UPDATE NEWS

Berisi sedikit hal yang ku ketahui dari dunia ini. Namun akan selalu ku tambah. Karena aku adalah sarjana masa depan.

Popular

Recent

Comments

Minggu, 21 Juli 2013

Makalah Tentang Semen Portland

BAB II
ISI

A.        Pengertian Semen & Semen Portland
   Semen berasal dari bahasa latin cementum yang berarti bahan perekat. Hak paten diberikan kepada Yoseph Aspidin (1824) atas penemuannya berupa semen. Dalam pengertian umum semen diartikan sebagai bahan perekat yang mempunyai sifat mampu mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kompak dan kuat. Perekat ini ditemukan pada batu kapur yang serbuknya telah digunakan sebagai bahan adonan (mortar) dalam pembuatan bangunan lebih dari 2000 tahun lalu di negara Italia.
Usaha untuk membuat semen pertama kali dilakukan dengan cara membakar batu kapur dan tanah liat. Yoseph Aspidin yang merupakan orang Inggris, pada tahun 1824 mencoba membuat semen dari kalsinasi campuran batu kapur dengan tanah liat yang telah dihaluskan, digiling, dan dibakar menjadi lelehan dalam tungku, sehingga terjadi penguraian batu kapur (CaCO3) menjadi batu tohor (CaO) dan karbon dioksida(CO2). Batu kapur  tohor (CaO) bereaksi dengan senyawa-senyawa lain membemtuk klinker kemudian digiling sampai menjadi tepung yang kemudian dikenal dengan Portland.
            Semen portland adalah suatu bahan konstruksi yang paling banyak dipakai serta merupakan jenis semen hidrolik yang terpenting. Penggunaannya antara lain meliputi beton, adukan, plesteran,bahan penambal, adukan encer (grout) dan sebagainya.Semen portland dipergunakan dalam semua jenis beton struktural seperti tembok, lantai, jembatan, terowongan dan sebagainya, yang diperkuat dengan tulangan atau tanpa tulangan. Selanjutnya semen portland itu digunakan dalam segala macam adukan seperti fundasi,telapak, dam,tembok penahan, perkerasan jalan dan sebagainya.Apa bila semen portland dicampur dengan pasir atau kapur, dihasilkan adukan yang dipakai untuk pasangan bata atau batu,atau sebagai bahan plesteran untuk permukaan tembok sebelah luar maupun sebelah dalam.
Bilamana semen portland dicampurkan dengan agregat kasar (batu pecah atau kerikil) dan agregat halus (pasir) kemudian dibubuhi air,maka terdapatlah beton. Semen portland didefinisikan sesuai dengan ASTM C150, sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang pada umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama dengan bahan utamanya.


B.        Sejarah Semen Portland
            Sebelum semen yang kita kenal ditemukan, adukan perekat pada bangunan di buat dari kapur padam, pozolan dan agregat (campuran ini sering disebut semen alam). Dan kini bangunan yang menggunakan bahan perekat ini masih banyak ditemukan di Italia. Campuran perekat tersebut tidaklah terlalu kuat, tapi tergantung pula pada sifat pozolan yang di gunakan sebagai bahan perekat. Pozolan adalah bahan yang terbentuk oleh debu dari letusan gunung berapi.
            Kapur hidrolis pertama kali ditemukan oleh seorang sarjana sipil yang bernama Jon Smeaton pada tahun 1756. Pada saat itu ia bertugas untuk merehabilitasi menara api yang terletak di Eddystone. Ia mencoba menggabungkan kapur padam dan tanah liat. Kemudian campuran itu ia bakar. Setelah mengeras, bongkahan campuran tersebut di tumbuk hingga menjadi tepung. Yang mana tepung tesebut dapat digunakan kembali dan dapat mengeras di dalam air. Mulai dari percobaan inilah sifat-sifat kapur hidrolis mulai di kenal. Namun perkembangan bahan yang ia temukan masihlah lambat dibandingkan campuran kapur padam biasa.
            Pada tahun 1796 penemuan ini kembali dikembangkan oleh James Parker dari Norhfleed, Inggris. Ia mengembangkan campuran yang telah ditemukan oleh Jon, perbedaan dari campuran yang di temukan Jon, batu kapur yang digunakan James sebagai capuran adalah batu kapur yang  mengandung lempung. Seadngkan teknik yang di gunakannya sama dengan yang di lakukan Jon. Pada tahun 1800 produk yang dikembangkan James berkembang pesat, sehingga produknya di beri nama semen roman. Namun perkembangan tersebut hanya bertahan hingga tahun 1850.
            Di Inggris tukang batu  yang bernama Joseph Aspdin dari kota Leeds, mencampurkan kapur padam dengan tanah liat, kemudian ia bentuk jadi gumpalan. Lalu di bakar dengan suhu kalsinasi (suhu dimana kapur dapat meleleh) dan setelah itu di tumbuk hingga menjadi tepung. Ketika bahan campuran tersebut mengeras, warna dari bahan berubah menjadi abu-abu. Warna tersebut menyerupai bebatuan di wilayah Portland, maka Joseph memberi nama hasil temuannya sebagai Semen Portland.
            Tanggal 21 october 1824, semen Portland Joseph mendapat hak paten dari raja Inggris. Walau pun demikian ia tetap merahasiakan bahan campuran yang ia temukan, dan ia tidak memproduksinya secara masal. Setelah ia wafat, pengembangan dan pemasaran secara masal semen ini di teruskan oleh anaknya yang bernama William Joseph di Jerman. Tahun 1877 jerman melakukan penelitian lebih lanjut terhadap semen Portland, hingga membentuk asosiasi pengusaha dan ahli semen. 30 tahun kemudian asosiasi tersebut menyebar hingga ke Inggris dan di Inggris Standard dari semen dibuat.
   Sedangkan di Indonesia, Pabrik semen pertama berdiri tahun 1910 dengan nama Sumatra Portland Work di Indarung dan sekarang bernama PT Semen Padang. Pada tahun 1957 berdiri pabrik semen kedua di Gresik, Jawa Timur. Dengan semakin pesatnya pembangunan  di Indonesia, maka kebutuhan semen meningkat. Hal inilah yang mendorong berdirinya pabrik-pabrik semen yang baru, sehingga dapat mengisi kebutuhan semen dalam negeri dan mengurangi ketergantungan pada semen impor. Hingga saat ini, semen masih menjadi salah satu komoditi yang menguntungkan dan perkembangan industrinya cukup pesat.


