dalam Semen
Komponen Panas Hidrasi (J/g)
C3S 500
C2S 250
C3A 1340
C4AF 420
CaO 1150
MgO 840
Sumber: Locher and Kropp, 1986.
Tabel II.2 Perbandingan Panas Hidrasi
Tipe Semen Panas Hidrasi (J/g)
Semen Portland 375 525
Semen Pozzolan 315 420
Sumber: Locher and Kropp, 1986.
Bila semen dengan kekuatan awal tinggi dan panas hidrasi besar,
kemungkinan terjadi retak-retak pada beton. Hal ini disebabkan panas yang timbul
sulit dilepaskan dan terjadi pemuaian, kemudian pada proses pendinginan akan
mengalami keretakan yang diakibatkan oleh adanya penyusutan.
c. Kuat Tekan (Strength)
Kuat tekan merupakan kemampuan semen menahan suatu beban tekan.
Cement gel merupakan dasar kekuatan semen. Cement gel terbentuk dari rangka
lanjutan calcium silicate hydrat dan calcium aluminate hydrat. (Locher and Kropp,
1986)
Kuat tekan semen sangat dipengaruhi oleh komponen kimia semen yaitu C3S
dan C2S. Untuk komponen C3S memberikan kuat tekan awal pada semen sedangkan
untuk C2S kuat tekan akhir yang hampir sama dengan C3S. Komponen C3A
berpengaruh pada kecepatan pengerasan semen dan C3AF berpengaruh pada warna
semen. (Austin, 1985)
-
21
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Faktor yang mempengaruhi kuat tekan semen adalah:
1. Kehalusan semen, makin halus ukuran partikel semen maka kuat tekan yang
dimiliki akan semakin besar.
2. Pori-pori, makin tinggi pori-pori semakin rendah kekuatan semen.
3. Senyawa C3S dan C2S pada semen, senyawa C3S akan memberikan kekuatan
awal pada semen, sedangkan untuk C2S memberikan pengaruh kekuatan akhir
pada semen.
d. Daya Tahan Semen terhadap Asam Sulfat
Pada umumnya daya tahan beton terhadap asam sulfat sangat lemah, sehingga
mudah terdekomposisi. Senyawa sulfat bereaksi dengan Ca(OH)2 dan calcium
aluminate hydrat, sehingga akan terjadi pengembangan volume dan menyebabkan
terjadinya keretakan pada beton. Oleh sebab itu, dibuatlah jenis semen lain yang
dapat mengatasi masalah tersebut, biasanya dipergunakan untuk daerah dengan
kadar asam sulfat tinggi, misalnya daerah pantai. Semen tahan sulfat adalah semen
yang mengandung C3A rendah atau slag tinggi (minimal 65%). (Locher and Kropp,
1986)
e. False Set
False Set adalah kekakuan yang cepat (abnormal premature setting) terjadi
beberapa menit setelah penambahan air. Plastisitas adukan dapat diperoleh kembali
dengan pengadukan tanpa penambahan air.
Penyebab terjadinya false set:
1. Dehidrasi gypsum, terjadi apabila gypsum ditambahkan ke dalam klinker
yang terlalu panas. Karena gypsum berubah menjadi gypsum semi hidrat atau
anhidrat yang bila dicampur dan diaduk dengan air akan terbentuk gypsum
kembali dan adukan menjadi kaku.
2. Reaksi alkali selama penyimpanan dengan karbonat.
3. Alkali karbonat bereaksi dengan Ca(OH)2 kemudian mengendap dan
menimbulkan kekakuan pada pasta.
-
22
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
4. C3S bereaksi dengan udara (Airation) pada kelembaban yang tinggi dan pada
waktu penambahan air terjadi reaksi yang sangat cepat sehingga
menimbulkan false set.
