BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Ball mill adalah peralatan yang memiliki peran penting dalam bidang produksi disuatu industri. Ball mill banyak digunakan oleh industri sebagai penggilingan material salah satu diantaranya semen, produk silikat, bahan tahan api, pupuk kimia, kaca, keramik. penggilingan ini sangat cocok untuk bahan dengan kekerasan tinggi karena kerja dari ball mill ini sendiri menggilas material secara kontinu sehingga material tergiling hingga menjadi halus. Secara konvensional, istilah penggilingan halus digunakan untuk rentang ukuran di bawah 100 μm dan Penggilingan sangat halus digunakan untuk ukuran partikel dibawah 10 μm [Balaz : 2008]. Ball mill memiliki kinerja yang sangat stabil serta dalam instalasi sangatlah mudah dan dalam perancangan yang dilakukan tingkat kehalusan yang dapat dicapai dari penggilingan material berdiameter 15 mm hingga mencapai 20 mikron [Basic in mineral processing chapter 3 hal 25 ]. Untuk mencapai suatu produk berupa material serbuk yang halus tersebut, dibutuhkan suatu bola baja untuk menumbuk material yang ada didalam tabung yang mana nantinya akan menggilas material secara berulang ulang hinga menjadi material yang sangat halus Ball mill dengan tipe grate discharge yang sedang dirancang berbeda dengan yang lain seperti tipe overflow discharge. Ball mill dengan grate discharge memiliki penyaringan yang dipasang pada ujung pengeluaran sehingga hasil produk akan seragam serta produk dapat keluar dengan bebas, juga permukaan penggilingan material lebih rendah dari overflow. Hal ini dapat menghindari terjadinya overgrinding dan dalam proses penggilingannya dapat dilakukan dengan cara basah atau kering [Basic in mineral processing chapter 3 hal 27]. Dalam pemilihan kapasitas 30 ton perjam dimaksudkan untuk kebutuhan 1

2 2 perusahaan dengan kapasitas menengah kebawah, dikarenakan instalasi peralatan tidak membutuhkan biaya banyak serta tempat yang luas. Dengan ini skripsi berjudul Perancangan Ball mill tipe grate discharge kapasitas 30 ton per jam ditulis untuk diambil manfaat baik secara fungsional ataupun non fungsional 1.2 Rumusan Masalah Dari uraian latar belakang diatas dapat diambil suatu perumusan masalah yaitu Bagaimanakah Perancangan Ball mill tipe grate discharge kapasitas 30 ton per jam 1.3 Tujuan Perancangan Ball Mill Tujuan dari perancangan mesin ini adalah untuk menghasilkan rancangan ball mill tipe grate discharge kapasitas 30 ton per jam 1.4 Manfaat Perancangan Ball Mill Adapun manfaat yang diharapkan dari perancangan yang ditulis ini adalah sebagai berikut : - Dengan adanya perancangan ini diharapkan akan mempermudah bagi industri untuk dijadikan referensi atau acuan yang nantinya belanjut ketahap pembuatan peralatan - Dapat menambah pengetahuan tentang mesin penggiling jenis ball mill dengan berbagai macam tipe pengoprasian serta kegunaannya dan dengan pengetahuan tersebut dapat digunakan saat bekerja didalam suatu industri - Dapat menambah wawasan bagi pembaca serta dapat dijadikan referensi untuk pengembangan dalam perancangan selanjutnya

3 3 1.5 Batasan masalah Untuk menghindari pembahasan minyimpang dari rumusan masalah yang ada maka perancangan dibatasi dalam beberapa hal 1. Material yang dipakai sebagai umpan adalah klinker berdiameter 15 mm 2. Diameter produk klinker hingga mencapai tingkat kehalusan 75 mikron 3. Perancangan ball mill menggunakan proses kering 4. Dalam perancangan tidak menghitung biaya 5. Kekuatan bearing serta baut diambil sesuai standart 6. Desain dan perancangan menggunakan software inventor 2018 sesuai perhitungan yang telah dilakukan secara manual 1.6 Konsep Perancangan Ball Mill Gambar 1.1 Ball Mill Tipe Grate Discharge Kapasitas 30 Ton Per Jam 3

4 4 Gambar 1.2 Konsep Perancangan Ball Mill kapasitas 30 Ton Per Jam ( View 1) Gambar 1.3 Konsep Perancangan Ball Mill kapasitas 30 Ton Per Jam ( View 2)

5 Konsep Perancangan Input Liner Keterangan Gambar 1.4 Konsep perancanga Input Liner 1. Grate liner Side 2. Side mill 3. Turnion Liner 4. Wadah Screw 5. Screw Conveyor 6. Gear Mill Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen Grate liner side (1) adalah suatu komponen yang terbuat dari material baja yang dipasang didalam body cylinder yang berfungsi untuk melapisi body cylinder bagian sisi agar tidak rusak akibat proses grinding. Komponen ini dirancang atau dipilih Karena komponen ini mampu melindungi dinding cylinder body dari bola - bola grinding yang mana akan mengikis dinding cylinder body saat proses berlangsung Side mill (2) adalah komponen yang berada disisi masukkan yang berfungsi untuk menahan material atau pun bola grinding agar tidak keluar saat proses 5