C.        Sifat – Sifat Semen Portland
   Kualitas semen portland ditentukan oleh sifat kimia senyawa utama dan sifat fisika suatu massa yang dihasilkan.
a.   Sifat Kimia
1.   Loss On Ignition (LOI)
      LOI menyatakan bagian dari zat yang akan terbebaskan sebagai gas pada saat terpanaskan atau dibakar (temperatur tinggi). Pada bahan baku umpan kiln ini berarti semakin tinggi LOI-nya maka makin sedikit umpan kiln yang menjadi produk clinker. Karena itu LOI bahan baku maksimal dipersyaratkan untuk mengurangi inefisiensi proses karena adanya mineral-mineral yang dapat diuraikan pada saat pembakaran. Komponen utama LOI adalah uap air yang berasal dari kandungan air (moisture) dalam bahan baku (raw mix) dan gas CO2 yang akan dihasilkan dari proses kalsinasi CaCO3.
2.   Insoluble Residue (IR)
      Yaitu impuiritis/zat pengotor yang tetap tinggal setelah semen tersebut direaksikan dengan asam klorida dan natrium karbonat. Insoluble residue dibatasi untuk mencegah tercampurnya semen portland dengan bahan-bahan alami lainnya yang tidak dapat dibatasi dari persyaratan fisika.
3.   Modulus-modulus semen
      Modulus-modulus semen digunakan sebagai dasar untuk menentukan jenis semen yang akan diproduksi dan digunakan untuk menghitung perbandingan bahan baku yang digunakan.
Ø  Hydraulic Modulus
Umumnya nilai HM antara 1,7-2,3; makin tinggi nilai HM akan menyebabkan keperluan panas untuk pembakaran makin banyak, kuat awal tinggi dan panas hidrasi naik. Jika HM < 1,7 maka mutu semen rendah karena kekuatan semen yang dimiliki kurang baik.
Ø  Silica Ratio
Merupakan indikator tingkat kesulitan pembakaran raw material yang menunjukkan perbandingan antara jumlah SiO2 terhadap jumlah Fe2O3 dan Al2O3. Silika ratio yang tinngi akan menurunkan liquid fase serta meningkatkan burnability, sebaliknya SR kecil akan mengakibatkan pembakaran clinker mudah dan pembentukan coating dalam kiln. Umumnya SR berkisar 1,9-3,2 tetapi disarankan antara 2,3-3,7.
Ø  Alumina Ratio
Harga AR biasanya 1,3-1,6; nilai yang tinggi akan mengakibatkan berkurangnya komposisi fase cair dalam clinker sehingga menyulitkan proses pembakaran. AR = 0,64 maka kedua oksida berada pada perbandingan BM-nya sehingga hanya C4AF yang dapat terbentuk dalam clinker tanpa C3A. Clinker ini dinamakan Ferrari Cement yang mempunyai panas hidrasi rendah.
Ø  Lime Saturation Factor
Merupakan jumlah maksimum CaO yang diperlukan untuk bereaksi dengan oksida-oksida lain sehingga tidak terjadi freelime di clinker. Untuk mencapai kejenuhan CaO yang sempurna maka seluruh CaO harus dikombinasikan sebagai C3S, seluruh oksida besi harus berkombinasi dengan jumlah yang ekivalen dengan alumina dalam C4AF dan sisa alumina harus berkombinasi dalam C3A.
Bila  AM < 0.64
Bila AR > 0.64
Ø  Liquid Phase
Fase lelehan berkisar 20-30 % dan untuk semen portland 24-26%. Jumlah lelehan yang terbentuk tergantung dari komposisi dan temperatur pembakaran. Pada AR 1,63 lelehan mulai terbentuk pada suhu 12800C. Pembentukan clinker berlangsung ketika telah mencapai temperatur sintering dan dalam fasa cair.