3.2. Sifat Kimia Semen
a. Loss On Ignition (LOI)
LOI dipersyaratkan untuk pencegahan mineral-mineral yang dapat diuraikan
dengan pemijaran karena kristal mineral-mineral tersebut pada umumnya
mengalami perubahan dalam periode yang panjang. Proses ini dapat menimbulkan
kerusakan pada batu setelah beberapa tahun kemudian.
b. Insoluble Residue
Insoluble residue adalah impuritas sisa setelah semen tersebut direaksikan
dengan asam klorida (HCl) dan natrium karbonat (Na2CO3). Insoluble residu
dibatasi untuk upaya pencegahan tercampurnya semen Portland dengan bahan-
bahan alami lainnya dan tidak dapat dibatasi dari persyaratan fisika.
c. Modulus Semen
Modulus semen adalah bilangan yang menyatakan perbandingan kuantitatif
dari senyawa-senyawa CaO, SiO2, Al2O3 dan Fe2O3. Perhitungaan modulus semen
ini bertujuan untuk menentukan perbandingan jumlah dari masing-masing bahan
mentah dalam penyiapan umpan kiln (kiln feed) sehingga diharapkan akan
diperoleh terak/klinker dengan komposisi yang dikehendaki. Komposisi terak yang
berbeda akan menghasilkan sifat semen yang berbeda pula.
Beberapa modulus semen yang biasa digunakan adalah sebagai berikut:
i. Hydraulic Modulus (HM)
Hydraulic Modulus merupakan perbandingan antara CaO dengan SiO2, Al2O3
dan Fe2O3. Nilai HM antara 1,7 - 2,3.
32322SiO OFeOAl
CaOHM
Hydraulic Modulus yang tinggi menyebabkan :
1. Umpan kiln sulit dibakar, sehingga kebutuhan panas pembakaran tinggi.
-
23
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
2. kadar free lime tinggi, sehingga dapat menyebabkan retak-retak saat semen
diaplikasikan.
3. kekuatan awal tinggi.
Hydraulic Modulus yang rendah menyebabkan:
1. klinker mudah dibakar karena fluxing material berlebih.
2. kekuatan awal rendah.
3. kandungan C3S, C3A, C4AF turun.
ii. Silica Ratio (SR)
SR yaitu perbandingan antara SiO2 dengan total Al2O3 dan Fe2O3. Nilai SR
berkisar antara 1,9 3,2.
3232
2SiO
OFeOAlSR
SR yang tinggi menyebabkan:
1. klinker sulit dibakar, sehingga memerlukan suhu yang lebih tinggi.
2. komposisi C3A dan C4AF turun.
3. komposisi C2S dan C3S naik.
4. fase meningkat karena suhu tinggi sehingga dapat merusak coating.
5. merusak batu tahan api.
6. memperlambat pengerasan semen.
SR yang rendah menyebabkan:
1. klinker mudah dibakar.
2. komposisi C3A dan C4AF naik.
3. komposisi C2S dan C3S turun, sehingga burnability factor rendah.
4. mempercepat pengerasan semen.
iii. Alumia Ratio (AR)
AR merupakan perbandingan antara Al2O3 dengan Fe2O3. Nilai AR biasanya
antara 1,5 - 2,5.
32
32
OFe
OAlSR
Alumina ratio yang tinggi menyebabkan:
-
24
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
1. klinker sulit dibakar, sehingga membutuhkan suhu yang lebih tinggi.
2. kadar C3A dan C4AF naik.
3. pengerasan semen cepat dan kekuatan awal tinggi.
Alumina ratio yang rendah menyebabkan:
1. klinker mudah dibakar.
2. kadar C4AF turun karena Al2O3 kurang.
3. terdapat sisa Fe2O3.
4. warna semen kurang gelap.
iv. Lime Saturation Factor (LSF)
LSF adalah perbandingan antara CaO dalam raw meal dengan jumlah CaO
maksimum yang dibutuhkan untuk mengikat oksida-oksida yang lain. LSF dapat
dicapai jika semua silika telah terikat sebagai C3S, semua oksida besi terikat dengan
jumlah equivalen dengan alumina membentuk C4AF, sedangkan sisa alumina
membentuk C3A. LSF yang tinggi pada umpan kiln akan menyebabkan pembakaran
klinker menjadi lebih sulit.