6 6 berlangsung. komponen ini dirancang terpisah dari body cylinder agar pada saat terjadi kerusakan di satu titik akan lebih mudah dalam perawatan Turnion Liner (3) adalah komponen yang dipasang disisi masukkan yang berfungsi menjadi lengan agar mampu menahan beban ball mill pada sisi masukkan. komponen ini juga berfungsi sebagai wadah dari screw conveyor (4) yang mana akan mengantarkan material dari feeder menuju ke body cylinder untuk kemudian diproses. komponen ini dipasang secara terpisah dari body silinder agar pada saat terjadi kerusakan tidak memperbaiki seluruh bagian dari cylinder body Screw conveyor (5) adalah Komponen yang dipasang didalam Turnion liner yang berfungsi untuk mengantarkan material ke cylinder body sesuai dengan kapasitas yang diinginkan sesuai perancangan. Komponen ini dirancang karena pada proses memasukkan material ke cylinder body melalui bidang yang berputar horizontal tidak memungkinkan dipasangnya belt conveyor atau bucket conveyor sebagai komponen penghantar material. Screw conveyor juga mampu menjaga agar material tidak kembali keluar. Gear Mill (6) komponen ini dipasang pada sisi masukkan yang akan dugunakan untuk menghubungkan energi antara cylinder body dan motor penggerak yang di transmisikan dengan gear box reduksi. Komponen ini juga digunakan untuk mereduksi putaran dengan rasio yang besar dikarenakan beban yang dibawa oleh ball mill sangat besar. komponen ini dirancang karena kemampuan menerima beban lebih tinggi dibanding yang lain serta sistem tranmisinya lebih sederhana. Jika melihat desain yang dirancang akan sangat riskan terjadi slip apabila dipasang belt atau rantai karena jarak kontak sangat pendek.

7 Konsep Perancangan Output Liner (Grate Discharge) Flow Material Flow Material Material out Gambar 1.5 Konsep Perancangan Output Liner (Grate Discharge) Keterangan 1. Slot Plate 2. Central Screen 3. Frame 4. Ring Pengikat 7

8 8 Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen Slot Plate (1) adalah parut atau penyaring yang terletak pada bagian grate discharge yang mana memiliki fungsi menyaring material yang telah di dihaluskan agar material yang keluar bisa seragam. Komponen ini dipilih atau Dipasang karna bisa digunakan pada proses kering dan basah serta dengan dipasangnya komponen ini mampu menghindari resiko proses overgrinding Central Screen (2) adalah penyaring yang terletak pada bagian grate discharge yang mana memiliki fungsi menyaring material yang telah halus mendahului waktu retensi dari proses penggerusan material serta dengan dipasangnya komponen ini mampu menghindari resiko proses overgrinding Frame adalah rangka dimana slot plate(1) dan cetral screen (2) dipasang. komponen ini juga dilengkapi dengan sekat yang mana fungsinya sebagai lifter yang akan mengangkat material yang masuk melalui lubang slot plate untuk kemudian keluar dengan bebas melalui lubang Ring Pengikat (4) adalah ring yang berfungsi mengikat grate discharge yang juga mengikat body cylinder agar tetap pada posisi saat proses grinding berlangsung komponen ini dipilih Karena dibutuhkan media pengikat yang dapat dengan mudah diperbaiki tanpa harus merusak komponen seperti ketika komponen di las

9 Konsep Perancangan Mid Liner Gambar 1.6 konsep Perancangan Mid Liner Keterangan 1. Cylinder Mill (shell) 2. Baut Pengikat 3. Grate Liner 4. Ring Cylinder 5. Baut Pengikat Ring Grate 6. Baut Pengikat Ring Silinder Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen Cylinder Mill (1) adalah Komponen yang berfungsi untuk menampung material yang dimasukkan dari screw conveyor untuk kemudian diproses grinding. Komponen ini dirancang dengan banyak lubang ulir dengan tujuan agar dapat mengikat grate liner yang mana berfungsi sebagai pelapis cylinder body untuk melindungi dari gaya abrasive yang disebabkan proses grinding. Komponen ini dirancang sebagai tempat utama proses berlangsung. komponen ini dirancang horizontal karena proses yang terjadi adalah berputar. dengan perancangan seperti 9