b.   Sifat Fisika
1.   Fineness (Kehalusan)
      Kehalusan semen biasanya diukur dengan menggunakan luas permukaan spesifik yang ditentukan dengan berbagai macam cara. Cara yang umm dilakukan berdasarkan permeabilitas udara yang dikembangkan oleh blaine. Kehalusan semen mempengaruhi kecepatan hidrasi, makin halus semen maka kecepatan hidarasi semakin meningkat dan mempercepat perkembangan kekuatan. Pengaruh kehalusan semen terutama terhadap kuat tekan 7 hari pertama. Reaksi antara semen dan air adalah reaksi heterogen.
      Faktor lain yang berpengaruh terhadap ukuran partikel semen adalah distribusi ukuran grinding media, penggunaan grinding air, kadar gypsum, komposisi dan struktur terak. Kehalusan partikel semen yang banyak berperan terhadap kekuatan semen adalah ukuran sampai 30 micron sebesar 60%.
2.   Soundness (Kekekalan Volume/Kekenyalan)
      Soundness adalah pengembangan atau pemuaian semen yang disebabkan oleh freelime atau magnesium. Proses hidrasi terjadi apabila semen bereaksi terhadap air yang mengakibatkan timbulnya pengerasan pasta semen.
3.   Setting Time (Waktu Pengikatan)
      Setting time ditentukan bila pasta semen telah mengalami setting (yang telah mengental) dan hardening (yang telah mengeras) selama beberapa jam. Pada reaksi semen C3A akan bereaksi paling cepat menghasilkan CAH berbentuk gel dan bersifat kaku. Tetapi CAH akan bereaksi  dengan gypsum membentuk ettringite yang akan membungkus permukaan CAH dan C3A sehingga reaksi C3A akan dihalangi dan proses setting akan dicegah. Namun demikian lapisan ettringite tersebut karena adanya fenomena osmosis akan pecah dan reaksi hidrasi C3A akan terjadi lagi, tetapi segera pula akan terbentuk ettringite yang baru kembali, Proses ini akan menghasilkan setting time. Semakin banyak ettringite yang teerbentuk maka setting time akan makin panjang dan ini diperoleh dengan adanya gypsum.
      Setting pasta semen portland secara normal disebabkan oleh pembentukan struktur yang dihasilkan oleh hidrasi mineral clinker terutama C3S dan C3A kecepatan reaksi C3A sangat cepat dengan air. Dikenal 2 macam setting time:
1.   Initial setting time (waktu pengikatan awal) yaitu waktu mulai adonan terjadi sampai mulai terjadi kekakuan tertentu dimana adonan sudah mulai tidak workable.
2.   Final setting time (waktu pengikatan akhir) yaitu waktu adonan mulai terjadi sampai terjadi kekakuan penuh. Setting time awal biasanya berkisar 2-5 jam dan setting time akhir 3-6 jam.

 4.   Compressive Strength (Kuat Tekan)
      Mengontrol kemampuan menerima beban tekan dari mortar yang akan dibuat. Faktor yang mempengaruhi kuat tekan semen adalah :
1.   Komposisi kimia (kadar C3S, C2S, C3A, C4AF) dimana kuat tekan sangat tergantung pada distribusi keempat mineral tersebut. C3S berperan pada perkembangan kuat tekan terakhir, C4AF berperan dalam panas hidrasi.
2.   Reaktivitas mineral clinker (kondisi pembakaran kiln).
3.   Distribusi alkali (kadar alkali dan SO3).
4.   Panas Hidrasi
            Apabila ke dalam semen ditambahkan air maka terjadilah reaksi antara komponen-komponen semen dengan air yang dinamakan reaksi hidrasi yang akan menghasilkan senyawa-senyawa hidrat yang terdiri dari kalsium silikat hidrat, calsium aluminat hidrat, calsium sulfuric aluminat hydrat yang semuanya dalam bentuk gel. Kecepatan reaksi hidrasi harus diketahui karena menentukan waktu pengikatan awal dan pengerasan semen. Pengikatan awal harus cukup lambat agar adonan semen dapat dihitung. Panas hidrasi yang tinggi akan mengakibatkan penguapan air selama pembentukan pasta sehingga air tidak cukup membentuk pasta, akibatnya terjadi rongga-rongga diantara agregat, yang menyebabkan beton kurang kuat dan retak-retak.


