BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangPraktek Kerja Lapangan merupakan salah satu
mata kuliah wajib dalam kurikulum pendidikan Sarjana Fakultas
Teknik Mineral Jurusan Teknik Pertambangan, di Institut Teknoloi
Medan. Mata kuliah ini memiliki bobot sebanyak 1 SKS. Pada dasarnya
kuliah kerja praktek bertujuan agar mahasiswa dapat membandingkan
teori-teori ilmiah yang diperoleh dari bangku kuliah dengan kondisi
yang ada di dunia kerja, kemudian menerapkan teori-teori ilmiah
tersebut untuk menganalisa dan memecahkan masalah serta memperoleh
pengalaman yang berguna dalam mewujudkan pola pikir yang sesuai
dengan tuntutan dunia kerja. Perusahaan yang menjadi tujuan dalam
mewujudkan hal tersebut adalah PT Indonesia Asahan Aluminium
(Persero) berlokasi di Kuala Tanjung, Kecamatan Sei Suka, Kabupaten
Batubara. PT Indonesia Asahan Aluminium (Persero) merupakan
perusahaan peleburan aluminium satu-satunya di Asia Tenggara yang
memproduksi aluminium batangan (ingot).
1.2 Tujuan Kuliah Kerja PraktekAdapun tujuan kuliah kerja
praktek adalah sebagai berikut :
1. Memberikan pemahaman kepada mahasiswa mengenai proses
produksi pada suatu pabrik atau industri, serta menganalisis
permasalahan dan mampu menerapkan berbagai teori yang telah
diperoleh di bangku perkuliahan.2. Melatih diri untuk dapat bekerja
dengan budaya disiplin dan bertanggung jawab sebagai salah seorang
karyawan perusahaan.3. Memperoleh bekal dalam hal keterampilan
kerja dan komunikasi sosial sehingga menambah pengalaman sebagai
persiapan untuk terjun ke masyarakat atau dunia kerja.4. Sebagai
dasar bagi penyusunan laporan kuliah kerja praktek.
1.3 Manfaat Kuliah Kerja Praktek
Adapun manfaat yang diperoleh dari pelaksanaan kuliah kerja
praktek adalah :1.3.1 Bagi Mahasiswa Mahasiswa menjadi paham
mengenai proses produksi dan proses operasi pada industri tersebut.
Mahasiswa menjadi paham dan terampil dalam hal pengetahuan,
penguasaan pekerjaan, sehingga menambah pengalaman untuk persiapan
terjun ke masyarakat. Mahasiswa memperoleh pengetahuan yang berguna
dalam perwujudan kerja yang akan dihadapi kelak, setelah mahasiswa
tersebut menyelesaikan studinya. 1.3.2 Bagi Perguruan Tinggi
Meningkatkan kerjasama antara perusahaan dengan perguruan tinggi,
khususnya dengan Jurusan Teknik Pertambanan, Fakultas Teknologi
Mineral Institut Teknologi Medan Memperluas pengenalan akan Jurusan
Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral.1.4 Batasan
PermasalahanAdapun yang menjadi batasan permasalahan dalam kuliah
kerja praktek ini adalah sebagai berikut : Setiap mahasiswa yang
telah memenuhi persyaratan harus melakukan kuliah kerja praktek
pada perusahaan yang sudah disepakati dari Jurusan Kerja praktek
dilakukan di PT Indonesia Asahan Aluminium (Persero), yaitu
perusahaan yang bergerak di bidang peleburan aluminium batangan
(ingot). Kuliah kerja praktek harus dilaksanakan dengan penuh
dengan keseriusan disiplin dan tanggung jawab sesuai dengan aturan
pada perusahaan yang bersangkutan.1.5 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Pelaksanaan kerja praktek ini berlangsung mulai tanggal 10 November
19 Desember 2014 di PT Indonesia Asahan Aluminium (Persero), yang
berlokasi di Kuala Tanjung, Kecamatan Sei Suka, Kabupaten Batu
Bara.
BAB IIGAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.1 Visi dan Misi PT Indonesia Asahan Aluminium 2.1.1
VisiPerusahaan PT Indonesia Asahan Aluminium menjadi perusahaan
global terkemuka berbasis Aluminium terpadu Ramah Lingkungan2.1.2
MisiUntuk merealisasikan visi tersebut diatas maka Inalum
menetapkan 4 misi utama dalam pembangunannya, misi tersebut antara
lain: Menjalankakn operasi peleburan aluminium terpadu yang
menguntungkan dan ramah lingkungan Memberikan sumbangasih kepada
pertumbuhan ekononi daerah dan nasional melalui kegiatan
operasional dan pengembanan usaha berkesinambungan Berpartisipasi
dalam pemberdayaan masyarakat dan lingkungan sekitar melalui
program CSR dan PKBL yang tepat sasaran. Menikngkatkan komposisi
SDM secara terencana dan berkesinambunagan untuk kelancaran
operasional dan pengembangan industri Aluminium 2.2 Sejarah Singkat
PT Indonesia Asahan AluminiumPT Indonesia Asahan Aluminium adalah
sebuah pabrik yang menghasilkan alumunium batangan atau ingot.
Bahan baku utama adalah Alumina (Al2O3) yang sampai sekarang masih
di impor dari Australia.Proses yang digunakan untuk memproduksi
alumunium adalah proses elektrolisis dengan memakai metoda
Hall-Heroult. Katoda yang dipakai PT Indonesia Asahan Aluminium
(Persero) masih di impor dari luar negeri dalam bentuk siap pakai,
sedangkan anoda telah dibuat sendiri oleh Perusahaan dan energi
listrik yang diperlukan disuplai dari PLTA Sigura-gura.Danau Toba
adalah danau yang terbesar di Indonesia. Oleh karena letaknya yang
tinggi dan ruang akumulasinya yang besar, sangat ideal
sebagaipembangkit listrik tenaga air. Gagasan ini dimulai sejak
tahun 1908.Baru pada tahun 1919 pemerintahan Hindia Belanda
mengadakan studi kelayakan mengenai proyek ini. Dan pada tahun
1939, perusahaan Belanda Mattschapittj Tot Exploitatie Van de
Waterkracht in de Asahan Rivier (MEWA) berencana membangun PLTA
Sigura-gura, tetapi dengan pecahnya Perang Dunia II usaha tersebut
tidak dapat diteruskan.Pada tahun 1968, Nippon Koei, sebuah
perusahaan konsultan Jepang menyerahkan laporan kelayakan intern
tentang proyek Alumunium Asahan di Sumatera Utara dan disusul
dengan laporan mengenai Power Development Project. Pada Tahun 1970,
dilanjutkan dengan penandatanganan perjanjian antara Departemen
Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik (PUTL) dengan Nippon Koei untuk
Engineering Service tentang perencanaan dan penyelidikan secara
terperinci untuk proyek PLTA nomor 2 dari pengembangan pembangun
saham, laporan akhir diserahkan pada tahun 1972.Laporan tersebut
menyatakan bahwa PLTA Asahan layak sebagai sumber listrik untuk
peleburan Alumunium. Dalam tahun 1972, pemerintahan Indonesia
menyelenggarakan suatu pelelangan untuk membangun pabrik peleburan
alumunium dan PLTA sebagai satu paket Penanaman Modal Asing.
Perusahaan-perusahaan alumunium Jepang, USA, Kanada, Jerman Barat,
Swiss, Belanda, Perancis, Italia dan Australia diundang untuk
mengikuti tender.Namun, ketika tender tersebut ditutup dalam tahun
1973, tidak satupun diantara mereka yang menyerahkan penawaranya
karena proyek ini membutuhkan suatu investasi yang sangat besar,
dimana mereka menemui kesulitan dalam mengumpulkan dana. Setelah
melalui perundingan panjang, kelompok perusahaan Jepang yang
terdiri dari 12 perusahaan yang dipimpin oleh Sumitomo Chemical
akhirnya mencapai kesepakatan dengan pemerintah Indonesia untuk
membangun proyek raksasa ini.
Pada tanggal 7 Juli 1975, di Tokyo, ditandatangani Perjanjian
Induk antara Repubik Indonesia dan penanaman modal Jepang tersebut
untuk membangun PLTA dan pabrik peleburan alumunium Asahan. Ke-12
Perusahaan penanam modal Jepang ini membentuk suatu wadah
perusahaan permodalan di Tokyo dengan nama Nippon Asahan Aluminium
Co, Ltd pada bulan November 1975. 50% dari saham perusahaan ini
dimiliki oleh Overseas Economic Cooperation Fund yaitu lembaga
keuangan pemerintah Jepang, dan 50 % lagi dimiliki oleh gabungan
para penanam modal tersebut. Untuk melaksanakan pembangunan dan
pengoperasian proyek ini maka pada tanggal 6 Januari 1976, di
Jakarta didirikanlah PT Indonesia Asahan Aluminium. Suatu
perusahaan patungan antara Pemerintah RI dan Nippon Asahan
Aluminium Co, Ltd. dengan perbandingan saham masing masing 10 % dan
90 %. Tanggal 9 Oktober 1978, perbandingan saham ini berubah
menjadi masing-masing 25% dan 75%. pada 29 Juni 1987 menjadi 41,13%
dengan 58,87%, dan sejak 10 Februari 1997 menjadi 41,12% dengan
58,88%.