10 10 ini akan sangat efesien dalam menampung material serta pemasangan horizontal akan sangat efektif untuk material yang banyak Baut Pengikat (2),(5),(6) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat beberapa komponen dari Mid Liner antara lain( Grate Liner(3), cylinder Mill(1) Input dan output liner(4) agar tidak lepas saat proses berlangsung. Komponen ini dipilih Karena dalam pemasangan sangat mudah serta tidak paten seperti pengelasan sehingga jika terjadi kerusakan baik komponen yang diikat atau komponen ini sendiri akan sangat mudah diperbaiki Grate liner (3) adalah suatu komponen yang berada di dalam body cylinder yang dipasang seperti bangunan rumah yang berfungsi meningkatkan daya lekat pada cylinder juga berfungsi untuk melapisi body cylinder agar tidak rusak akibat proses grinding serta berfungsi untuk mengangkat bola grinding agar mempunyai nilai kejut dalam proses grinding. Komponen ini dirancang atau dipilih Karena pada proses grinding komponen ini mampu mengangkat bola keatas sehingga bola memiliki nilai impak. Juga akan melindungi dinding cylinder body dari bola - bola grinding yang mana akan mengikis dinding cylinder body saat proses berlangsung Bearing konsep Gambar 1.7 Konsep Perancangan Bearing

11 11 Gambar 1.8 Cylindrical Roller Bearing Keterangan 1. Baut Pengikat House bearing Bawah, Frame 2. Baut Pengikat House bearing Atas, House Bearing Atas 3. Side Cover Bearing 4. Bearing (cylindrical Roller ) 5. House Bearing Bawah 6. House Bearing Atas Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen Baut pengikat (1)(2) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat beberapa komponen ( Frame, House Bearing ) agar tidak lepas saat proses berlangsung. Komponen ini dipilih Karena dalam pemasangan sangat mudah serta tidak paten seperti pengelasan sehingga jika terjadi kerusakan baik komponen yang diikat atau komponen ini sendiri akan sangat mudah diperbaiki Side Cover Bearing (3) adalah komponen yang dipasang pada sisi house bearing yang berfungsi menahan atau melindungi bearing dari debu atau kotoran yang masuk melalui celah sisi house bearing. Komponen ini dirancang dengan maksud agar bearing terlindungi dari pengaruh luar yang menyebabkan bearing mengalami kerusakan 11

12 12 Cylindrical roller bearing(4) ini dipasang dibawah input liner berfungsi untuk Mengurangi gesekan, panas dan aus pada input atau output liner sehingga komponen tidak cepat rusak cylindrical roller bearing memiliki kemampuan menahan beban radial akibat beban yang diakibatkan berat dari ball mill dan kecepatan ball mill saat berputar. Komponen ini dipilih karna Bearing ini sangat efektif dalam menahan beban radial yang sangat berat Frame atau house bearing (5) komponen yang terletak dibawah cylinder body yang berfungsi menyangga seluruh beban dari ball mill agar tidak berubah posisi atau kedudukan saat proses berlangsung. Komponen ini dirancang berada dibawah cylinder body adalah Karena tahanan akan lebih kuat dibanding dipasang menggantung ataupun serta pemasangan akan sangat mudah Konsep Perancangan Gear Box Keterangan Gambar 1.9 Konsep Perancangan Gear Box 1. Motor Penggerak 2. Kopling Flens 1 3. Pasak Kopling 4. Poros Gear 1 5. Gear 1 6. Poros Gear 2 7. Gear 2 8. Pasak Kopling 2 9. Kopling Flens Gear Poros Gear 3

13 13 Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen Motor (1) berfungsi sebagai sumber energi yang akan menggerakkan ball mill yang ditransmisikan oleh gear. Komponen ini dipilih Karena dibutuhkannya energi supaya ball mill dapat bergerak Kopling Flens (2),(9) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat dua poros agar ketika salah satu poros berputar poros yang lain ikut berputar. Kopling juga berguna menjaga atau mengurangi resiko poros putus akibat momen puntir yang tinggi Karena panjangnya poros kopling flens di pakai karena dalam pemakaianya sangat sederhana dan sangat cocok untuk beban yang sangat tinggi Pasak(3),(8) adalah komponen penghubung poros dengan kopling, dalam pemilihan ini dipilih pasak dengan jenis pasak luncur dengan mempertimbangkan beban yang sangat tinggi pasak ini memiliki struktur yang stabil untuk pemakain beban tinggi Gear (5), (7) (10) adalah roda gigi yang berfungsi mereduksi putaran pada big gear karna perbedaan dimensi gear. Komponen ini dirancang Karena dibutuhkannya reduksi yang sangat besar guna meningkatkan torsi agar mampu memutar ball mill Poros (4), (6), (11) adalah komponen yang terpasang pada frame gear reducer yang berfungsi menahan gear agar berputar tetap pada porosnya. Komponen ini dipilih karna dibutuhkan komponen yang mampu menahan gear agar tetap pada posisi atau berputar tetap pada porosnya 6 13