D.        Klasifikasi Semen Portland
   Menurut SNI 15-2049-1994 dan ASTM C-150-1998, semen Portland diklasifikasikan dalam 5 tipe yaitu:
1. Tipe I (Ordinary Portland Cement)
            Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus seperti yang dipersyaratkan pada tipe-tipe lain. Tipe semen ini paling banyak diproduksi dan banyak dipasaran

2. Tipe II (Moderate sulfat resistance)
            Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau panas hidrasi sedang. Tipe II ini mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah dibanding semen Portland Tipe I. Pada daerah–daerah tertentu dimana suhu agak tinggi, maka untuk mengurangi penggunaan air selama pengeringan agar tidak terjadiSrinkege (penyusutan) yang besar perlu ditambahkan sifat moderat“Heat of hydration”. Semen Portland tipe II ini disarankan untuk dipakai pada bangunan seperti bendungan, dermaga dan landasan berat yang ditandai adanya kolom-kolom dan dimana proses hidrasi rendah juga merupakan pertimbangan utama.

3. Tipe III (High Early Strength)
            Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan yang tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi.Semen tipe III ini dibuat dengan kehalusan yang tinggi blaine biasa mencapai 5000 cm2/gr dengan nilai C3S nya juga tinggi. Beton yang dibuat dengan menggunakan semen Portland tipe III ini dalam waktu 24 jam dapat mencapai kekuatan yang sama dengan kekuatan yang dicapai semen Portland tipe I pada umur 3 hari, dan dalam umur 7 hari semen Portland tipe III ini kekuatannya menyamai beton dengan menggunakan semen portland tipe I pada umur 28 hari.

4. Tipe IV (Low Heat Of Hydration)
            Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi rendah. Penggunaan semen ini banyak ditujukan untuk struktur Concrette (beton) yang massive dan dengan volume yang besar, seprti bendungan, dam, lapangan udara. Dimana kenaikan temperatur dari panas yang dihasilkan selama periode pengerasan diusahakan seminimal mungkin sehingga tidak terjadi pengembangan volume beton yang bisa menimbulkan cracking (retak). Pengembangan kuat tekan (strength) dari semen jenis ini juga sangat lambat jika dibanding semen portland tipe I.

5  Tipe V (Sulfat Resistance Cement)
            Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat. Semen jenis ini cocok digunakan untuk pembuatan beton pada daerah yang tanah dan airnya mempunyai kandungan garam sulfat tinggi seperti : air laut, daerah tambang, air payau dsb.


E.        Penyediaan Bahan Baku & Proses Pembuatan Semen Portland Secara Umum
1) Penyediaan Bahan Baku
Untuk membuat semen Portland ada beberapa persenyawaan yang harus terdapat dalam bahan dasar (The Four Main Elemen), yaitu : 
      - Oksida calcium (CaO) 
      - Oksida Silkon (SiO2) 
      - Oksida Alumunium (A12­­O3) 
      - Oksida Besi (Fe2O3) 
Untuk memenuhi bahan tersebut, PTSP menggunakan 
·         Bahan Mentah utama :
- Batu Kapur 
Batu Kapur ini sebagai sumber Calsium Oksida yang persentasenya terdapat dalam batu kapur sebesar 50%. Sedangkan penggunaan tanah liat sendiri di dalam bahan baku secara keseluruhan adalah sebanyak 80%. 
- Batu Silika 
Bahan ini digunakan sebagai sumber silisium Oksida dan Alumunium Oksidan dan Oksida besi. Bahan ini mengandung 65% oksida silisium, 13% oksida alumunium dan 7% oksida besi. Kebutuhan bahan ini dalam bahan pengolahan bahan dasar adalah + 10% 
- Tanah Merah 
Digunakan sebagai sumber Alumunium Oksida (29%) dan Oksida besi (10%). Kebutuhan secara keseluruhan + 10%. Hal yang menyulitkan di dalam pemakaian bahan ini adalah kandungan air (30%) dan batu (3%). 
·         Bahan Mentah Tambahan :
- Pasir Besi 
untuk membuat semen Portland yang berwarna lebih gelap maka perlu ditambahkan bahan mentah pasir besi yang didatangkan dari cilacap. Bahan ini mengandung oksida besi sekitar 83% dan dipakai sebanyak + 2 %. Kegunaan sebagai flux dalam pembakaran dan mempengaruhi warna semen. 
- Gypsum 
Merupakan bahan mentah tambahan dalam industri semen yang kegunaannya untuk meperbaiki sifat-sifat semen.