Selanjutnya pemerintah Indonesia melakukan suatu langkah besar
dengan melakukan nasionaliasi terhadap PT Indonesia Asahan
Aluminium per 1 November 2013. Langkah ini diambil setelah
pemerintah Indonesia memutuskan utuk melakukan termination
agreement (pengakhiran kerjasama) 30 tahun pengelolaan PT Indonesia
Asahan Aluminium yang berdasarkan perjanjian antara Pemerintah
Indonesia dan Jepang dalam Master Agreement for the Asahan
Hydroelectric and Aluminium Project (MA) pada 7 Juli 1975, kontrak
kerjasama berakhir pada 31 Oktober 2013.Ada beberapa alasan yang
mendorong pemerintah untuk melakukan akuisisi PT Indonesia Asahan
Aluminium :- Industri aluminium mempunyai prospek yang baik.-
Estimasi pertumbuhan permintaan atas aluminium di pasar domestik
akan meningkat secara signifikan selama periode 2010-2030 hingga
lebih dari tiga kali lipat. PT INALUM (Persero) merupakan
satu-satunya industri penghasil aluminium ingot di dalam
negeri.Kebutuhan aluminium untuk industri di Indonesia rata-rata
per tahun sekitar 700 ribu ton, sementara hasil produksi PT INALUM
(Persero) yang didistribusikan untuk kebutuhan lokal hanya sekitar
100 ribu ton, sehingga Indonesia masih harus impor sekitar 600 ribu
ton. Sementara itu, kemampuan produksi PT INALUM (Peresero)
rata-rata per tahun sebesar 225 ribu ton, sehingga Indonesia masih
harus melakukan impor alumunium, diantaranya dari Jepang.Saat ini
PT INALUM berada di industri aluminium smelting dengan
profitabilitas cukup tinggi untuk industri aluminium secara
keseluruhan. Peleburan alumina menjadi aluminium ingot dinilai
mempunyai peningkatan nilai tambah yang signifikan, yaitu dari US$
350 per ton alumina menjadi US$ 2.500 per ton aluminium ingot. PT
INALUM merupakan satu-satunya perusahaan peleburan aluminium di
Asia Tenggara yang memiliki fasilitas lengkap seperti pabrik carbon
plant, reduction plant dan casting plant yang siap dikembangkan
lebih lanjut. Selain itu, PLTA Sigura-gura adalah pemasok tenaga
listrik untuk kebutuhan kurang lebih 14 ribu kilowatt per hour
(kWh) per ton aluminium cair. Pengambilalihan PT INALUM (Persero)
merupakan inisiasi dari pertumbuhan industri aluminium nasional
secara terintegrasi yang meliputi pengembangan industri untuk bahan
baku, smelter, power plant dan pemrosesan menjadi produk bernilai
tambah.Sehingga, disepakati proses termination agreement dilakukan
pada 9 Desember 2013. Proses pengambilalihan saham sendiri butuh
waktu 10 hari dan selesai pada 19 Desember 2013. Setelah diakuisisi
oleh pemerintah Indonesia, pengelolaan PT INALUM (Persero) berada
dibawah Kementerian BUMN sesuai peraturan perundang-undangan.
Selain itu, DPR juga menerima keinginan pemerintah Provinsi
Sumatera Utara beserta 10 Kabupaten dan Kotamadya di daerah
strategis Proyek Asahan untuk berpartisipasi memiliki saham di PT
INALUM (Persero), dengan catatan kepemilikan Pemerintah RI
dipertahankan minimal 70 persen.
2.3 Ruang Lingkup PT Indonesia Asahan AluminiumSecara garis
besar, ruang lingkup PT INALUM (Persero) meliputi: Pembangkit
Listrik Tenaga Air (PLTA) Sungai Asahan di Paritohan, Kecamatan
Pintu Pohan Meranti, Kabupaten Toba Samosir. Pabrik peleburan
aluminium di Kuala Tanjung, Kecamatan Sei Suka, Kabupaten Batu
Bara.Sarana dan prasarana yang diperlukan untuk kedua proyek
tersebut, seperti: pelabuhan, jalan raya, perumahan karyawan,
sekolah dan lain-lain.Semuanya itu telah menghabiskan dana
investasi berjumlah 411 milyar yen (US $920.476.000).
2.4 Perbandingan Saham dan Tenaga KerjaTabel 2.1 Perbandingan
SahamKeteranganPemerintah RINAA Co., Ltd
Awal pendirian10,00 %90,00 %
20 Juli 197925,00 %75,00 %
29 Juni 198741,13 %58,87 %
10 Februari 199841,12 %58,88 %
1 November 2013100 % milik Pemerintah Republik Indonesia-
Tabel 2.2 Jumlah KaryawanKantor31 Mei 2014
Jakarta ( IHO )Medan ( IMO )Kuala Tanjung ( ISP )Paritohan ( IPP
)25 orang5 orang1643 orang228 orang
Jumlah1.901 orang
2.5 Fasilitas Lainnyaa. Fasilitas pendidikan seperti TK, SD ( 24
lokal ) dan SLTP ( 6 lokal ) dibuka sejak bulan Juli 1981 dan
dikelola oleh Depdiknas.b. Fasilitas olah raga dan rekreasi seperti
: lapangan sepak bola, volley, tennis, gedung olah raga, kolam
renang dan danau buatan.c. Fasiltas umum seperti: balai pertemuan,
mesjid, gereja, telekomunikasi, supermarket dan pertokoan, kantor
pos, balai kota dan rumah sakit.d. Perusahaan juga menyediakan
rumah, fasilitas olah raga, klinik, tempat ibadah, pertokoan, dan
fasilitas lainnya untuk karyawan yang bekerja di daerah PLTA di
Paritohan.
2.6 Alih TeknologiPT Inalum merupakan proyek besar yang
membutuhkan teknologi kompleks dalam pembangunannya.Oleh karena
itu, PT Inalum merupakan suatu kesempatan yang baik bagi sumberdaya
manusia indonesia untuk alih teknologi dan sebagai pembelajaran
untuk kemajuan dan kesejahteraan rakyat indonesia.Alih teknologi
tersebut dilakukan dari para kontraktor asing sehingga dengan
berpartisipasi dalam pembangunan proyek ini banyak SDM Indonesia,
yaitu staf dan karyawan PT Inalum, memperoleh ilmu konstruksi
modern.Oleh karena itu, indonesia memiliki kesempatan untuk
melangkahkan kakinya ke gerbang teknik konstruksi modern yang
diperoleh dari para kontraktor jepang. Banyak pula staf indonesia
yang bekerja pada perusahaan kontraktor jepang dan sub
kontraktornya dikirim ke jepang untuk mengikuti pelatihan.
2.7 Kinerja Perusahaan2.7.1 ProduksiDesain produksi aluminium
ingot PT Indonesia Asahan Aluminium adalah 225.000 ton aluminium
pertahun. Namun dengan adanya Technology Improvement yang dilakukan
oleh karyawan PT Indonesia Asahan Aluminium , kini produksi
Perusahaan jauh di atas desain produksinya. Tingkat efisiensi
penggunaan arus juga meningkat lebih 92 %. Kapasitas produksi
aluminium batangan PT Indonesia Asahan Aluminium sangat bergantung
pada jumlah listrik yang dihasilkan oleh PLTA PT Indonesia Asahan
Aluminium, Sedangkan PLTA PT Indonesia Asahan Aluminium sangat
bergantung pada kondisi permukaan air Danau Toba sebagai sumber air
utama Sungai Asahan.
Tabel 2.3 Hasil Produksi Ingot per
TahunTahun20032004200520062007
Produksi Ingot (Ton)207.000247.000252.000247.000247.000
Tahun20082009201020112012
Produksi Ingot (Ton)243.000255.000253.000249.000260.000
2.7.2 Sertifikasi dan PenghargaanSertifikat Internasioanal dan
penghargaan yang telah diterima PT Indonesia Asahan Aluminium
Quality Management System (QMS)PT INALUM (Persero) telah
mendapatkan sertifikasi Sistem Manajemen Mutu ISO 9001 dari SGS
Internasional dan memperoleh 2 ( dua ) sertifikat masing-masing:
No. AU98/1054, pada Pebruari 1998 untuk PLTANo. ID03/0239, pada
April 1998 untuk Pabrik Peleburan.Environmental Management System
(EMS)Dalam rangka turut melestsrikan lingkungan, PT INALUM
(Persero) telah mendapat Sertifikat ISO 14001 tentang Sistem
Manajemen Lingkungan No. GB02/55087, pada April 2002 dari SGS
Internasional.Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja
(SMK3) PT INALUM (Persero) telah menerapkan Sistem Manajemen K3 dan
mendapat predikat Bendera Emas (Gold Flag) sebanyak 2 kali yaitu
pada tahun 2005 dan 2008. (Sertifikat No.00351/SE/2004 &
No.00351/SE/2007 untuk PLTA dan Sertifikat No.00352/SE/2007 untuk
Pabrik Peleburan) dari Kementerian Tenaga Kerja dan Transmigrasi
Republik Indonesia.Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan
(PROPER)Dalam ranka mendukung program pemerintah untuk
mengendalikan pencemaran dan pengrusakan lingkungan, PT Inalum
telah mendapat 6 kali perangkat Biru dalam Program Penilaian
Peringkat Kerja Perusahaan (PROPER) yaitu pada tahun 2004, 2005,
2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011 dari Kementrian Lingkungan Hidup
RI.Internasional Ship & Port Facility Security ( ISPS
Code)Untuk mendeteksi ancaman keamanan di Pelabuhan, PT INALUM
(Persero) telah mendapatkan Sertifikat ISPS Code No.02/0161-DV
tanggal 3 Juni 2005 dari Pemerintah Republik Indonesia.Syahwali
Awards Perusahaan juga menerima Syahwali Award tentang Pengusaha
Ramah Lingkungan Hidup pada tanggal 13 November 1992 dari Manajemen
Lingkungan Hidup Indonesia dan Pusat Informasi (IEMIC).Akreditasi
LaboratoriumLaboratorium PT INALUM (Persero) telah mendapat
Akreditasi ISO 17025 tentang hasil analisis/pengujian dari KAN pada
tanggal 17 November No.LP-489-IDN.2.8 Kinerja PerusahaanPerusahaan
menyadari bahwa kelancaran pembangunan dan keberhasilan
operasionalnya, tidak terlepas dari dukungan dan kerjasama yang
baik dengan pemangku amanahnya (Stakeholder) oleh karena itu,
perusahaan melakukan berbagai kegiatan seperti dalam bidang
keagamaan, pendidikan, pemberdayaan masyarakat, olahraga dan
kebudayaan, kepemudaan dan lain sebagainya. Kegiatan tersebut
bertujuan untuk menciptakan hubungan baik dengan masyarakat di
sekitarnya.
2.9 Proses ProduksiBahan-bahan untuk keperluan produksi
aluminium pertama sekali didatangkan menggunakan kapal melalui
pelabuhan. Bahan-bahan tersebut adalah fresh alumina, kokas (coke)
dan hard pitch. Fresh alumina akan dimasukkan ke dalam silo
alumina, kokas ke dalam silo kokas dan pitch ke dalam pitch storage
house. Semua material tersebut didistribusikan dengan menggunakan
Belt Conveyor.Di dalam silo, kokas dibentuk menjadi 4 macam ukuran
agar dapat dicetak menjadi anoda yang berkualitas (padat dan kuat).