32322 7,01,18,2
CaO100
OFeOAlSiOLSF
Jika LSF < 89 menyebabkan terak mudah dibakar, kadar free lime rendah,
liquid fase berlebihan sehingga cenderung membentuk ring dan coating ashing,
potensial C3S rendah, C2S tinggi, dan panas hidrasi semen rendah.
jika LSF > 98 menyebabkan terak sulit dibakar, kadar free lime tinggi,
temperature burning zone tinggi, potensial kadar C3S tinggi, dan panas hidrasi
tinggi. Nilai LSF standar semen Portland antara 0,90 0,95.
v. Burnability Index (BI)
Burnability index dihitung berdasarkan komponen klinker yang penting yaitu
C3S, C4AF, dan C3A. Dalam rumus berikut akan terlihat bahwa kandungan C3S
yang tinggi dengan kandungan C4AF atau C3A yang rendah akan menyebabkan
klinker sulit dibakar. Jadi makin besar nilai BI, makin sulit pembakaran klinker.
-
25
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
ACAFC
SCBI
34
3
vi. Burnability Factor (BF)
Untuk kiln feed yang tidak mengandung magnesia atau alkali, nilai BF
dihitung berdasarkan persamaan berikut:
BF = LSF + 10.SR
Persamaan di atas juga berlaku untuk kiln feed yang kandungan magnesia dan
alkalinya tidak berubah, sedangkan untuk kiln feed yang kandungan magnesia atau
alkalinya berubah 1% atau lebih, nilai BF dihitung berdasarkan persamaan berikut:
BF= LSF + 10.SR 3(MgO + Alkali)
Nilai BF bertambah besar jika LSF atau SR meningkat, sedangkan kandungan
MgO atau alkali menurun. Makin besar nilai BF, makin sulit pembakaran klinker.
4. Jenis-jenis Semen
a. Semen Portland
Di Amerika Serikat terdapat lima tipe umum semen portland yang memiliki
spesifikasi tertentu dan didesain oleh ASTM Specification C 150-63 sebagai
berikut:
b. Tipe I/Ordinary Portland Cement (OPC)
Semen ini digunakan untuk semua konstruksi umum yang tidak
membutuhkan sifat-sifat khusus misalnya rumah dan gedung-gedung perkantoran.
c. Tipe II/Moderate Heat Cement
Digunakan untuk konstruksi dengan persyaratan panas hidrasi dan tahan
sulfat yang sedang.
d. Tipe III/High Early Strength Cement
Digunakan untuk konstruksi dengan persyaratan kekuatan awal yang tinggi.
Kekuatan awal semen tergantung oleh jumlah C3S. Untuk meningkatkan
kandungan C3S maka semen tipe III ini memiliki kandungan perbandingan lime-
silica dan kehalusan yang lebih tinggi dibandingkan semen tipe OPC. (Austin,
1984)
-
26
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
e. Tipe IV/Low Heat Portland Cement
Semen Portland jenis ini memiliki panas hidrasi yang rendah,oleh karena itu
kandungan C3S dan C3A lebih sedikit dibanding jenis semen Portland lain.
Konsekuensinya kandungan C4AF mejadi lebih tinggi. Kandungan C3S yang
rendah mengakibatkan kekuatan awalnya sangat rendah. (Austin, 1984)
f. Tipe V/Sulfate Resistance Portland Cement
Semen tipe V memiliki sifat tahan sulfat yang tinggi. Semen ini memiliki
kandungan C3A yang rendah.
Tabel II.3 Tipe dan Komposisi Semen Portland
Tipe Semen Komposisi (%)
C3S C2S C3A C4AF
I 55 19 10 7
II 51 24 6 11
III 56 19 10 7
IV 28 49 4 12
V 38 23 4 9
Sumber: Austin, 1975.
g. Portland Pozzolan Cement (PPC)
Semen jenis ini dibuat dengan cara menggiling terak semen portland dengan
bahan yang memiliki sifat pozzolan baik, yang berasal dari alam maupun buatan.