2) Proses Pembuatan Semen
Secara umum proses pembuatan semen dibedakan atas dua proses yaitu proses basah (wet process) dan proses kering (dry process). 
a. Proses Basah 
Proses ini yaitu denga penambahan air sewaktu penggilingan bahan mentah, sehingga hasil gilingan mentah berupa lumpur yang disebut slurry dengan kadar air sekitar 30 – 36 %. 
b. Proses Kering 
Proses ini dengan pengaringan bahan mentah sejalan dengan penggilingannya, sehingga hasil gilingan bahan mentah berupa tepung/bubuk yang disebut raw mix (raw meal), dengan kadar airnya < 1 %. 
Tahapan Proses 
Secara umum proses pembuatan semen dapat dibagi menjadi 4 (empat) tahapan, yaitu: 
1. Penyediaan bahan bahan baku
2. Pengolahan bahan bahan baku 
3. Pembakaran raw mix/slurry menjadi klinker 
4. Penggilingan klinker dan Gypsum menjadi semen

F.         Penyediaan Bahan Baku & Proses Pembuatan Semen di PT      Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk Plant 12
   Semen Portland didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan cara menggiling terak/clinker yang mengandung senyawa kalsium silikat yang ditambah dengan gypsum. Disebut hidrolik karena senyawa-senyawa yang terkandung di dalam semen dapat bereaksi dengan air dan membentuk zat baru yang bersifat perekat terhadap batuan. Semen memiliki sifat sebagai berikut :
1.   Dapat mengeras apabila dicampur dengan air.
2.   Tidak larut dalam air.
3.   Plastis sementara apabila dicampur dengan air.
4.   Dapat melekatkan batuan apabila dicampur dengan air.
Proses pembuatan semen di PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk Plant 12 terbagi menjadi beberapa tahap, yaitu:
1.   Penambangan dan penyediaan bahan baku (mining).
2.   Proses produksi, yang meliputi :
Ø  Pengeringan dan penggilingan awal bahan baku (raw mill)
Ø  Pembakaran dan pendinginan clinker (burning and cooling)
Ø  Penggilingan akhir (cement mill)
3.   Pengepakan (packing)


a)      Penambangan Dan Penyediaan Bahan Baku (Mining).
Adapun tahapan penambangan batu kapur adalah sebagai berikut :
1.   Pembersihan (clearing)
2.   Pelucutan (stripping)
3.   Pengeboran (drilling)
4.   Peledakan (blasting)
5.   Pemuatan (loading)
6.   Penghancuran (crushing)
7.   Pengiriman (conveying)
Untuk material clay, laterite dan silica, pekerjaan penambangan dilakukan dengan cara pengerukan biasa. Penambangan tanah liat dan pasir besi dilakukan beberapa tahapan sebagai berikut:
1.   Loosening (pengerukkan)
2.   Loading
3.   Pengecilan ukuran
4.   Pengiriman
Material yang dibawa ke storage dikumpulkan oleh tripper yang berkapasitas 2300 ton/jam (kondisi kering). Tripper mengatur material dengan berjalan bolak-balik membentuk tumpukan secara longitudinal dimana material ditumpuk menjadi beberapa tumpukan yang terdiri dari banyak alur paralel. Pada saat dituangkan dari alat pengangkut ke dalam storage terjadi penyeragaman awal komposisi kimia dan ukuran butir. Selama pengambilan, pemotongan dilakukan secara melintang terhadap alur penyimpanan sehingga terjadi proses homogenisasi. Material ditimbang dengan menggunakan belt scale. Dari storage, material dikumpulkan dan dibawa ke dozing house dengan menggunakan reclaimer (tipe bridge yang berkapasitas 700 ton/jam) dan belt conveyor.
Untuk pure limestone dibawa oleh belt conveyor dan selanjutnya dikumpulkan oleh tripper yang berkapasitas 1800 ton/jam (pada kondisi kering) pada storage. Dari storage, material dibawa ke bin dengan menggunakan reclaimer tipe semibridge dengan kapasitas 200 ton/jam. Bahan baku yang lain adalah laterite dan silica yang dibawa oleh belt conveyor serta tripper dengan kapasitas 500 ton/jam.
Di atas belt conveyor ditambahkan peralatan magnetic separator dan metal detector yang berfungsi untuk menarik potongan-potongan logam yang terdapat dalam material menggunakan magnet agar tidak ikut terbawa dan mempengaruhi proses. Dalam pembuatan portland cement, supaya semen tidak cepat mengeras perlu ditambahkan gypsum ke dalam clinker.

