Alat Reduksi Ukuran Padatan (size reduction) Pendahuluan • Industri pengguna bahan mentah berupa padatan memerlukan operasi pengecilan ukuran • Operasi pengecilan ukuran padatan dikenal sebagai size reduction • Produk-produk komersial biasanya harus memenuhi spesifikasi yang sangat ketat dalam hal ukuran • Bongkah-bongkah biji mentah dihancurkan menjadi ukuran kecil yang lebih mudah ditangani; • bahan kimia sintetis digiling menjadi tepung; • bijih plastik dipotong-potong menjadi pelet atau potogan-potongan kecil. Syarat Pemecah atau penggiling yang ideal 1. Mempunyai kapasitas besar. 2. Memerlukan masukan daya yang kecil per satuan hasil. 3. Menghasilkan hasil dengan satu ukuran tertentu dengan distribusi ukuran tertentu sesuai dengan yang dikehendaki. Tujuan Size Reduction 1. Memperbesar luas muka sehingga performance lebih baik, misal : Gips 2. Memperbesar luas muka agar reaksi lebih cepat (reaktan, Adsorbent), misal : zeolit, CaCO3 3. Untuk memperoleh ukuran bahan tertentu (diikuti dengan operasi pemisahan) Cara pengecilan ukuran yang lazim • Kompresi (tekanan) digunakan untuk pemecahan kasar zat padat keras, dengan menghasilkan relatif sedikit halusan. • Impact (pukulan) menghasilkan hasil yang berukuran kasar, sedang dan halus. • Atrisi (gesekan) menghasilkan hasil yang sangat halus dari bahan yang lunak dan tak abrasif. • Pemotongan memberikan hasil yang ukurannya pasti, dan kadang-kadang juga bentuknya, dengan hanya sedikit, atau tidak ada halusan sama sekali. FAKTOR-FAKTOR SIZE REDUCTION • Kandungan air 3-4 % atau lebih kecil : tdk berpengaruh > 4 % akan cenderung menggumpal • Rasio reduksi : perbandingan diameter umpan dengan diameter produk – Bisa mencapai 100 – Free crushing & Choke feeding • Kekerasan / struktur bahan • Free crushing : – produk yang telah dihancurkan, dikeluarkan dengan cepat setelah terjadi hempasan yang singkat di dalam zone penghancuran. – mencegah jumlah produk halus yang berlebihan dengan membatasi kontak • Choke feeding – Berlawanan dengan free crushing – alat dilengkapi dengan feed hopper dan dijaga tetap terisi, sehingga tidak dapat mengeluarkan hasil penghancuran dengan mudah. – meningkatkan jumlah produk yang halus dan menurunkan kapasitas Tahap-tahap size reduction 1. Size reduction ukuran kasar (Coarse): umpan 2 96 in, atau lebih. 2. Size reduction ukuran sedang (Intermediate): umpan 1 3 in 3. Size reduction ukuran halus (Fine): umpan 0,25 0,5 in. Size reduction Ukuran Kasar (1) • Bahan keras – Batu kapur, • Bahan lunak – Batubara, zeolit, es, arang dan serpihan tidak memerlukan jenis-jenis penghancur yang berat Size reduction Ukuran Kasar (2) • Bahan Keras – Mesin Pemecah Rahang (Jaw Crusher) a. Mesin pemecah Blake (Blake Crusher) b.Mesin Pemecah Dodge (Dodge Crusher) – Mesin Pemecah Giratori atau Pemecah Kisar (Gyratory Crusher) Size reduction Ukuran Kasar (3) • Bahan lunak – Bradford Breaker, – Thoothed Roll Crusher – Hammer Mill – Disentegrator sangkar tupai (Squirrel-CageDisintegrator) – Impactor Blake Jaw Crusher Blake Jaw Crusher • Prinsip kerja seperti rahang manusia • Terdiri dari 2 plate : fix jaw plate dan swing jaw plate • Pivot di atas • Gerak putar penggerak diubah menjadi gerak maju mundur oleh eccentric • Distribusi ukuran tidak seragam Dodge jaw crusher Dodge Jaw Crusher • Sama dengan kerja Blake Jaw Crusher • Pivot di bawah • Distribusi ukuran lebih seragam Gyratori Crusher • Terdiri dari ruangan berbentuk kerucut terpotong disebut concaves dan alat pemecah/ head yang berbentuk sama dengan posisi terbalik. • Head berputar dengan posisi condong / miring, posisi condong terus berubah • Bahan akan tergilas atau terhimpit antara concaves dan head. Bradford Breaker Bradford Breaker • • • • • Memadukan 2 sifat, menghancurkan dan menyaring. Pinggiran mesin