Keempat ukuran kokas tersebut adalah : Coarse 1 yang berukuran 5-18
mm. Dalam pembutan anoda, kokas ukuran ini digunakan sebanyak 17%
dari total kokas yang digunakan dengan komposisi tertentu.Coarse 2
yang berukuran 1-5 mm, digunakan sebanyak 30%.Coarse 3 yang
berukuran 0,2-1 mm, digunakan sebanyak 18%.Fine Coarse yang
berukuran kecil dari 0,2 mm, digunakan 35%Secara garis besar PT
INALUM (Persero) terdiri atas tiga instalasi utama, yaitu :1.
Inalum Power Plant2. Inalum Smelter Plant3. Inalum Power
PlantPembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) terletak di sungai Asahan
di Paritohan, Kecamatan Pintu Pohan Meranti, Kabupaten Toba
Samosir. Sungai Asahan dengan panjang 150 km memiliki potensi debit
pada musim kemarau 60 m3/detik dan pada musim hujan lebih dari 100
m3/detik. PLTA di Siguragura dan Tangga masing-masing digerakkan
oleh potensi air terjun dengan kapasitas total :Kapasitas
terpasang: 603 MWOutput tetap: 426 MWOutput puncak: 513 MW
1. Inalum Smelter PlantInalum Smelter Plant adalah pabrik
peleburan aluminium di Kuala Tanjung, Kecamatan Sei Suka, Kabupaten
Asahan. Secara umum, Inalum Smelter Plant terdiri dari tiga unit
besar pabrik yang bekerja secara kontiniu. Ketiga unit pabrik
tersebut adalah :
2. Pabrik Karbon (Carbon Plant)Bagian karbon memproduksi
balok-balok anoda karbon yang akan digunakan pada tungku-tungku
reduksi. Bagian ini terdiri dari 3 bagian, yaitu Bagian Karbon
Mentah (anode Green Plant), Bagian Pemanggang Anoda (Anode Baking
Plant) dan Bagian Penangkaian (Anode Rodding Plant). Di Bagian
Karbon Mentah, bahan baku kokas (coke) dan hard pitch diaduk dan
dibentuk menjadi balok-balok anoda mentah dan kemudian dibawa ke
Bagian Pemanggang Anoda dimana 106 tungku panggang tipe Riedhammer
tertutup berada, yang bertujuan untuk memanggang anoda sampai
temperatur 1225 oC. Balok-balok anoda panggang kemudian dipindahkan
ke penangkaian (rodding) untuk diberi tangkai yang berfungsi
sebagai lintasan arus pada tungku reduksi. Puntung balok anoda dari
tungku reduksi kemudian di recovery dan digunakan kembali untuk
memproduksi balok karbon mentah.
3. Pabrik Reduksi (Reduction Plant)Bahan baku untuk keperluan
produksi berupa fresh alumina dibawa menggunakan belt conveyor ke
dalam silo alumina yang berjumlah 3 unit dan masing-masing silo
berkapasitas 20.000 ton, kemudian dibawa ke Dry Scrubbing System
(DSS) yang berjumlah 27 unit (namun yang beroperasi sekarang 24
unit) yang masing-masing berkapasitas 13 ton dengan menggunakan air
slide untuk direaksikan dengan gas HF yang berasal dari pot
reduksi. Hasil dari reaksi ini adalah reacted alumina yang disimpan
dalam reacted aluminabin yang berjumlah 3 unit yang masing-masing
berkapasitas 12.000 ton. Reacted alumina dimasukkan ke day bin yang
berjumlah 6 unit dan masing-masing berkapasitas 600 ton dengan
menggunakan belt conveyor kemudian dari day bin dimasukkan kedalam
distribusi bin yang berjumlah 12 unit yang masing-masing
berkapasitas 60 ton dengan menggunakan air slide selanjutnya akan
dimasukkan ke dalam hopper pot yang berjumlah 510 unit. Al2O3
diperoleh dari pengolahan biji bauksit dengan proses Bayer. Proses
Bayer terdiri dari tiga tahap reaksi yaitu:I. Proses
EkstraksiAl2O3.xH2O + 2 NaOH 2 NaAlO2 + (x+1) H2OII.Proses
Dekomposisi2 NaAlO2 + 4 H2O 2NaOH + Al2O3 . 3 H2O
III. Proses KalsinasiAl2O3 . 3 H2O + kalor Al2O3 + H2O (Yuliana,
2008).
Flowsheet aliran material alumina dapat dilihat pada Gambar 2.1
sebagai berikut.
ALUMINASILODRYSCRUBBERFRESH ALUMINAREACTEDALUMINABINDAY
BINDISTRIBUTIONBINACCPOTHOPPER
Gambar 2.1 Flowsheet Aliran Material AluminaPT Indonesia Asahan
Aluminium (Persero) memperoleh Al2O3 dari negara lain terutama
Australia.Untuk mendapatkan Al2O3 yang sesuai dengan kebutuhan pot
operasi maka PT INALUM (Persero) menentapkan parameter-parameter
standar untuk Al2O3 yang dinamakan dengan Guidance for
Specification of Alumina. Pengukuran spesifikasi alumina dilakuan
oleh penjual, distributor dan pembeli. Dalam hal ini untuk
memastikan keakuratan pengukuran dari alumina dalam Guidance for
Specification of Alumina adalah sebagai berikut :
Tabel 2.4 Spesifikasi AluminaItemSatuanSpesifikasi
Loss on Ignition (300-1200C)%1,00 maks
SiO2%0,03 maks
Fe2O3%0,03 maks
TiO2%0,005 maks
Na2O%0,600 maks
CaO%0,55 maks
Al2O3 (dalam keadaan kering)%98,40 maks
Spesific Surface Aream2/g40 min
Particle Size
100 mesh%12,0 maks
-325 mesh%12,0 maks
Unit reduksi terdiri dari 3 gedung yang masing-masing dipasangi
170 tungku tipe anoda prapanggang (Prebaked Anode Furnace) 170 KA
dan saat ini telah dikembangkan menjadi 190 KA, dengan lisensi dari
Sumitomo Aluminium Smelting Co., Ltd.Total kapasitas produksi dari
unit reduksi ini adalah 225.000 ton aluminium per tahun dari 510
tungku yang terpasang dan 504 tungku yang beroperasi pada saat ini.
Namun kapasitas produksi PT Indonesia Asahan Aluminium (Persero)
telah dikembangkan menjadi 250.000 ton aluminium per tahun. Pada
tungku reduksi ini, bahan baku Al2O3 dilebur oleh balok-balok anoda
karbon dengan proses elektrolisa menjadi cairan aluminium
berdasarkan metode Hall-Heroult. Pada proses ini juga digunakan
larutan kriolit Na3AlF6. Dengan mengalirkan arus listrik searah,
terjadi proses elektrolisa alumina menjadi ion positif dan ion
negatif dengan reaksi :
Al2O3 2 Al3+ + 3O2- Ion aluminium tertarik ke katoda dan
dinetralisasi sehingga terbentuk aluminium. Demikian juga ion
oksigen mendekati anoda kemudian dinetralisasi. Selain dari pada
itu terjadi juga reaksi reduksi, dimana karbon yang berasal dari
anoda berfungsi sebagai reduktor yang akan menjadi CO2 dengan
reaksi :3O2 + 3C 3CO2Aluminium cair yang terkumpul di bagian bawah
tungku, selanjutnya dihisap dan dibawa ke casting (pabrik
pencetakan).Dry Scrubbing System (DSS)Dry Scrubbing Process
dikembangkan di akhir tahun 1960 dan banyak digunakan di pabrik
peleburan aluminium di dunia termasuk juga PT. INALUM (Persero).
Sistem ini berfungsi mengadsorbsi gas fluorida yang berasal dari
pot operasi reduksi. Fresh alumina dari silo dialirkan melalui air
slide ke dalam reaktor dan direaksikan dengan gas buang berupa
Hidrogen Florida (HF) dari pot operasi. Gas ini dihisap dari pot
reduksi dengan menggunakan main exhaust fan dengan kecepatan
penghisapan 5000 N/m3. Alumina yang bereaksi ini kemudian disaring
di dalam bag filter. Udara yang sudah bersih dibuang ke atmosfer
melalui exhaust stack.
Untuk menjaga tekanan di dalam bag filter stabil, alumina yang
menempel di kain bag filter perlu dihembus secara periodik dengan
udara bertekanan rendah. Udara ini berasal dari reverse flow fan.
Alumina yang jatuh kemudian ditampung di dalam hopper bag filter,
dialirkan dan disirkulasikan kembali ke dalam reaktor untuk
bereaksi kembali dengan gas buang. Dengan cara demikian, kontak
antara gas buang dengan Al2O3 di dalam reaktor lebih efektif.
ALUMINASILOREVERSE FLOW
FANFRESHALUMINAREACTEDALUMINABINPOTHOPPERGAS HFREACTEDALUMINABAG
FILTERMAIN EXHAUST FANSTACKREACTORSetelah reaksi adsorbsi selesai
melalui sistem overflow, alumina dari hopper bag filter dikeluarkan
dan dialirkan memakai air slide menuju reacted alumina bin.
Gambar 2.2 Proses Dry Scrubbing SystemSelama proses elektrolisa,
untuk mengubah Al2O3 menjadi aluminium terjadi pembentukan gas HF.
Reaksi pembentukan gas HF adalah sebagai berikut.
Na3AlF6(l) + 3/2 H2(g) Al(l) + 3 NaF(l) + 3 HF(g)
Gas HF juga dapat terbentuk melalui reaksi berikut.
2 AlF3(l) + 3 H2O(l) Al2O3(l) + 6 HF(g)
Selanjutnya gas HF direaksikan dengan fresh alumina menjadi
reacted alumina. Adapun tahapan reaksi antara gas HF dengan alumina
sebagai berikut.Tahap 1 :Adsorbsi HF pada permukaan Al2O3.Tahap 2
:Reaksi kimia antara HF dan Al2O3 pada permukaan Al2O3 dan
menghasilkan Al2O3 dan H2O.Tahap 3 :Reaksi difusi dari ion flour ke
dalam alumina dan menghasilkan `aluminium fluorida.