b)     Proses Produksi
Pada dasarnya proses atau teknologi pembuatan semen dibagi menjadi empat macam, yaitu:
1.      Proses Basah
Dalam proses basah, raw material dihancurkan kemudian digiling dalam raw mill sambil diiringi penambahan air sehingga kadar airnya menjadi 25-40% dari total material. Selama penggilingan berlangsung, bahan baku yang telah berbentuk slurry dicampur  hingga dicapai komposisi yang memenuhi pabrik. Setelah itu, slurry tersebut dimasukkan ke dalam silo untuk kemudian dibakar. Adapun keuntungan dari proses basah adalah sebagai berikut :
Ø  Pencampuran dari komposisi slurry lebih mudah karena berupa luluhan.
Ø  Kadar alkali tidak menimbulkan gangguan penyempitan dalam saluran  
Ø  Debu yang dihasilkan relatif sedikit.
Ø  Deposit yang tidak homogen tidak berpengaruh karena mudah mencampur dan mengkoreksinya.
Sedangkan kerugian dari proses basah antara lain :
Ø  Konsumsi bahan bakar lebih banyak.
Ø  Kiln yang dipakai lebih panjang.
Ø  Kapasitas rendah.
Ø  Memerlukan air proses dalam jumlah besar.
2.   Proses Semi Basah
     Dalam proses semi basah, umpan dalam bentuk cake. Penyediaan umpan kiln sama dengan proses basah, hanya umpan kiln disaring terlebih dahulu. Selanjutnya cake yang digunakan sebagai umpan kiln disyaratkan memiliki kandungan air antara 17-27%.
3.    Proses Semi Kering
            Dalam proses semi kering, umpan dalam bentuk butiran. Bahan baku yang telah dihancurkan, digiling dalam raw mill. Selanjutnya dibentuk
butiran-butiran dalam inti granulasi dan dicampur untuk mencapai homogenitas. Kadar air yang disyaratkan dalam umpan kiln sekitar 10-15%. Setelah homogen baru diumpankan ke kiln. Di dalam kiln, umpan dibakar hingga membentuk clinker. Setelah dingin, digiling ke cement mill bersama gypsum hingga terbentuk semen.
4.   Proses Kering
Pada proses kering, bahan baku dipecah dan digiling sampai kadar air maksimal 1%. Bahan baku yang telah digiling, dicampur dalam blending silo untuk mendapatkan campuran yang homogen dengan menggunakan udara tekan. Tepung baku yang telah homogen ini diumpankan ke kiln selanjutnya didinginkan dan dicampur dengan gypsum dengan kadar gypsum sebanyak 4% untuk kemudian digiling dalam finish mill hingga menjadi semen. Keuntungan dari proses kering :
Ø  Kiln yang digunakan  relatif  pendek.
Ø  Heat comsumption rendah sehingga bahan bakar yang digunakan relatif lebih sedikit.
Ø  Kapasitas produksi besar.
Ø  Biaya operasi rendah.
Sedangkan kerugian dari proses kering adalah :
Ø  Kadar air sangat mengganggu operasi karena material menjadi lengket.
Ø  Campuran kurang homogen.
Ø  Banyak debu yang dihasilkan, maka diperlukan alat penangkap debu.
Proses kering merupakan proses yang paling banyak dipilih untuk diaplikasikan dalam proses produksi. Ini disebabkan karena proses tersebut mampu menghemat pemakaian bahan bakar dan pemakaian alat-alat produksi. 

Proses produksi ini dibagi menjadi 3 tahap, yaitu :
1.   Pengeringan dan Penggilingan Awal Bahan Baku (Raw Mill)
Dari storage, material dikumpulkan dan dibawa ke dozing house dengan menggunakan reclaimer (mix reclaimer, pure limestone reclaimer dan sandstone reclaimer) dan belt conveyor. Karena frekuensi pemakaian yang relatif kecil, sandstone reclaimer juga digunakan sebagai laterite reclaimer. Empat jenis material dimasukkan ke masing-masing hopper bin dengan masing-masing alat penimbangnya untuk masing-masing bahan baku. Komposisi keempat material diatur oleh Quality Control menggunakan QCX (Quality Control by X-Ray System), kemudian keempat material di transportasikan ke raw mill dalam satu belt conveyor.
Material dari raw mill ditransportasikan dengan udara panas dari suspension preheater dan hisapan dari electrostatic precipitator menuju separator. Material hasil penggilingan yang masih kasar akan dipisahkan oleh separator dan dijatuhkan kembali ke meja penggiling, kemudian terlempar dari meja penggiling karena gaya sentrifugal, dikumpulkan oleh scraper dan dijatuhkan ke bucket elevator dan oleh bucket elevator material dibawa ke separator untuk dijatuhkan kembali dan digiling, sedangkan material yang sudah halus dihisap oleh electrostatic precipitator. Material product yang keluar dari raw mill sudah seperti tepung dan disebut raw meal.
Produk ditransportasikan menuju blending silo melewati electrostatic precipitator yang berfungsi untuk menangkap debu.  Di dalam electrostatic precipitator, debu yang tidak dapat ditangkap dibuang ke udara bebas melalui cerobong. Debu yang tidak tertangkap itu adalah debu yang telah aman untuk di buang ke lingkungan. Batas emisi debu adalah 80 mg/m3. Sedangkan bahan baku halus yang dapat ditangkap oleh electrostatic precipitator akan jatuh ke screw conveyor dan airslide, kemudian dibawa masuk ke bucket elevator dan dialirkan ke blending silo (homogenizing silo) untuk dihomogenisasi.
Homogenisasi material di dalam blending silo tidak dilakukan dengan pengadukan secara fisik melainkan dengan cara dihembus menggunakan blower untuk mendapatkan efek pencampuran. Sistem pengeluaran menggunakan multifeeding yang diharapkan bisa memperoleh lapisan yang seragam di sepanjang permukaan blending silo. Proses percampuran dilakukan bersamaan dengan pengeluaran material. Jalur yang dipakai untuk mengalirkan material keluar diaktifkan oleh aerasi di bagian bawah silo secara bergantian dengan menggunakan 6 buah saluran. Sistem homogenisasi semacam ini memiliki efisiensi percampuran tinggi dengan konsumsi energi yang cukup rendah, sehingga material yang masuk ke dalam kiln juga akan seragam.