Kekuatan awal PPC lebih rendah dari OPC, namun seiring bertambahnya waktu
kekuatannya akan bertambah hingga mencapai kekuatan akhir yang dapat lebih
tinggi dari OPC. Hal ini disebabkan karena kandungan silika aktif dalam pozzolan
yang dapat bereaksi dengan CaO selama proses hidrasi semen membentuk kalsium
silika hidrat. (Bogue, 1968)
Sifat-sifat yang dimiliki semen pozzolan antara lain:
1) Panas hidrasi rendah
2) Tahan sulfat dan air laut (Bogue, 1968).
Sifat-sifat tersebut menyebabkan PPC sesuai untuk bangunan di tepi laut atau
rawa, irigasi dan pencoran beton massa.
-
27
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
h. High Allumina Cement (Semen Alumina Tinggi)
High Allumina Cement adalah semen yang mengandung kalsium alumina
tinggi dan dibuat dengan cara melebur campuran batu kapur dan bauxite. Bauxite
biasanya mengandung oksida besi, silika, magnesia, dan impuritas lainnya. Semen
tipe ini memiliki sifat tahan air laut, sulfat, dan asam. Selain itu memiliki kuat tekan
tinggi dalam waktu singkat, dan tahan suhu tinggi, oleh sebab itu semen tipe ini
cocok digunakan untuk pabrik kimia, tambang, dan penyusun furnace. (Bogue,
1968)
i. Oil Well Cement
Oil Well Cement adalah semen Portland yang dicampur dengan bahan retarder
khusus seperti asam borat, kasein, lignin, gula atau organic hydoxid acid. Retarder
berfungsi untuk mengurangi kecepatan pengeringan semen sehingga adukan dapat
dipompakan ke dalam sumur minyak atau gas. OWC bersifat tahan terhadap
tekanan dan suhu tinggi. Kegunaan OWC:
1) melindungi ruangan antara oil well casing dengan karang atau tanah di
sekelilingnya.
2) pelindungi oil well casing terhadap serangan air yang korosif.
3) menyangga oil well casing sehingga mengurangi tegangan dalam pipa baja.
4) menyumbat aliran air yang akan masuk ke dalam sumur minyak.
j. Blended Cement (Semen Campuran)
Semen ini dibuat dengan menambahkan bahan-bahan lain ke dalam semen
Portland. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan sifat-sifat baik yang tidak dimiliki
semen Portland. (Shukla and Pandey, 1977)
k. White Portland Cement/WPC (Semen Portland Putih)
White Cement dibuat dari bahan mentah yang mengandung oksida besi dan
oksida magnesia serendah mungkin. Semen putih banyak digunakan untuk
bangunan arsitektur dan dekorasi yang memerlukan warna dasar putih. WPC dapat
juga digunakan untuk melapisi permukaan dinding atau lantai beton cor. (Shukla
and Pandey, 1977)
-
28
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
l. Masonary Cement
Semen ini dibuat dari penggilingan klinker semen Portland, kapur halus dan
pasir. Sifat-sifat yang dimiliki oleh masonary cement adalah workability, daya
plastisnya tinggi, dan ekspansinya rendah. Semen jenis ini digunakan untuk
bangunan di daerah dingin sebab masonary cement memiliki perubahan volume
kecil pada suhu yang berubah-ubah. (Shukla and Pandey, 1977)
m. Expanding Cement
Berbeda dengan jenis semen lainnya, semen tipe ini justru memiliki sifat
expanding pada awal pengerasan. Expanding Cement cocok digunakan untuk
menambal beton yang tua. Namun semen ini tidak dianjurkan untuk bangunan yang
terkena air larut secara langsung.