2.10Pembuatan Anoda 2.10.1 Pembuatan Anoda KarbonBlok Anoda
karbon adalah Blok yang digunakan pada saat proses elektrolisa
alumina menjadi aluminium pada tahap reduksi. Anoda karbon
diproduksi di pabrik karbon dengan menggunakan bahan baku berupa
kokas (Petroleum Coke), Coal Tar Pitch, serta sisa anoda yang
berasal dari pot reduksi (butt) dan anoda mentah yang dinyatakan
tidak layak pakai dan di reject (Green Scrab). Untuk kokas
(Petroleum Coke) dan Coal Tar Pitch (Hard Pitch)umumnya di
datangkan dari luar negeri, seperti misalnya kokas didatangkan dari
Amerika, China, dan Jepang, begitu juga Hard Pitch yang diimpor
dari Jepang. Setiap jenis bahan baku yang berasal dari daerah yang
berbeda tentunya memiliki sifat dan kandungan yang berbeda pula,
oleh karena itu didalam pembuatan blok anoda karbon ini diperlukan
strategi yang tepat sehingga produk yang dihasilkan sesuai dengan
yang diinginkan. Secara garis besar proses pembuatan blok anoda
karbon hingga siap untuk dipakai pada proses reduksi terbagi atas 3
tahapan, yaitu:1. Pembuatan blok anoda mentah (Green Carbon
Plant)2. Pemanggangan anoda mentah (Anode Baking Plant)3.
Penangkaian anoda karbon (Rodding Plant) 2.10.2Pembuatan Blok Anoda
Mentah (Green Carbon Plant)Dalam proses pembuatan anoda mentah
(green block) dibutuhkan 4 macam bahan baku sebagai komponen
penyusunnya. Bahan-bahan tersebut adalah kokas, hard pitch, Butt,
dan green scrab, dan selanjutnya akan dijelaskan bagaimana proses
yang dilakukan sehingga ke 4 bahan baku ini diubah menjadi sebuah
blok anoda mentah (green block). Operasi-operasi yang terdapat di
dalam proses pembuatan anoda mentah terdiri dari 8 operasi utama,
yaitu:1. Coke receiving and sieving operation2. Coke crushing and
sieving operation 3. Coke grinding operation4. Butt/ GS receiving
and crushing operation5. Hard pitch receiving and melting6.
Weighing preheating and kneading operation7. Green block moulding
operation8. Green block transportation and storaging
operationTiap-tiap proses di atas memiliki beragam jenis peralatan
masing-masing yang semuanya itu dihubungkan ke suatu ruang kontrol
operasi. Komponen pertama sebagai bahan dasar dalam pembuatan anoda
adalah kokas, dimana kokas ini merupakan hasil residu dari bahan
bakar minyak bumi yang diperoleh dari proses kalsinasi dengan
pemanasan hingga 2000oC.Kokas juga ada yang berasal dari batubara
dan memiliki kelebihan kandungan karbon bila dibandingkan dengan
kokas yang berasal dari minyak bumi. Namun, dikarenakan sulit dan
langkanya industri yang mengolah kokas dari batubara maka PT
Indonesia Asahan Aluminium (Persero) menggunakan kokas yang berasal
dari residu minyak bumi sebagai bahan baku pembuatan blok anoda.
Proses pembuatan anoda mentah (green block) dimulai dengan
memindahkan kokas yang berasal dari tempat penyimpanan kokas (Coke
Silo) kemudian dibawa ke pabrik anoda mentah dengan menggunakan
Belt Conveyor (BC 201-202) dan Bucket elevator (BE
201-202).Selanjutnya kokas yang telah tiba disaring dan dipisah
sesuai dengan ukuran partikelnya masing-masing. Proses ini sendiri
dinamakan coke receiving system dengan menggunakan alat yang
bernama shiever (SR 201-202). Untuk shiever 201 dilengkapi saringan
yang berukuran 5-18 mm dan 1-5 mm, sedangkan pada shiever 202
ukuran saringannya adalah 0,2-1 mm dan 18 mm, maka dipindahkan ke
silo penyimpanan (S-201). Dari S-201, kokas tersebut kemudian
dimasukkan kedalam crusher (CR-201) dengan melewati magnetik feeder
(MF-201). Didalam CR-201 ini kokas yang tadinya berukuran >18 mm
akan dihaluskan kembali, sehingga dapat melewati shiever dan dapat
dipakai sebagai bahan baku pembuatan anoda. Alur penggilingan
kembali kokas seperti yang disebutkan ini dinamakan dengan coke
crushing system.
Untuk kokas yang telah melewati ukuran saringan 450 mmHg/2
menit7,5 Ton/unit 7 Kg/Cm2
2Bathladle3> 450 mmHg/1 menit6 Ton/unit 7 Kg/Cm2
3Coke ladle3> 450 mmHg/0,5 menit2 Ton/unit 7 Kg/Cm2
Seiring waktu, ladle-ladle diatas akan mengalami kerusakan yang
mengakibatkan mulai dari penurunan kapasitas hingga kegagalan
pengoperasian ladle. Khusus metal ladle yang digunakan secara
rutin, dampak kegagalan operasi akan mempengaruhi kestabilan dan
kinerja produksi sehingga diperlukan perawatan intensif untuk
memastikan kesiapan ladle. PT INALUM memiliki sebuah bengkel
(workshop) khusus untuk perbaikan ladle beserta unit kerjanya yang
disebut dengan Ladle Cleaning Shop (LCS). Kelompok kerja ini berada
dibawah seksi SRP dan operasional hariannya disupervisi oleh
seorang Foreman. Tugas LCS untuk mempersiapkan ladle yang akan
digunakan pada penghisapan metal, bath, ataupun kokas. Adapun
pekerjaan utama dari subseksi ini antara lain adalah :1.
Membersihkan bagian dalam metal ladleSetelah melakukan metal
tapping, di dalam metal ladleakan terdapat kerak yang merupakan
metal dan bath yang telah dingin dan mengeras (dross). Bila hal ini
terus terjadi, semakin banyak metal ladle tersebut digunakan pada
metal tapping, maka kerak yang terbentuk pun akan semakin banyak.
Hal ini akan menyebabkan kapasitas metal ladle untuk menghisap akan
semakin kecil. Oleh karena itu bagian dalam metal ladle perlu
dibersihkan. Pembersihan kerak pada metal ladle, dilakukan pada
saat metal ladle mengalami overweight, yaitu pada saat massa kerak
mencapai 1300 kg. 2. Mengganti nozzlePenggantian nozzle dilakukan
bila nozzle mengalami kerusakan seperti patah atau retak pada saat
melakukan metal tapping.3. Membersihkan nozzlePembersihan nozzle
dilakukan bila terjadi penyumbatan oleh bath ataupun metal yang
membeku di dalam nozzle. Bila penyumbatan disebabkan oleh bath yang
membeku, pembersihan dapat dilakukan dengan menghancurkan bath yang
menyumbat nozzle dengan menggunakan hand breaker. Namun bila
penyumbatan disebabkan metal yang membeku, pembersihan dilakukan
dengan memanaskan nozzle pada suhu sekitar 700 oC selama 9 jam.
Metal cair hasil pemanasan dimasukkan kembali ke dalam pot di
bagian reduksi.4. Memperbaiki ladlePada saat pembersihan, dilakukan
pemeriksaan dan perbaikan pada dinding ladle yang dilapisi batu
tahan api (fire brick), dimana batu-batu yang mengalami kebocoran
diganti dengan batu yang bagus secara parsial. Setelah dilakukan 5
8 kali penggantian batu secara parsial, batu tahan api pada ladle
dibongkar dan dikonstruksi ulang.
4.8.10. Perawatan (Maintenance)Maintenance merupakan salah satu
subseksi dari seksi SRM yang memiliki peran cukup penting dan
strategis dalam proses produksi, dimana maintenance
bertanggungjawab atas ketersediaan dan pemeliharaan alat alat,
kendaraan dan gedung yang berhubungan dengan pot reduksi. Oleh
karena itu, apabila subseksi ini tidak bekerja dengan baik, akan
banyak alat-alat produksi (baik alat-alat utama maupun pendukung)
yang mengalami kerusakan sebelum waktunya, sehingga dapat
dipastikan proses produksi akan terganggu.Subseksi Maintenance di
dalam Reduction memiliki tugas pokok sebagai berikut : Sebagai
pintu/jembatan hubungan dengan seksi lain seperti SEM, SMM, SWH,
SMP, dll. Mengontrol dan menyediakan peralatan yang handal untuk
keperluan operasi setiap waktu.Subseksi Maintenance dibagi menjadi
beberapa kelompok, yaitu : Anode Change Crane (ACC)Kelompok ini
dibagi lagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok yang menangani ACC
dengan seri A dan kelompok yang menangani ACC dengan seri B. Adapun
tugas khusus dari kedua kelompok ini adalah :1. Mengatur pembagian
ACC untuk tiap-tiap blok termasuk pekerjaan perbaikan, rekonstruksi
pot dan pengatasan trouble.2. Melakukan minor repair dan
pembersihan mingguan, seperti membersihkan pipa ejector, kaca
kabin, dan sebagainya.3. Melakukan penggunaan ACC dengan
mempertimbangkan preventif maintenance, breakdown maintenance, dan
predictif maintenance.4. Sebagai agen menerima informasi dari orang
yang mengoperasikan, mengkonfirmasikannya ke lapangan dan kemudian
menyampaikannya ke seksi mekanik ataupun elektrik.5. Mendampingi
bagian mekanik dan elektrik saat melakukan perbaikan.6. Melaporkan
kondisi ACC ke atasan.
Pot MaintenanceKelompok Pot maintenance ini masih dibagi lagi
menjadi bagian-bagian lain yang mengerjakan tanggung jawab khusus,
antara lain :Pot Maintenance Mensuplai peralatan operasi sesuai
kebutuhan, biasanya 1x dalam seminggu (Senin). Pengiriman alat
operasi ke workshop dan mengambilnya setelah selesai diperbaiki,
biasanya 2x sebulan. Membuat rencana tahunan alat-alat operasi.
Mengkoordinasikan bagian-bagian di seksi SRM dan seksi SRO dalam
melakukan perbaikan pot.Pot Reconstruction (P/R) Membuat jadwal P/R
bulanan. Membuat jadwal pemakaian ACC untuk pekerjaan P/R. Mengatur
dan memantau pekerjaan P/R sesuai skedul bulanan. Mengkoordinasikan
pekerjaan P/R dengan seksi lain yang terkait.Bagian ini memantau
dan mengatur pekerjaan P/R, baik P/R parsial maupun total. Meskipun
setiap pot yang mengalami kerusakan (bocor), idealnya
direkonstruksi ulang secara total, namun pada kenyataannya, tidak
semua pot yang mengalami kerusakan dilakukan pot P/R total. Karena
ada juga pot bocor yang ditangani hanya dengan P/R parsial. P/R
parsial dilakukan apabila Cathode Assembly masih dapat digunakan
dan hanya dilakukan perbaikan pada sebagian firebricks, side blocks
dan ramming paste. P/R parsial pada bagian katoda biasanya
menggunakan bahan yang merupakan bahan hasil recycle dari bahan
yang tak terpakai dari hasil pembongkaran cathode block yang
direkonstruksi secara total atau cathode block yang reject. Block
yang reject atau sisa ini kemudian di hancurkan di Rodding Plant
untuk dibuat pasta untuk menambal kerusakan yang terjadi pada
cathode block. Sedangkan untuk firebricks, side blocks dan ramming
paste yang mengalami kerusakan kecil akan direkonstruksi dengan
mengganti bagian yang rusak tersebut dengan bagian yang baru.