2.   Pembakaran dan Pendinginan Clinker (Burnining and Cooling)
Dari blending silo, raw meal yang sudah dihomogenkan ditransportasikan ke sistem pengumpan kiln menggunakan air slide dan bucket elevator dan diumpankan ke cyclon preheater. Untuk mengatur kontinuitas dan jumlah material yang akan dimasukkan ke dalam sistem pembakaran di kiln, material ditampung di dalam sebuah bin penampung sementara yang dilengkapi dengan penimbang. Diharapkan aliran material ke sistem pengumpan kiln selalu stabil agar proses operasi juga stabil. Level material di feed bin dijaga konstan dengan mengatur keluaran dari blending silo. Penimbang (load cell) di feed bin memberikan signal ke katup keluaran blending agar bukaan katup atau valve tersebut disesuaikan pada level bin tertentu (90 ton). Material mengalir keluar secara rutin dikalibrasikan dengan penurunan berat di bin.
Proses pembentukan clinker tidak seluruhnya terjadi di rotary kiln, tetapi di dalam dua unit yaitu suspension preheater dimana tepung baku (raw meal) mengalami proses penguapan air, pemanasan awal dan sebagian proses kalsinasi. Sedangkan pada kiln terjadi proses kalsinasi lanjutan, sintering dan pendinginan clinker. Adanya suspension preheater memberikan beberapa keuntungan diantaranya :
Ø  Rotary kiln lebih pendek
Ø  Gas panas yang keluar dari suspension preheater dapat digunakan sebagai pemanas di raw mill dan coal mill.
Ø  Penghematan bahan bakar.
Kiln merupakan salah satu alat utama dalam pabrik semen yang berfungsi sebagai tempat pembentukan clinker yang merupakan produk setengah jadi dalam pembuatan semen. Penggunaan suspension preheater yang dilengkapi calsiner merupakan pilihan yang tepat untuk memperoleh konsumsi panas yang kecil dan meningkatkan kapasitas produksi kiln. Selain itu, beban kiln menjadi berkurang, karena kalsinasi sudah mulai terjadi di suspension preheater (calsiner).
Tahapan reaksi yang terjadi pada proses pembentukan clinker dari umpan baku (raw meal):
1.   Proses pengeringan/penguapan air
Proses penguapan ini terjadi pada suhu sampai 1000C, umpan baku (raw meal) yang masuk ke kiln dari blending silo memiliki suhu > 750C.
2.   Tahapan pelepasan air hidrat clay (tanah liat).
Proses ini terjadi pada temperatur  sekitar 5000C dan terletak di siklon stage 2.
Al2SiO7H2O                  Al2O3 + 2SiO2 + xH2O
3.   Dekomposisi tanah liat pada suhu 600 - 9000C
     Al4(OH)8Si4O10                 2(Al2O3.2SiO2) + 4H2O
4.   Tahap penguapan CO2 dari limestone dan mulai kalsinasi (600 – 800 0C)
CaCO3                  CaO + CO2
MgCO3                 MgO +CO2               
5.   Dekomposisi limestone dan pembentukan CS dan CA (600 – 1000 0C)
3CaO + 2SiO2 + Al2O3                   2CS + CA
6.   Tahap pembentukan C2S terjadi pada suhu 800 – 900 0C
CS + C                C2S
CaOSiO2 + CaO                   2CaOSiO2 atau C2S
7.   Tahap pembentukan C3A dan C4AF
Proses pembentukan garam kalsium aluminat dan ferrit ini terjadi pada suhu 1095-1205oC
3CaO + Al2O3               3CaOAl2O3 atau C3A
4CaO + Al2O3 + Fe2O3                4CaO Al2O3 Fe2O3 atau C4AF
8.   Tahap pembentukan C3S
Proses pembentukan garam silikat ini terjadi pada temperatur 1260-1455oC. C3S terbentuk sedangkan C2S mulai turun persentasinya. 2CaOSiO2 + CaO                               3CaOSiO2 atau C3S
Bagian dari CaO yang tidak bereaksi dengan oksida-oksida aluminium besi dan silika biasanya berupa senyawa CaO bebas atau free lime. Free lime ini dalam hasil produksi clinker dibatasi antara 0,5 – 1,2 %.