Expanding Cement dibuat dari 70% klinker, 10% expanding medium seperti
calcium sulfoaluminate (campuran dari 50% gipsum, 25% bauxitedan 25% chalk)
dan 20% stabilizing agent seperti granulated slag. (Shukla and Pandey, 1977)
5. Teknologi Pembuatan Semen
Ditinjau dari kadar air umpan yang masuk raw mill, maka proses pembuatan
semen dibagi menjadi empat macam:
a. Proses basah
b. Proses semi basah
c. Proses semi kering
d. Proses kering
5.1 Proses Basah (Wet Process)
Pada proses ini umpan kiln berupa slurry dengan kadar air 25% - 40%. Kiln
yang digunakan untuk proses basah mempunyai ukuran yang panjang dan
memerlukan zona dehidrasi. Zona dehidrasi diperlukan untuk mengeringkan kadar
air yang cukup tinggi sehingga diperlukan panas yang besar.
Secara singkat langkah proses pembuatan semen dengan metode ini adalah
sebagai berikut:
a. Penyiapan bahan
-
29
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Batu kapur dihancurkan lalu disimpan dalam gudang, sedangkan tanah liat
dilumatkan dengan air kemudian dimasukkan dalam tangki tanah liat sambil diaduk
supaya tidak mengendap. Pasir silika dan pasir besi disimpan dalam tempat
penimbunan masing-masing.
b. Pengolahan bahan
Batu kapur, pasir silika dan pasir besi dicampur dan digiling dengan sejumlah
air kemudian ditambahkan ke dalam tangki pencampur (blending tank) bersama
lumatan tanah liat sambil terus diaduk supaya tetap homogen.
c. Pembakaran
Bahan yang telah dicampur kemudian dipompakan melalui pipa- pipa ke
dalam kiln untuk dibakar pada suhu 1350C - 1400C. Selama proses pembakaran
akan terjadi penguapan air, pelelehan bahan dan reaksi pembentukan material
klinker. Setelah dibakar, bahan kemudian didinginkan sehingga diperoleh klinker
padat.
d. Penggilingan
Klinker padat dicampur dengan gypsum lalu digiling bersama untuk menjadi
semen. Semen hasil penggilingan ini kemudian dipindahkan ke dalam silo-silo
penyimpanan semen.
e. Pengantongan
Semen dimasukkan ke dalam kantong dengan berat tertentu yaitu 50 kg.
Semen yang telah dikemas kemudian siap diangkut dan dipasarkan.
Keuntungan proses basah:
Pencampuran umpan kiln lebih mudah karena berbentuk slurry.
Debu yang dihasilkan sedikit (kurang menyebabkan pencemaran udara).
Kerugian proses basah:
Membutuhkan bahan bakar yang banyak karena memerlukan panas yang besar.
Kiln yang dipakai lebih panjang, karena terdapat dehydration zone.
-
30
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
5.2 Proses Semi Basah
Pada proses semi basah, batu kapur, pasir besi, dan pasir silika dipecah,
kemudian pada unit homogenisasi ditambahkan buburan tanah liat dan air dalam
jumlah tertentu hingga terbentuk slurry dengan kadar air 15% - 25%. Sebelum
diumpankan ke unit pembakaran terlebih dahulu disaring dengan filter press. Filter
cake yang terbentuk (berupa pellet) siap dikalsinasi dengan long rotary kiln.
Keuntungan proses semi basah adalah:
a. Komposisi umpan lebih homogen dibanding dengan proses kering.
b. Debu yang dihasilkan relatif sedikit.
Kerugian proses semi basah adalah:
a. Kiln yang digunakan lebih panjang dibanding kiln pada proses kering.
b. Membutuhkan alat filter yang kontinyu untuk menyaring umpan yang berupa
slurry.
5.3 Proses Semi Kering (Semi-Dry Process)
Umpan kiln pada proses ini berupa tepung (serbuk) kering, lalu dengan alat
granulator (pelletizer) disemprot dengan air untuk dibentuk menjadi granular
dengan kadar air 10% - 12%.