Utility Tugasnya antara lain : Mengatur distribusi utilitas ke
setiap subseksi di Reduction. Melakukan pengecekan gas LPG di
tempat pemanasan ladel LP1 dan LP2 setiap minggu satu kali.
Melakukan manual drain terhadap udara basah. Me-request terhadap
kerusakan gedung.VehicleTugasnya antara lain : Mengatur distribusi
kendaraan operasi ke setiap subseksi di Reduction Melakukan
perbaikan-perbaikan kecil seperti mengganti ban, mengganti batere,
mengganti lampu dan mengganti oli Mengirim kendaraan operasi yang
rusak atau ban-ban yang rusak ke SSW dan mengambil kembali setelah
selesai diperbaiki.Kendaraan yang disediakan oleh bagian
transportasi, sebagai berikut: Mobil Aluminium Fluorida ( Aluminium
Fluoride Car - AFC )AFC digunakan untuk mengangkut aluminium
fluorida ke pot reduksi dan memasukkannya ke dalam pot.
Gambar 4.13. Alumina Fluorida Car (AFC)
Alumina Car (ALC)ALCdigunakan untuk menutupi permukaan anoda dan
kerak samping pot dengan alumina (dressing) dan juga digunakan
untuk melakukan pemecahan kerak (breaking).
Gambar 4.14 Alumina Car (ALC) Forklift (F)Forklift dapat
digunakan untuk mengangkut alat-alat dan material ke pot
reduksi.
Gambar 4.15. Forklift Shovel car (S )Shovel car berfungsi untuk
mengangkut kerak atau dross dari gedung reduksi ke Rodding Plant.
Truk besarTruk besar digunakan untuk mengangkut cathode block ke
pot reduksi dan mengangkut cell untuk rekonstruksi pot.
MotorucMotorucdigunakan untuk membawa sampel metal serta
barang-barang kecil untuk keperluan operasi pot.
Gambar 4.16. Motoruc Mobil penyapu (Sweeper Car - SW)Mobil
penyapu digunakan untuk membersihkan debu-debu yang tersebar pada
lantai gedung peleburan. Anode Transport Car (ATC)ATC digunakan
untuk membawa anoda dari gedung karbon ke pot operasi dan membawa
anoda bekas dari gedung reduksi ke gedung karbon.InventoryTugasnya
antara lain : Mengatur sistem pergudangan peralatan. Me-request dan
mengambil peralatan ke SWH. Mendistribusikan peralatan di dalam
gedung reduksi Membuat laporan bulanan pemakaian peralatan
reduksi.4.8.11. Perbaikan Teknis (Technical Improvement)Sesuai
dengan visi dari PT INALUM yaitu INALUM sebagai sebuah perusahaan
kelas dunia dalam bidang aluminium dan industri terkait, maka PT
INALUM harus mampu menghadapi persaingan dari pabrik-pabrik
peleburan di dunia.Oleh karena itu, perlu dilakukan perbaikan
teknis oleh tenaga kerja PT INALUM berdasarkan studi riset yang
diperoleh dari berbagai sumber.Perbaikan teknis yang telah
dilakukan bertujuan untuk meningkatkan kapasitas produksi,
perbaikan regulasi operasi dan pengurangan konsumsi dari material.
Untuk mencapai tujuan tersebut, 3 hal utama yang perlu dilakukan
adalah bagaimana cara menurunkan konsumsi energi, meningkatkan
arusdan memperbaiki performa pot operasi reduksi. Perbaikan teknis
yang telahdilakukan oleh PT INALUM adalah: Pembuatan celah pada
anoda (Slotted anode) Anoda tinggi dan besar (High and largeanode)
dan tangkai besar (Large stub) Siklus pengambilan metal (Metal
tapping cycle) Pemanasan dengan gas (Gas baking) Teeth
Blade4.8.11.1. PembuatanCelah pada Anoda(Slotted Anode)Selama
proses elektrolisa berlangsung, terjadi penumpukan
gelembung-gelembung gas HF, CF4, C2F6 dan CO2 pada permukaan bawah
anoda yang menyebabkan distribusi arus listrik dari anoda ke katoda
terhambat sehingga mengakibatkan terjadinyaanode effect (AE).
Akibatnya resistensi semakin meningkat sehingga voltase juga akan
semakin meningkat menurut rumus berikut:V = I . Rdimana : V =
voltase (volt)I = arus (A)R = resistansi ()
Meningkatnya voltase mengakibatkan peningkatan konsumsi
energi.Hal ini sesuai dengan rumus berikut ini.E = V . I .tdimana
:E = energi (kwh)V = voltase (volt)I = arus (A)t = waktu (jam)
Untuk mengatasi hal tersebut, maka dilakukan perbaikan performa
anoda oleh PT INALUM dengan cara dibuat 2 celah (slot) pada bagian
bawah anoda. Tujuan pembuatan celah tersebut adalah untuk
mempermudah pelepasan gelembung-gelembung gas (gas bubble) yang
terdapat pada permukaan bawah anoda.
Gambar IV.17. (a) Anoda Biasa, (b) Slotted AnodeLetak slot pada
anoda telah diatur sedemikian rupa agar kekuatan anoda tidak
berpengaruh akibat pembuatan slot tersebut. Setelah dilakukan
pembuatan slotted anode, dapat diperoleh keuntungan-keuntungan
sebagai berikut.a. Mengurangi penurunan bath dan noise yang
mengarah pada penurunan konsumsi energi (DC)b. Meningkatkan
produktivitas pot karena : Arus meningkat sebanyak 3 KA Kondisi pot
operasi lebih stabil Efisiensi arus (current efficiency-CE)
meningkat sebanyak 0,48%
Fire brickSide blockCathode BlockCathode barRaming
pasteAnodeSide coverAlumina hopperTeeth bladeGas HF ductingAnode
rodAnode bus barMolten alumuniumbathGas bubbleSlotted anode
Gambar 4.18 Letak Gas Bubble Dalam Pot
Sebagai perbandingan antara anoda tanpa celah dengan anoda
dengan celah dapat dilihat pada Tabel IV.6. :Tabel 4.6.
Perbandingan Antara Anoda Tanpa Celah Dengan Anoda
CelahNoVariabelSatuanSebelum diterapkan Setelah diterapkan
1Voltase potV4,3524,353
2Noise mV78,561
3Konsumsi energikWh/T-Al14.05714.136
4Arus listrikkA186,2190.078
5AEKali/hari0,80,2
6CE%92,2992.66
7Produktivitast/pot.y505517.477
Sumber :Monthly Operation Result December 2010 PT. Inalum
4.8.11.2. Anoda Besardan Tinggi (Large and Tall Anode) dan
Tangkai Besar (Large Stub)Ukuran anoda yang digunakan dalam proses
elektrolisa sangat mempengaruhi produktivitas dari sebuah pot. Hal
ini disebabkan dengan ukuran anoda akan mempengaruhi lamanya waktu
penggantian anoda dalam pot. Oleh karena itu, semakin tinggi sebuah
ukuran anoda, maka semakin lama waktu anoda tersebut untuk diganti.
Fenomena ini dapat mengurangi gangguan yang terjadi terhadap pot
karena guncangan metal dalam pot sewaktu anode changing semakin
berkurang, yang akhirnya sebuah pot dapat berada pada kondisi
stabil yang lebih lama. Peninggian yang dilakukan terhadap anoda
menyebabkan siklus penggantian anoda (anode changing cycle) yang
semula 24 hari menjadi 28 hari.Sehingga frekuensi penggantian anoda
dalam pot semakin kecil.Setelah dilakukan perbaikan terhadap anoda,
PT INALUM kemudian melakukan perbaikan teknis terhadap tangkai
anoda (stub) dengan memperbesarnya 50% dari ukuran sebenarnya.Hal
ini dilakukan berhubung dilakukannya peninggian ukuran anoda
menyebabkan tangkai anoda juga harus diperbesar agar mampu
mengangkat anoda agar tidak terlepas dengan karbon anoda.Selain
itu, juga untuk mengurangi penurunan voltase (voltage drop) dari
stub ke karbon anoda.Setelah dilakukan peninggian anoda dan
pembesaran stub, dapat diperoleh keuntungan-keuntungan sebagai
berikut :a. Menurunkan konsumsi anoda kotor dan anoda bersihb.
Meningkatkan kualitas anodac. Menurunkan penurunan voltage drop dan
pembakaran anoda (burn off)
Setelah dilakukan kombinasi dari 2 perubahan tersebut, diperoleh
perbandingan yang ditunjukkan pada tabel IV.7. berikut :
Tabel 4.7. Perbandingan Performa Sebelum dan Setelah Penggunaan
Large Anode dan Large StubNoVariabelSatuanSebelum diterapkanSetelah
diterapkan
1AC Cyclehari2425,48
2Gross Anode Consumptionkg/T-Al635634
3Anode DropmV335325
4Net Anode Consumptionkg/T-Al438429
Sumber :Operation Statistics of Reduction Plant FY 2010PT.
Inalum
4.8.11.3. Siklus Pengambilan Metal (Metal Tapping Cycle)Metal
tapping merupakan pengambilan aluminium dari dalam pot dengan
menggunakan metal ladle.Metal tapping menyebabkan kestabilan pot
terganggu. Karena selama MT, pot akan mengalami noise bahkan juga
dapat mengalami AE. Oleh karena itu, dilakukan perbaikan teknis
yang diharapkan frekuensi MT semakin kecil dengan hasil MT yang
optimum.Sebelum dilakukan perbaikan, MT dilakukan setiap 24 jam (3
shift). Frekuensi MT yang besar ini menyebabkan kestabilan pot
sering terganggu, frekuensi pemakaian peralatan MT seperti ACC,
metal ladle dan MTC yang tinggi serta dari para pekerja yang
melakukan MT tersebut sedikit mengalami kerepotan. Untuk mengatasi
hal tersebut, dilakukan perbaikan teknis mengenai siklus MT dari 24
jam (3 shift) menjadi 32 jam (4 shift).Sebagai perbandingan, pada
Tabel IV.8 berikut dapat dilihat perbandingan frekuensi optimum MT
pada 3 shift, 4 shift, 5 shift dan 6 shift.