adalah suatu saringan yang memungkinkan batubara yang telah direduksi ukurannya bisa lewat. Penghancuran dilakukan dengan rotasi silinder. Batubara diangkat ke rak-rak bagian dalam dan dihancurkan dengan menjatuhkan dan memukul batu bara ke bawah saat silinder berputar. Bahan yang lebih keras seperti batu dan besi tidak hancur dan secara perlahan keluar dari ujung breaker yang terbuka. Thoothed Roll Crusher Thoothed Roll Crusher • bergigi untuk batu bara, gips, es atau bahan lunak lainnya, • melakukan penghancuran dengan menekan gigi terhadap bongkahan bahan yang lebih besar • Produksi bahan halus yang berlebihan bisa dihindari Hammer Mill (penggiling palu) • bisa digunakan untuk batu bara atau bahkan bahan berserat. • Batangan baja yang berat dikaitkan dengan pin-pin ke suatu piringan yang berputar dengan kecepatan tinggi • Palu-palu itu menghantam bahan yang masuk batangan sangkar di dasar penggiling yang menjadi penyaring. Disentegrator sangkar tupai (Squirrel-Cage-Disintegrator) • sangat berguna untuk perobekan bahan berserat seperti batang kayu atau asbes. • Alat ini terdiri dari 2 atau lebih sangkar concentris yang berputar dengan arah yang berlawanan. Impactor, • Impaktor hampir menyerupai hammer mill kecuali bahwa alat ini tidak dilengkapi dengan kisi atau ayak. • Partikel-partikel dipecahkan dengan pukulan-pukulan saja, tanpa ada aksi gerusan • merupakan mesin pemecah primer • Rotor pada impaktor, dapat dijalankan ke kedua arah, untuk memperpanjang umur palu-palunya. Cone Crusher. • Penghancur berbentuk kerucut yang dikembangkan sejak 1920an, diterima baik sehingga bisa dianggap sebagai standard penghancur pada ukuran menengah. • Pengoperasian alat ini sama dengan penghancur gyratori, • kerucut bagian dalam atau “kepala penghancur” ditopang dengan journal eksentrik yang berputar dengan gigi-gigi putar siku yang dijalankan dengan tangkai utama • Piringan penghancur stasioner ini diletakkan dibawah peer tegangan helic yang berat agar ketika besi atau obyek lain yang tak bisa diremukan memasuki zona peremukan, piringan itu terangkat, sehingga mencegah retaknya piringan dan merusak mesin. • ini tersedia dalam 2 ukuran, standar untuk bahan yang lebih kasar, dan “short head” untuk bahan yang lebih halus. Crushing Roll • Rol-rol pemecah terdiri dari 2 silinder yang berat yang berputar saling menghadap, muatan dijepit dan ditarik kebawah melalui rol-rol itu dengan friksi • Diameter dan spasi rol bisa bervariasi, sehingga memungkinkan variasi ukuran bahan dan produk. Fleksibilitas ini adalah sifat yang disukai dari rol penghancur • Pada penopang roll terdapat pegas, memungkinkan roll mundur ketika ada bahan keras yang masuk, menghindari kerusakan roll Gravity Stamp. • Seperti batangan yang diangkat dan dijatuhkan menumbuk bahan di bawahnya • gravity stamp menjadi metode paling kuno untuk reduksi ukuran dalam kisaran menangah dan halus. • Gravity stamp masih digunakan karena mudahnya konstruksi di lapangan, terutama untuk penghancuran bijih-bijih tambang. Raymond Roller Mill • Seperti crushing rolls, hanya berbeda konstruksi. • Roller pada posisi vertikal Ball Mills • kamar baja berbentuk silindris atau kerucut yang berputar secara horisontal yang hampir separonya penuh dengan bolabola besi atau baja. • Reduksi ukuran dilakukan dengan pengaruh bola-bola tersebut ketika mereka jatuh kembali setelah terangkat oleh kamar rotasi. • Ball mill campuran terdiri atas 2 atau 4 lorong silindris yang dipisahkan oleh sarangan. • Setiap lorong pengganti diameternya lebih kecil dan mengandung bola-bola yang ukurannya lebih kecil untuk penggilingan yang lebih halus. Rod mill • Seperti ball mill tetapi dalam kamar silinder isinya batang-batang silinder pejal, bukan bola. • Konstruksi kamar silinder hampir sama dengan ball mill