Tahap-tahap pembuatan dengan proses semi kering:
Tahap pengolahan awal sama dengan proses kering sampai pada tahap
penyiapan kiln feed. Setelah itu kiln feed ditambah 10% - 15% air hingga menjadi
nodule kecil. Nodule kemudian diumpankan dalam traveling grate calciner supaya
terkalsinasi sebagian sebelum diumpankan ke dalam kiln. Pemanasan nodule
memanfaatkan gas panas dari kiln exit gas kemudian dilewatkan melalui bagian atas
nodule. Setelah mengalami kalsinasi sebagian, bahan masuk ke dalam kiln untuk
mengalami klinkerisasi.
Klinker yang terbentuk kemudian didinginkan lalu digiling bersama bahan-
bahan tambahan untuk menjadi semen siap kemas.
Keuntungan proses semi kering adalah ukuran klinker yang keluar kiln
seragam dan panas pembakaran lebih kecil dibanding proses basah.
-
31
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Kerugian proses semi kering membutuhkan alat yang cukup banyak dan
dalam prosesnya menghasilkan debu oleh karena itu diperlukan alat penyaring
debu.
5.4 Proses Kering (Dry Process)
Umpan masuk kiln berupa bubuk kering dengan kadar air pada bahan baku
0,5% - 1%.
Secara singkat langkah proses pembuatan semen dengan metode ini adalah
sebagai berikut :
a. Penyimpanan bahan
Limestone ditambang dengan peledakan kemudian ditransportkan ke hammer
crusher untuk memperkecil ukurannya menjadi kurang dari 30 mm. Material
kemudian dibawa dan disimpan dalam bentuk pile (timbunan). Untuk clay juga
diperoleh dari pertambangan, tetapi cara pengambilannya dilakukan dengan
penggarukan. Batu kapur dan tanah liat yang sudah dihancurkan kemudian
dipindahkan ke silo-silo penyimpanan bahan baku. Demikian pula pasir besi, pasir
silika, dan batu kapur high grade sebagai bahan koreksi disimpan dalam silo
masing-masing.
b. Pengolahan bahan
Bahan dari silo-silo penyimpanan bahan baku masing-masing ditimbang
sesuai proporsi yang telah ditentukan, selanjutnya diumpankan ke dalam mesin
penggiling. Untuk proses kering, raw material digiling bersamaan dalam grinding
mill. Material yang sudah digiling memiliki kehalusan 170 mesh dengan 10% - 20%
tertahan di ayakan dan kandungan air sekitar 0,4%. Oleh sebab itu pada grinding
mill, selain mengalami proses penggilingan material juga mengalami proses
pengeringan. Udara panas didapatkan dari kiln yang suhunya berkisar antara 100C
- 280C. Setelah halus, bahan dimasukkan ke silo pencampur (homogenizing silo)
dan di dalam silo-silo ini bahan dicampur sampai menjadi homogen untuk
selanjutnya disimpan di dalam silo-silo pengumpan (kiln feed silo). Sedangkan
untuk proses basah, raw material dari pile diumpankan ke grinding mill. Di dalam
grinding mill, material ditambah air sehingga akan berbentuk slurry yang
-
32
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
mempunyai kandungan air sekitar 30%. Slurry tersebut kemudian disimpan dalam
wash mill dan selama penyimpanan dihomogenkan dengan pengadukan.
c. Pembakaran
Bahan dari homogenizing silo diumpankan ke preheater supaya mengalami
pemanasan awal, yang meliputi penguapan air bebas dan pelepasan air hidrat dalam
clay menurut reaksi:
Al2O3.2 SiO2.xH2O Al2O3 + 2 SiO2 + xH2O
Bahan melewati ducting masuk dalam preheater melalui saluran (ducting)
kemudian dibawa oleh gas panas dari bawah menuju ke cyclone I. Transfer panas
terjadi ketika bahan dibawa bersama gas melewati ducting secara searah. Dari
cyclone I, bahan turun menuju ducting di bawahnya lalu dibawa menuju cyclone II.