Tabel 4.8 Frekuensi Optimum MTFrekuensiMTMetal(ton/pot)Jumlah
pot(pot/ladle)Metal/ladle(ton/ladle)Metal(ton/3
PL)Ladle(ladle/hari)Pot MT(pot/hari)
3 shift1.41257.112716.872101504
4 shift1.88247.586716.87294.5378
5 shift2.35337.121716.872101302
6 shift2.82325.689716.872126252
Catatan : I = 183 KA, CE = 93%, kapasitas ladle = 7,5 tonSetelah
dilakukan perubahan MT cycle dari 3 shift menjadi 4 shift, dapat
diperoleh keuntungan-keuntungan sebagai berikut : Menurunkan
penggunaan peralatan MT seperti ladle, ACC, MTC Menurunkan
pemakaian tenaga kerja pada saat MT Menurunkan jumlah emisi gas HF
Kestabilan pot lebih lama4.8.11.4. Pemanasan dengan Gas (Gas
Baking)Sebelum proses start up, pot yang akan di start up harus
dilakukan pemanasan (baking) terlebih dahulu. Tujuan dilakukan
pemanasan adalah agar pot yang masih dingin/baru direkonstruksi
(dibangun ulang) tidak mengalami kejut panas (thermal shock) yang
dapat menimbulkan retak (crack) pada lining pot (katoda, pasta
ramming, dan anoda) pada saat pot dioperasikan secara mendadak pada
temperatur operasi yang sangat tinggi ( 960 oC).Sebelumnya,
pemanasan (baking) dilakukan dengan menggunakan listrik (electrical
baking).Namun dengan electrical baking banyak memiliki
kelemahan-kelemahan, diantaranya. Menggunakan kokas (coke) sebagai
media penghantar arus/panas dari anoda ke katoda dan sebagai
isolasi terhadap oksidasi sehingga untuk memasukkan dan
mengeluarkan dari dalam pot harus menggunakan kokas ladle. Kokas
ladle ini diangkat dengan menggunakan ACC sehingga pekerjaan
menjadi bertambah akibat penggunaan kokas tersebut. Tidak semua
kokas dapat dikeluarkan dari pot sehingga jika pot sudah hidup
dapat mengganggu kestabilan pot. Akibat menggunakan kokas, pada
saat melaksanakan start up banyak menimbulkan asap hitam sehingga
mengakibatkan polusi udara. Konsumsi energi lebih boros
Oleh karena itu, dilakukan perbaikan teknis yang semula
pemanasan menggunakan listrik (electrical baking) diganti dengan
pemanasan menggunakan gas LPG (gas baking). Pada prinsipnya, gas
baking dapat dilakukan pada semua pot baik pot rekonstruksi penuh
maupun rekonstruksi sebagian (full and partial reconstruction).
Kriteria lain untuk gas baking adalah pot tidak dalam kondisi
pendinginan pada collector bar dan dinding samping (side wall).
Selain itu, pot juga tidak boleh dalam kondisi kegagalan collector
bar dimana metal sudah ocor menembus collector bar. Pada gambar
dapat dilihat posisi burner pada proses gas baking :
Gambar 4.18. Posisi Burner dan Thermocouple pada Gas
BakingSebagai perbandingan, pada Tabel 5.9 dapat dilihat
perbandingan temperatur katoda, collector bar dan konsumsi gas LPG
dengan menggunakan gas dan electrical baking.
Tabel 4.9. Perbandingan temperatur katoda, collector bar dan
konsumsi gas LPG dengan menggunakan gas dan electrical baking.
VariasiGas BakingElectrical Baking
Rata-rata (oC)Maks(oC)Min(oC)StandarDeviasiRata-rata
(oC)Maks(oC)Min(oC)Standardeviasi
Temperatur katoda744836630103,198101207530245,8
Temperatur collector bar177,118516812,02167,219213017,1
Konsumsi LPG (kg)LPG 1975 kgListrik 32502 KwH-
Sumber Gas Baking : Data Start Up R 532 Pot Gas Baking 4 Oktober
2010PT. InalumSumber Electric Baking : Data Pot Start Up R 361 20
Desember 2010PT. InalumSetelah dilakukan perbaikan teknis dari
electric bakingmenjadi gas baking diperoleh keuntungan-keuntungan
sebagai berikut.a. Tidak menggunakan kokas sehingga kokas ladle
juga tidak digunakanb. Polusi udara lebih sedikitc. Konsumsi energi
rendahd. Waktu start up cepat4.8.11.5. Teeth BladeMenurunnya
temperatur pot operasi disebabkan karena panas yang terbuang (heat
loss) dari pot sebesar 10%. Salah satu penyebab heat loss adalah
kerak alumina (alumina crust).Pada saat pemasukan Al2O3, blade
mula-mula turun untuk membuat lubang agar Al2O3 dapat masuk ke
dalam pot.Namun setelah pemasukan Al2O3, bekas lubang dari blade
mengakibatkan banyak panas yang terbuang dari dalam pot.Heat loss
juga mengakibatkan konsumsi energi semakin meningkat. Perhatikan
gambar 7.11 berikut :
(b)(a)Gambar 4.19. (a) Daerah Bath yang Terbuka dengan Blade,(b)
Daerah Bath yang Terbuka dengan Teeth BladeSelain itu, terlalu
banyaknya alumina yang masuk ke dalam pot mengakibatkan semakin
banyaknya terbentuk lumpur alumina.Lumpur alumina merupakan alumina
yang tidak bereaksi menjadi aluminium.Hal ini disebabkan karena
konsentrasi alumina dalam bath sudah tinggi.Oleh karena itu,
diperlukan perbaikan teknis dimana semula dengan blade diganti
dengan teeth blade. Perhatikan Gambar 7.12 :
Gambar 4.20. Teeth Blade
Setelah dilakukan penggantian blade menjadi teeth blade,
diperoleh keuntungan-keuntungan sebagai berikut.a. Menurunkan
konsumsi energi dengan pengurangan heat loss menjadi 3%b.
Meningkatkan CE dengan konsentrasi optimum aluminac. Mengurangi
lumpur, frekuensi AE, dan gas-gas emisid. Menurunkan konsumsi anoda
karena oksidasi yang kecilSebagai perbandingan antara penggunaan
blade menjadi teeth blade dapat dilihat pada Tabel 4.10. :
Tabel 4.10. Perbandingan Penggunaan Blade dengan Teeth
BladeNoVariabelSatuanSebelum diterapkan Setelah diterapkan
1Voltase potV4,3524,353
2Noise mV78,561
3Konsumsi energikWh/T-Al14.05714.136
4Arus listrikkA186,2190.078
5AEKali/hari0,80,2
6CE%92,2992.66
7Produktivitast/pot.y505517.477
Hubungan Tiap Bagian Proses
Hal pertama dan yang paling utama dalam setiap pabrik adalah
masalah safety atau keamanan dari setiap pekerjaan yang dilakukan
di dalam maupun di lingkungan sekitar pabrik. Karena semakin kecil
peluang terjadinya suatu kecelakaan dalam pabrik maka semakin besar
produk yang akan dihasilkan dari suatu pabrik disebabkan oleh
pekerjaan yang berjalan iasa tanpa hambatan. Untuk masalah safety
ini, PT INALUM telah menerapkan strategi yang tepat untuk mencegah
dan meminimalisir terjadinya kecelakaan, salah satunya dengan
memberikan alat pelindung diri (APD) yang lengkap untuk pabrik yang
langsung berinteraksi dengan bahan-bahan dan kondisi berbahaya dan
pemberian slogan dan rambu keselamatan di setiap sudut
pabrik.Tahapan selanjutnya dalam rangkaian proses pembuatan
aluminium adalah persiapan pot reduksi. Seperti telah dijelaskan
dalam alur proses di bab sebelumnya, wadah utama dalam pembuatan
aluminium adalah pot reduksi. Yang harus disiapkan adalah susunan
blok-blok katoda pada pot yang akan digunakan sebagai katoda dalam
proses elektrolisa pembuatan aluminium. Blok katoda dan bar katoda
terlebih dahulu diikat dengan menggunakan pig iron yang dipanaskan
dalam furnace, setelah jadi kemudian disusun sebanyak 16 buah dalam
dasar pot. Setelah disusun maka blok-blok katoda tersebut
dipanaskan selama 72 jam sehingga tidak terjadi thermal shock jika
pot dioperasikan pada suhu 9550C. Setelah dipanaskan maka pot
kemudian di start up dengan cara memasukkan bath cair dan arus
listrik DC sehingga sampai operasi normal. Dalam tahapan transisi
sampai operasi normal di bagian samping pot akan terbentuk kerak
sampingJika pada tahapan-tahapan sebelumnya adalah tahapan
persiapan peralatan, maka bahan baku juga perlu dipersiapkan. Bahan
baku alumina didatangkan dari luar negeri melalui pelabuhan PT
INALUM dan dimasukkan ke dalam silo alumina melalui belt conveyor.
Kemudian gas buang HF yang dihasilkan pada pot reduksi sebagai
hasil samping dari reaksi elektrolisa dialirkan dari pot menuju
silo alumina untuk kemudian direaksikan kembali dengan fresh
alumina sehingga menjadi reacted alumina melalui Dry Scrubbing
System. Hal ini dinamakan dengan Gas Cleaning.Tujuannya adalah
untuk mengurangi polusi udara yang ditimbulkan akibat gas HF
tersebut.Bahan baku selanjutnya adalah karbon, atau pada proses
elektrolisa ini lebih dikenal sebagai anoda. Dalam 1 buah pot
reduksi terdapat 18 buah anoda yang harus diganti setiap 28 hari
sekali sesuai dengan siklus penggantiannya. Untuk penggantian anoda
ini telah diatur sedemikian rupa sehingga seksi Transortasi hanya
tinggal mengatur jadwal pemakaian anoda harian yang diperlukan.
Selain itu ada material yang ditambahkan ke dalam pot untuk
memenuhi kebutuhan operasi dalam pot, material tersebut adalah
AlF3, juga beberapa recycle material seperti butt crust, rand
crust, solidified bath, fallen anode, ladle dross dan debu alumina
yang perlu dikembalikan untuk didaur ulang sesuai dengan kebutuhan.