3.   Penggilingan Akhir (Cement Mill)
Clinker merupakan produk setengah jadi yang dihasilkan oleh kiln. Clinker sudah mempunyai nilai ekonomis. Hanya saja, clinker belum bisa digunakan secara langsung karena bentuknya yang masih besar dan juga perlu ditambahkan gypsum agar tidak cepat mengeras dan akhirnya akan pecah. Alat penggiling akhir ini dibagi menjadi dua alat utama yaitu pregrinder yang berfungsi untuk menurunkan ukuran dari diameter 3 cm ke blaine 1000 dan tube mill yang berfungsi menurunkan ukuran lagi sehingga menjadi semen yang siap dipakai yaitu blaine-nya 3200.
Pada penggilingan akhir atau finish mill dilakukan penambahan zat aditif sehingga menjadi semen yang memenuhi syarat kehalusan. Zat aditif dalam proses pembuatan semen antara lain :
Ø  Gypsum, merupakan suatu bahan retarder yang berfungsi untuk memperlambat pengerasan/pengeringan semen. Gypsum dari appron conveyor yang partikelnya sudah halus diangkut oleh belt conveyor menuju hopper, sedangkan gypsum yang kasar akan masuk ke crusher (penghancur) untuk dihaluskan terlebih dahulu. Penambahan gypsum pada umumnya adalah 3-5 % dari massa semen yang akan dihasilkan.
Ø  Limestone
Ø  Trass
Ø  Fly Ash
Pada penambahan bahan aditif semen, harus diperhatikan syarat dari kuat tekan semen harus tetap terpenuhi meski dilakukan penambahan bahan dalam proses ini.

c)      Pengepakan
Dari 3 unit cement silo, semen ditransportasikan menggunakan air slide menuju bucket elevator, kemudian masuk ke dalam vibrating screen untuk menyaring material yang terbawa ke dalam produk semen. Pada cement silo ini terjadi fluidisasi antara semen dan udara blower. Dengan adanya gravitasi bumi, semen jatuh ke bawah dan oleh air slide dibawa ke bucket elevator.
Produk yang berupa material halus dimasukkan ke dalam hopper untuk dialirkan ke dalam packer. Aliran massa semen terbagi menjadi dua, yaitu massa semen yang setelah ditimbang di weigh bridge menuju truck loader untuk pembelian dalam bentuk semen curah (bulk cement) dan massa semen yang menuju rotary packer untuk pengemasan semen dalam bentuk kantong (sack). Semen yang terbuang pada saat pengantongan ditangkap dengan dust collector jenis bag filter untuk mencegah polusi udara.

Packing produk menggunakan 5 unit mesin rotary packer dengan kapasitas masing-masing 110 ton per jam. Semen kemudian ditransport ke kapal atau truk untuk dipasarkan baik dalam bentuk bulk cement maupun semen kantong

 .

Makalah di atas ada beberapa hal yang di hilangkan, seperti gambar, FDP, serta beberapa hal disebabkan kesulitan mengcopas langsung. Karena itu, untuk melihat file aslinya silahkan download di makalah PIK lengkap. Di dalam rar terdiri dari beberapa makalah PIK lengkap seperti
1. Semen Portland
2. Pembuatan Metanol dengan Gasifikasi Batubara
3. Karbon Industri
4. Asam Sulfat
5. Industri Klor-Alkali
Selain itu dilengkapi dengan power point presentasinya.
,

6 komentar:

  1. Unknown19 Juni 2014 pukul 13.47

    Terimakasih :-d
    Sangat membantu tugas kuliah saya @@.

    BalasHapus
  2. Unknown6 Januari 2015 pukul 19.11

    Hei...Thanks ya

    BalasHapus
  3. Wahyu18 Agustus 2015 pukul 11.42

    sangat membantu penyusunan tugas magang saya

    BalasHapus
  4. Unknown21 Maret 2016 pukul 15.48

    Makasih ka Arif..referensi buat mata kuliah semen..

    BalasHapus
  5. Unknown10 April 2018 pukul 21.42

    sudah bagus saudara memaparkan ini dengan jelas, tapi tolong disertakan juga dengan sitasi yang jelas. terimakasih

    BalasHapus
  6. Unknown21 Oktober 2018 pukul 03.17

    bagus yaa

    BalasHapus

ANDA SUKA DENGAN ISI ARTIKEL BLOG SAYA?? JANGAN LUPA UNTUK DI KOMEN, LIKE DAN FOLLOW YA. DAN INGAT, HARUS SOPAN. . .
HARAP MENULIS NAMA BILA KOMEN, AGAR KITA LEBIH SALING MENGENAL. SALAM BLOGGING. . .

Langganan: Posting Komentar (Atom)
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Copyright © 2012 Mari Berbagi.
Blogger Template by Ariefrvi