Bahan kemudian turun lagi melalui ducting dibawah cyclone II dan dibawa menuju
cyclone III. Dari cyclone III, bahan dibawa menuju cyclone IV. Dari cyclone IV,
bahan masuk ke calciner untuk mengalami reaksi kalsinasi. Bahan dari calciner
kemudian masuk ke kiln untuk mengalami proses pembakaran. Pada proses
pembakaran terjadi pembentukan senyawa-senyawa penyusun semen yaitu C3S,
C2S, C3A, dan C4AF.
Setelah keluar dari kiln, klinker didinginkan mendadak dalam cooler dan
disimpan dalam clinker storage. Pendinginan dilakukan pada suhu kurang dari
1000C.
d. Penggilingan akhir (finish mill)
Setelah klinker didinginkan di dalam cooler selanjutnya dilakukan
penggilingan akhir. Pada proses ini dilakukan penambahan gypsum sebanyak 4%
5% dari berat klinker. Suhu klinker keluar dari cooler sekitar 100C dan temperatur
ini tidak turun banyak selama penyimpanan. Untuk mengatasi panas yang berlebih,
biasanya digunakan air yang dispraykan ke finish mill. Semen yang keluar dari
finish mill adalah 90% lolos ayakan 325 mesh.
e. Pengantongan
-
33
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
Dengan menggunakan mesin pengantongan, semen dimasukkan ke dalam
kantong dengan berat standar. Kantong-kantong yang telah terisi kemudian
diangkut dan siap untuk dipasarkan.
Keuntungan proses kering:
Kiln yang digunakan relatif pendek.
Heat consumption rendah.
Kapasitas kiln besar.
Kerugian proses kering:
Pencampuran umpan kiln kurang homogen dibandingkan proses basah.
Banyak menimbulkan debu.
-
34
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
B. Diagram Alir Proses
Gambar II.1 Blok Diagram Proses Pembuatan Semen
Zak
kosong
Tanah
liat
Pasir
silika
Pasir
besi
Batu
bara
IDO
gypsum
Trass u/
PPC
Clay cutter
Coal
mill
Raw mill kiln Finish
mill
packer
konsumen
Batu
kapur
Limestone
crusher
-
35
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
C. Langkah-langkah Proses
Proses pembuatan semen ada dua macam yaitu proses basah dan proses
kering. Proses pada PT Semen Indonesia (Persero) Tbk., Pabrik Tuban adalah
proses kering. Alasan dihentikannya proses basah adalah penggunaan bahan bakar
dan biaya operasional terlalu tinggi. Proses kering menggunakan prinsip
preblending dan homogenasi umpan tanur dalam keadaan kering (kadar air 0,1%
1%), untuk penghilangan air dilakukan pra pemanasan di luar kiln, yaitu pemanas
awal (preheater). Proses pemanasan awal dilakukan dengan memanaskan material
dengan jalan mensuspensikan material ke dalam aliran gas panas. Prinsip
pencampuran suspensi ini dapat dilakukan dengan mudah dan dapat dilakukan
secara vertikal dan bertingkat. Keuntungan proses kering adalah kiln yang
digunakan relatif pendek, kebutuhan energi rendah sehingga konsumsi bahan bakar
relatif lebih sedikit, kapasitas besar, dan biaya operasi rendah. Sedangkan kerugian
proses kering adalah kadar air sangat mengganggu operasi karena material menjadi
lengket, impuritas alkali menyebabkan penyempitan pada saluran, campuran
kurang homogen, dan banyak debu yang dihasilkan, maka dibutuhkan penangkap
debu. (Duda, 1985)
Secara garis besar proses pembuatan semen dibagi dalam lima tahap
produksi, yaitu penyiapan bahan mentah, pengolahan bahan, pembakaran,
penggilingan, serta pengisian dan distribusi. Batu kapur (80%) diambil dari quarry,
diangkut dan dihancurkan dengan alat pemecah batu kapur (limestone crusher),
dicampur dengan tanah liat (15%) yang diambil, diangkut dan diiris dengan clay
cutter, kemudian campuran yang disebut batu kapur mix tersebut disimpan di mix
storage dalam bentuk pile. Pasir silika dan copper slag diperoleh dari pemasok.