Seksi Transportasi juga mengatur seluruh pendistribusian
bahan-bahan tersebut.Untuk itu dibutuhkan cukup banyak kendaraan
yang dibutuhkan dalam pabrik reduksi untuk menyelesaikan semua
pekerjaan di pabrik reduksi.Masuk ke ias utama adalah proses
elektrolisis pembuatan aluminium. Reaksi utama yang dihasilkan dari
pabrik ini adalah :
dengan kondisi optimal : IDC = 188 200 kAV = 4,2 4,3 VoltSa =
9,5% 1,5%T = 955oC 10oCTahapan-tahapan utama pot reduksi adalah
Baking, Start-Up, Transisi, Operasi Normal, kemudian Cut-Out
pot.
Gambar 4.21. Pot ReduksiMasa operasi normal pot adalah adalah
masa paling penting karena di tahap ini adalah proses inti dari
keseluruhan pabrik ini. Beberapa hal yang paling penting harus
dijaga untuk mengatur mutu produk metal cair aluminium yang
dihasilkan adalah komposisi bath, tinggi metal dan tinggi bath. Ada
5 proses utama dalam proses elektrolisa di pabrik reduksi. Yaitu
anode changing & busbar raising, metal tapping, pemecahan kerak
tengah &feeding alumina, voltage & noise control dan
pemasukan material. Seperti dijelaskan dalam penjelasan di bab
sebelumnya penggantian anoda dilakukan setiap 28 hari sekali dengan
penaikan busbar secara berkala untuk mengimbangi tinggi anoda baru
yang diganti. Metal tapping adalah proses inti dimana metal cair
yang diproduksi dalam pot disedot menggunakan ias metal yang
digantungkan pada ACC. Banyaknya metal yang diambil dari setiap pot
disesuaikan dengan tinggi metalnya dan kondisi pot itu sendiri.
Pemecahan kerak tengah dan feeding alumina dilakukan dengan teeth
blade yang dimasukkan melalui gate alumina sebanyak 20 kg/gate
diatur secara otomatis oleh computer (Procom).Hal yang sering
terjadi adalah fluktuasi voltase pada pot sehingga menyebabkan
gangguan padapot yang disebut noise.Ada 2 langkah yang ias
dilakukan untuk menanggulangi noise, yaitu dengan langkah manual
dan otomatis. Dengan langkah manual yaitu dengan mengukur tinggi
bath,arus anoda, drop anoda dan breaking crust. Dengan langkah
otomatis yaitu dengan iasan, dimana memang tugasnya adalah menjaga
parameter gangguan yang dapat terjadi akibat kegiatan rutin pada
pot seperti anode changing, metal tapping, dsb. Dalam pemasukan
material ke dalam pot, material yang dimasukkan ke dalam pot antara
lain AlF3 dan bath. Fungsi dari AlF3 itu sendiri adalah untuk
meningkatkan keasaman bath, dan menurunkan bath iasanre sehingga
voltase menjadi stabil dalam pot.
Kemudian dalam setiap siklus pasti ada yang hidup dan ada yang
mati. Dalam siklus pot ini juga tidak selamanya pot itu digunakan.
Umur 2400 hari sudah dapat dikatakan bahwa pot itu tua dan perlu
untuk direkonstruksi atau iasan bagian-bagiannya dengan cara
mematikan (cut out) pot tersebut. Selain iasa usia,ada beberapa
iasan lain bahwa pot itu harus dimatikan, ias karena blok katoda
sudah berlubang dan dinding samping tererosi karena kadar Fe dan Si
yang tinggi dalam bath sehingga menjadikan operasi pot yang sulit
karena banyak terjadi noise dan fluktuasi voltase dalam pot
disebabkan beberapa hal tersebut.Setelah produk aluminium cair
diperoleh maka kita perlu mengukur kadar dari aluminium tersebut
apakah sesuai dengan standar atau tidak. Untuk bagian pengukuran
ini di lakukan oleh seksi Measurement yang bertugas melakukan
segala pengukuran, mulai dari sampel metal dan bath, temperature
plat, dinding samping, collector bar, bottom cell, maupun
pengukuran voltase.Kemudian untuk menjaga stabilitas dari tiap
operasi dalam pabrik reduksi maka seksi Maintenance berfungsi untuk
menyiapkan segala macam kebutuhan peralatan dalam pabrik.Seperti,
menyiapkan semua kendaraan, dan memperbaiki jika ada yang rusak,
dan tentunya merawat dan melakukan pemeliharaan peralatan secara
berkala berdasarkan pertimbangan keadaan pada bulan
sebelumnya.Terakhir untuk meningkatkan kualitas produk aluminium
cair yang dihasilkan maka dilakukan improvement oleh PT INALUM
dengan langkah antara lain mengefisiensikan semua kebutuhan dan
memodifikasi struktur bahan yang sudah ada sehingga menghasilkan
produk yang lebih optimal. Contoh yang telah dilakukan adalah
penggunaan teeth blade.Dengan penggunaan teeth blade ini, jumlah
material alumina yang masuk ke dalam pot menjadi lebih optimal
karena permukaan yang dimasuki alumina ke dalam pot menjadi lebih
optimal. Contoh lain adalah memperbesar ukuran anoda, sehingga
waktu penggantian anoda lebih lama dan kondisi pot lebih stabil
karena pot tidak terlalu banyak gangguan yang antara lain
disebabkan oleh pengantian anoda.
BAB VPENGENDALIAN PENINGKATAN KADAR Fe PADA POT REDUKSI
5.1. Pendahuluan5.1.1. Latar BelakangAluminium murni adalah
logam yang lunak, tahan lama, ringan, dan dapat ditempa dengan
penampilan luar bervariasi antara keperakan hingga abu-abu,
tergantung kekasaran permukaannya. Kekuatan tensil aluminium murni
adalah 90 MPa, sedangkan aluminium paduan memiliki kekuatan tensil
berkisar 200-600 MPa. Aluminium memiliki berat sekitar satu pertiga
baja, mudah ditekuk, diperlakukan dengan mesin, dicor, ditarik
(drawing), dan diekstrusi. Resistansi terhadap korosi terjadi
akibat fenomena pasivasi, yaitu terbentuknya lapisan aluminium
oksida ketika aluminium terpapar dengan udara bebas. Lapisan
aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih
jauh.Aluminium paduan dengan tembaga kurang tahan terhadap korosi
akibat reaksi galvanik dengan paduan tembaga. Aluminium juga
merupakan konduktor panas dan elektrik yang baik. Jika dibandingkan
dengan massanya, aluminium memiliki keunggulan dibandingkan dengan
tembaga, yang saat ini merupakan logam konduktor panas dan listrik
yang cukup baik, namun cukup berat.Aluminium murni 100% tidak
memiliki kandungan unsur apapun selain aluminium itu sendiri, namun
aluminium murni yang dijual di pasaran tidak pernah mengandung 100%
aluminium, melainkan selalu ada pengotor yang terkandung di
dalamnya. Pengotor yang mungkin berada di dalam aluminium murni
biasanya adalah kadar Fe dan Si.Aluminium batangan (ingot) yang
diperoleh dari pencetakan aluminium cair (molten). Bahan baku yang
digunakan antara lain adalah alumina (Al2O3), anoda, katoda,
kliorit (Na3AlF6),soda abu (Na2CO3) dan aluminium florida (AlF3).
Aluminium batangan yang dihasilkan banyak mengandung zat pengotor,
seperti Fe dan Si. Karena unsur besi (Fe) dapat menyebabkan korosi
(pengaratan), sedangkan unsur silikon (Si) menyebabkan warna
aluminium menjadi kuning. Apabila kadar besi dan silikon banyak
terdapat dalam aluminium maka harus dikendalikan dengan cara
melakukan re-stirring (pengadukan ulang), penambahan molten,
pencetakan sebagian molten (speak out), dan penurunan grade. Hasil
dari pengamatan yang dilakukan ditemukan bahwa aluminium yang
dihasilkan di PT INALUM masih sesuai standar yang diterapkan di PT
INALUM, yaitu untuk grade S2 dengan kadar kemurnian aluminium
99,85%, dan grade G1 dengan kemurnian aluminium 99,70%.
5.1.2. Tujuan Tujuan dari pengatasan peningkatan kadar Fe untuk
dapat menghasilkan aluminium batangan ( Ingot ) yang murni dan
sesuai standar yang sudah diterapkan di PT INALUM, sehinga harga
jualnya tinggi.
5.2. Tinjauan Pustaka5.2.1. AluminiumAluminium ialah logam mulia
paling berlimpah nomor tiga yang berjumlah sebesar 8% dari
permukaan bumi. Aluminium bukan merupakan jenis logam berat.
Aluminium ditemukan oleh Sir Humphrey Davy pada tahun 1809 sebagai
suatu unsur dan pertama kali direduksi dengan logam oleh H. C.
Oersted pada tahun 1825. Secara industri tahun 1886, Paul Herould
di Prancis dan C. N. Mall di Amerika Serikat secara terpisah telah
memperoleh logam Aluminium dari Alumina dengan cara elektrolisa
dari garamnya yang terfusi. Sampai sekarang proses Hall Heroult
masih dipakai untuk memproduksi Aluminium. Aluminium memiliki
karakteristik sebagai berikut:1. Ringan: memiliki bobot sekitar 1/3
dari bobot besi dan baja atau tembaga. Berat jenisnya ringan hanya
2.7 gr/cm3 , sedangkan besi 8.1 gr/cm32. Kuat: terutama bila
dipadukan dengan logam lain. Paduan Al dengan logam lainnya
menghadilkan logam yang kuat3. Reflektif: dalam bentuk aluminium
foil digunakan sebagai pembungkus makanan, obat, rokok4. Konduktor
panas: Sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada mesin mesin /
alat alat pemindah panas sehingga dapat memberikan penghematan
energi5. Konduktor listrik: setiap satu kilogram aluminium dapat
menghantarkan arus listrik dua kali lebih besar jika dibanding
dengan tembaga6. Tahan korosi: sifatnya durable sehingga baik
dipakai untuk lingkungan yang dipengaruhi oleh unsur unsur seperti
air, udara, suhu, dan unsur unsur kimia lainnya, baik diruang
angakasa bahkan sampai ke dasar laut.7. Tak beracun: Sangat baik
untuk penggunaan pada industry makanan, minuman dan obat obatan
yaitu untuk peti kemas dan pembungkus.