Kemudian dilakukan pengolahan bahan mentah, yaitu bahan mentah dicampur
dengan proporsi tertentu, digiling dan dikeringkan pada mesin penggiling (vertical
roller mill), sehingga menjadi tepung dan disimpan di silo umpan (homogenizing
silo). Dalam tahap pembakaran, tepung umpan kiln diumpankan ke pemanas awal
(preheater), dibakar dalam tanur putar (rotary kiln) agar membentuk terak sampai
temperatur 1400C, didinginkan secara mendadak pada cooler dan disimpan pada
-
36
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
penampung terak (clinker dome). Selanjutnya terak yang ditambah dengan gypsum
dan atau tambahan lain pada proporsi tertentu digiling pada mesin penggiling (ball
mill) dengan kehalusan tertentu menjadi semen dan disimpan pada silo-silo semen.
Semen dikemas dengan berat 40 kg, 50 kg, atau curah, pada unit pengisian (packing
plant), dan siap didistribusikan melalui darat maupun laut (Arsa, 1995). Tahap-
tahap pembuatan semen secara detail dijelaskan sebagai berikut:
1. Persiapan Bahan
Bahan baku pembuatan semen terdiri dari 2 komponen, yaitu bahan baku
utama dan bahan tambahan. Bahan baku utama yang digunakan adalah batu kapur
(kemurnian 55% 60%) dan tanah liat (kemurnian 65% 70%), yang dipenuhi
sendiri oleh PT Semen Indonesia (Persero) Tbk., Pabrik Tuban. Sedangkan bahan
tambahan, yaitu copper slag (kemurnian minimal 75%) dan pasir silika (kemurnian
85% 90%) didatangkan dari luar seperti PT Copper Smelting Gresik, Tuban dan
Madura. Untuk bahan penolong berupa gypsum dan trass didatangkan dari
Petrokimia Gresik. Pada unit penyiapan bahan ini meliputi penyiapan bahan berupa
batu kapur dan tanah liat dari penambangan sampai pada pemecahan awal.
a. Persiapan Batu Kapur
Batu kapur diperoleh dengan cara ditambang. Daerah penambangan batu
kapur terletak di daerah Sumberarum, Pongpongan, dan tanah milik perhutani
Sebelum pengambilan batu kapur ini dimulai, sampel batu kapur terlebih dahulu
dibawa ke laboratorium agar diketahui kualitasnya. Tahap-tahap penambangan batu
kapur adalah sebagai berikut:
i. Pembersihan (Clearing)
Pembersihan permukaan tanah dari kotoran, seperti semak-semak dan
rumput-rumputan dilakukan dengan menggunakan buldozer.
ii. Pengupasan (Stripping)
Pengupasan tanah atas sampai ke permukaan gunung berkapur bisa mencapai
1 2 m permukaan tanah dari semak-semak dan rumput-rumputan dengan buldozer
-
37
Laporan Praktek Kerja
PT Semen Indonesia (Persero) Tbk.
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta 2014
dan shovel. Tujuan pengupasan ini adalah menghilangkan lapisan tanah yang tidak
berguna karena dapat mengurangi persentase kandungan kapur.
iii. Pengeboran (Drilling)
Pengeboran adalah tahap pembuatan lubang-lubang untuk menanam bahan
peledak. Jarak dan kedalaman lubang bor disesuaikan dengan kondisi operasi
penambangan. Peralatan untuk pengeboran adalah crawl drill dan kompresor.
iv. Peledakan (Blasting)
Langkah pertama peledakan adalah mengisi lubang hasil pengeboran dengan
bahan peledak. Beberapa lubang tidak diisi dengan peledak bertujuan untuk
peredam getaran dan retakan karena ledakan. Bahan peledak adalah ANFO
(Campuran 96% Amonium Nitrat dan 4% Fuel Oil) sebagai bahan peledak
sekunder. Pe