5.2.2. Kegunaan AluminiumAluminium biasa terdapat pada aditif
makanan, knalpot, rangka sepeda, peralatan makananan dan aksesoris
lainnya. Aluminium digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga
secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat
terbang. Aluminium merupakan unsur yang sangat reaktif sehingga
mudah teroksidasi. Karena sifat kereaktifannya maka Aluminium tidak
ditemukan di alam dalam bentuk unsur melainkan dalam bentuk senyawa
baik dalam bentuk oksida alumina maupun silikon. Bahan dasar
pembuatan Aluminium adalah bauksit (biji Aluminium) yang kemudian
di ubah menjadi Alumina. Alumina inilah yang akan dielektrolisa
membentuk Aluminium ingot. Biji Aluminium biasanya berupa senyawa
oksida berupa Bayerit, Gibbsit atau hidrargilat (Al2O3.3H2O),
bohmit dan diaspor yang tidak larut dalam air. Sumber lain dari
bijih bauksit adalah, Nephelin ((NaK)2O.Al2O3.SiO2), Alunit
(K2SO4.Al2(SO4)3.4Al(OH)3), Kaolin & Clay (Al2O3.2SiO2.2H2O).
Mineral yang menjadi sumber komersial aluminium adalah bauksit.
Bauksit mengandung aluminium dalam bentuk aluminium oksida (Al2O3).
Bauksit (AL2O3.2H2O) bersistem octahedral terdiri dari 35-65%
Al2O3, 2-10% SiO2, 2-20% Fe2O3, 1-3%TiO2 dan 10-30% air. Bauksit
terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar aluminum tinggi, kadar
Fe rendah dan sedikit kadar kuarsa bebas. 5.3. Besi ( Fe )Besi
merupakan logam industri terpenting sudah dikenal sejak zaman
purba. Besi merupakan unsur terbanyak keempat dalam litosfer bumi
(setelah oksigen, silicon, aluminium). Kegunaan besi terpenting
ialah pembuatan baja (alloy). Besi yang murni adalah logam berwarna
putih-perak, yang kukuh dan liat. Besi melebur pada temperatur 1535
oC. Zat-zat pencemar ini memegang peranan penting dalam kekuatan
struktur besi.Sifat besi yang mudah mengalami korosi pada berbagai
keadaan, sifat elektrokimia besi menjadi bahan kajian sejak lama.
Terlihat bahwa oksidasi lebih mudah terjadi oelh adanya gugus yang
mengendapkan produknya. Ion ferri mudah tereduksi ke ferro, tetapi
dalam keadaan alkali justru ferro berubah menjadi ferri. Agar
Fe(OH)3 tidak mengendap, suasananya harus asam.Reaksi besi dan
oksidasi rumit karena didorong dengan adanya kelembaban. Produk
karatnya non stoikiometri dan sifatnya dapat protektif maupun
tidak. Besi dapat larut dalam asam mineral encer. Bila asam non
oksidator (tidak ada udara) terbentuk ferro sedangkan bila ada
udara atau asam nitrat dan kromat memasifkan besi.Ion ferro dan
ferri dalam larutan mudah saling diubah dengan reaksi redoks ferro
hidroksida yang baru diendapkan berwarna putih dengan adanya udara
menjadi hijau atau hitam, kemudian membentuk ferri hidroksida merah
coklat. Amoniak hanya mengendapkan besi sebagian karena terbentuk
kompleks amina.Ion ferri biasanya merah coklat akibat bentukan
kompleks, sedangkan ion ferrinya sendiri tidak berwarna. Ferri
mengkompleks dengan sianida. Besi merupakan logam termurah karena
sifat fisik menarik, mudah dielektroplating dari berbagai
elektrolit, tetapi besi tidak bernilai dekoratif, tetap terkena
korosi, ia hanya dipakai secara terbatas termasuk electroforming
pada cetakan karet, gelas, plastik, pada alloy nikelnya dan
sebagainya.
5.4. Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Aluminium Batangan5.4.1
Faktor yang mempengaruhi kualitas aluminium1. Kadar Fe dan SiKadar
Fe dan Si dapat berpengaruh terhadap kualitas produk, karena
merupakan faktor utama penentu mutu grade yang dihasilkan.
Kemurnian dari aluminium ingot yang dihasilkan dilihat dari kadar
besi (Fe) dan silikon (Si). Maka kadar zat pengotor yang terkandung
dalam aluminium cair harus dijaga sesuai dengan grade produk yang
diinginkan. Apabila kadar Fe dan Si masih banyak terkandung di
dalam aluminium maka haruslah dikendalikan2. Flux
TreatmentPemberian flux pada aluminium cair di furnace (dapur)
harus sesuai dengan jumlah molten aluminium sehingga pemisahan
oksida oksida yang terkandung dalam molten tersebut dapat terpisah
secara sempurna, agar aluminium ingot yang dihasilkan lebih
murni.5.5. Standar Pengendalian Grade ProdukPengendalian grade
produk dilakukan agar ada kesesuaian antara kadar Fe dan Si
terhadap produk, sehingga produk yang dihasilkan bisa mencapai
target yang telah ditetapkan di PT INALUM. Standar pengendalian
grade produk berpatokan pada Quality Standard of Aluminium Ingot
(QSAI). QSAI merupakan variabel variabel yang ditetapkan agar
produk yang dihasilkan tidak menyimpang dari jadwal operasi
pencetakan.5.6. Penyebab Terjadinya Peningkatan Fe Pada Pot
Reduksi1. Terjadi erosi pada stub anoda2. Teeth blade jatuh3.
Masuknya material lain tanpa di sengaja4. Terjadi erosi pada
colektor bar
5.7. Cara Mengatasi Peningkatan Fe Pada Pot Reduksi1. Periksa
stub pada anoda, apakah sudah erosi atau belum.2. Cek teeth blade
3. Cek material yang dimasukkan sebelumnyaJika ketiga masalah di
atas tidak di jumpai masalah, maka lakukan pengecekan pada :4.
kolektorbar pada katoda.
Gambar 5.1. Erosi pada stub anoda
5.9. Pengambilan contoh metal (metal sampling)Contoh metal
diambil setiap hari dari tungku (pot) sesuai dengan jadwal yang
telah ditentukan untuk dibawa ke bagian analisis (SQA) untuk
dianalisa (kemurnian metal Si dan Fe). Jika sudah diketahui kadar
Fe (besi) dan Si(silikon) naik diklakukan pengecakan yang berbeda
yaitu :A. Kadar Fe tinggi maka dicek cathode bar dan chatode
balance
Tabel 5.1. Standar pendinginan kolektor bar
[Type text] 119
Bila terjadi kenaikan kadar Fe dilakukan pengukuran distribusi
arus katoda (Cathode Balance) atau dilakukan pengukuran temperatur
bar katoda (CBT). Jika ada kolektor bar yang abnormal ( Arus atau
Temperatur melebihi standar yang telah ditentukan) maka dilakukan
pendinginan pada kolektor bar tersebut. Apabila terjadi kenaikan
Si, maka dilakukan pengukuran temperatur plat dek (PDT). Bila
temperatur plat dek 1200C diteruskan pengukutan dinding samping pot
(SWT) dan jika hasil pengukuran temperatur dinding samping 305 0C
dilakukan pendinginan pada dinding samping tersebut.
5.9.1. Parameter-parameter pengukuran lainnyaa. Pengukuran yang
dilakukan di sekitar pot adalah1. Plat dek temperatur2. Distribusi
arus katooda3. Distribusi arus anoda4. Temperatur bath5. Cathode
drop
b. Pengukuran parameter yang dilakukan pada tahap proses
pendinginan adalah:1. Pengukuran tinggi bath dan tinggi metal
Tinggi bath diukur setelah metal tapping dalam waktu minimal 2 kali
per minggu menjelang pembuatan jadwal pengisapan metal cair (metal
tapping). Pengukuran keasaman bath dan kandungan CaF22. Keasaman
bath dinyatakan dengan kelebihan kandungan AlF3 didalam
bath,satuannya persen AlF3.Untuk CaF2 satuannya persaen
CaF2.Pengukuran kedua parameter ini dilakukan 2 kali per minggu.3.
Pengukuran kemurnian metal, Pengukuran kemurniaan metal setiap pot
dilakukan 2 kali per minggu.Sedangkan untuk metal tapping,
dilakukan dibagian casting untuk setiap pot.Pengukuran-pengukuran
diatas dilakukan secara random satu pot per blok satu kali per
bulan, berguna untuk mengetahui kondisi pot secara umum.
5.9.2. Pengukuran temperatur bathTemperatur bath diukur dalam 6
kali seminggu,berguna untuk mengetahui temperatur rata-rata pot.
Pada saat terjadinya perputaran cairan metal dalam pot maka akan
terjadi pengikisan pada rumming paste sehingga mengakibatkan
meningkatnya silikat pada metal cair.
Tabel 5.1. Data hasil analisis metal pada pot reduksi tanggal
1-12-2014
Tabel 5.2. Data hasil analisis metal pada pot reduksi tanggal
2-12-2014
5.10. Cara Menghitung Jumlah Fe Yang TererosiDari data di atas
dapat di cari jumlah Fe yang tererosi adalah sebagai berikut :Dik :
Kadar Fe tanggal 1-12-2014 : 0,389 Kadar Fe tanggal 2-12-2014 :
0,466Dit : Jumlah Fe yang sudah tererosi ?Penyelesaian :
Diasumsikan jumlah metal dalam pot 12 ton.Maka : 0,466 0,389 =
0,077 % : 0,077 % x 12 = 92 KgVI. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. KesimpulanPeningkatan kadar besi yang terjadi pada pot
reduksi yang bercampur dengan aluminium cair, sehingga
mengakibatkan aluminium tersebut tidak murni,untuk itu perlu
dilakukan penanganan yang baik agar kadar besi tidak terlalu
tinggi.6.2. Saran1. Sebaiknya Teeth Blade yang dipakai sekarang ini
tidak mengunakan baut, melainkan langsung sebadan di cetak,
sehingga kemungkinan jatuh kedalam pot sangat kecil dan dapat
mengurangi peningkatan kadar Fe meskipun dalam skala kecil.2.
Alangkah baiknya, jika alat safety handuk,diganti menjadi Masker
N95 agar bisa menghindari debu debu yang partikel-partikelnya
sangat kecil.
Unloader
Alumina Silo
Ship
Coke Silo
Pitch Storage House
H
F
D
B
R
P
N
L
J
Q
O
M
K
I
G
E
C
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
DUCT
TAP
Celah anoda
(a)
(b)