MAKALAH PROSES INDUTRI KIMIA 1PROSES PRODUKSI SEMEN DI PT. SEMEN
MERAH PUTIH
Disusun Oleh :Ahda Azalia0613 3040 1030Rafit Arjeni0613 3040
1045Triadi Hutomo0613 3040 1048Kelas : 3 KEDosen Pembimbing :
Ir.H.Erwana Dewi, M.Eng
Politeknik Negeri SriwijayaTahun Akademik 2014 -
2015Palembang
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
makalah berjudul Proses Pembuatan Semen Di PT. Semen Merah Putih
ini dalam waktu yang telah ditentukan. Makalah ini disusun untuk
memenuhi tugas Mata Kuliah Proses Indutri Kimia 1. Makalah ini
tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak baik secara
langsung maupun tidak langsung. Untuk itu perkenankanlah penulis
menyampaikan ucapan terima kasih kepada:1. Allah SWT. Yang telah
meridhoi pembuatan makalah dengan baik.2. Dosen Mata Kuliah
Termodinamika.3. Orang tua penulis yang telah memberikan dorongan
dan motivasi.4. Teman-teman penulis yang telah memberikan bantuan
kepada penulis5.Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan
satu persatu yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan
penulisan makalah ini.Penulis menyadari bahwa penulisan makalah ini
masih jauh dari sempurna. Untuk itu, kritik dan saran yang
membangun dalam perbaikan karya tulis ini sangat penulis
harapkan.Penulis berharap semoga makalah ini dapat memberikan
manfaat bagi pembaca, khususnya guna mengetahui tentang sistem
terbuka termodinamika.
Palembang, Oktober 2014
Penulis
bab ilATar BelakangSemenadalah zat yang digunakan untuk
merekatbatu,bata,batako, maupunbahan bangunanlainnya. Sedangkan
kata semen sendiri berasal daricaementum(bahasa Latin), yang
artinya "memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan". Meski
sempat populer pada zamannya, nenek moyang semenmade inNapoli ini
tak berumur panjang. Menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi, sekitar
abad pertengahan (tahun 1100-1500 M) resep ramuanpozzuolanasempat
menghilang dari peredaran.Dalam perkembangan peradaban manusia
khususnya dalam halbangunan, tentu kerap mendengar cerita tentang
kemampuan nenek moyang merekatkan batu-batu raksasa hanya dengan
mengandalkan zat putih telur, ketan atau lainnya. Alhasil,
berdirilah bangunan fenomenal, sepertiCandi BorobuduratauCandi
PrambanandiIndonesiaataupun jembatan diCinayang menurut legenda
menggunakan ketan sebagai perekat. Ataupun menggunakanaspalalam
sebagaimana peradaban diMahenjo DarodanHarappadiIndiaataupun
bangunan kuno yang dijumpai diPulau ButonBenar atau tidak, cerita,
legenda tadi menunjukkan dikenalnya fungsisemensejak zaman dahulu.
Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat
bangunan ini awalnya merupakan hasil percampuranbatu kapurdan abu
vulkanis. Pertama kali ditemukan pada zamanKerajaan Romawi,
tepatnya diPozzuoli, dekat telukNapoli,Italia. Bubuk itu lantas
dinamaipozzuolana.
Pabrik semen di Australia.Baru pada abad ke-18 (ada juga sumber
yang menyebut sekitar tahun 1700-an M),John Smeaton- insinyur
asalInggris- menemukan kembali ramuan kuno berkhasiat luar biasa
ini. Dia membuat adonan dengan memanfaatkan campuran batu kapur dan
tanah liat saat membangunmenara suar Eddystonedi lepas
pantaiCornwall, Inggris.Ironisnya, bukan Smeaton yang akhirnya
mematenkan proses pembuatan cikal bakal semen ini. AdalahJoseph
Aspdin, juga insinyur berkebangsaan Inggris, pada 1824 mengurus hak
paten ramuan yang kemudian dia sebut semen portland. Dinamai begitu
karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liatPulau Portland,
Inggris. Hasil rekayasa Aspdin inilah yang sekarang banyak dipajang
di toko-toko bangunan.Sebenarnya, adonan Aspdin tak beda jauh
dengan Smeaton. Dia tetap mengandalkan dua bahan utama, batu kapur
(kaya akan kalsium karbonat) dan tanah lempung yang banyak
mengandungsilika(sejenis mineral berbentuk pasir),aluminium
oksida(alumina) sertaoksida besi. Bahan-bahan itu kemudian
dihaluskan dan dipanaskan pada suhu tinggi sampai terbentuk
campuran baru.Selama proses pemanasan, terbentuklah campuran padat
yang mengandung zat besi. Nah, agar tak mengeras seperti batu,
ramuan diberi bubukgipsdan dihaluskan hingga berbentuk
partikel-partikel kecil mirip bedak.
Pengaduk semen sederhana.Lazimnya, untuk mencapai kekuatan
tertentu, semen portland berkolaborasi dengan bahan lain. Jika
bertemu air (minus bahan-bahan lain), misalnya, memunculkan reaksi
kimia yang sanggup mengubah ramuan jadi sekeras batu. Jika ditambah
pasir, terciptalah perekat tembok nan kokoh. Namun untuk membuat
pondasi bangunan, campuran tadi biasanya masih ditambah dengan
bongkahan batu atau kerikil, biasa disebutconcreteataubeton.Beton
bisa disebut sebagai mahakarya semen yang tiada duanya di dunia.
Nama asingnya,concrete- dicomot dari gabungan prefiks bahasa
Latincom, yang artinya bersama-sama, dancrescere(tumbuh). Maksudnya
kira-kira, kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat
tertentu. Dewasa ini, nyaris tak ada gedung pencakar langit berdiri
tanpa bantuan beton.Meski bahan bakunya sama, "dosis" semen
sebenarnya bisa disesuaikan dengan beragam kebutuhan. Misalnya,
jika kadaraluminanyadiperbanyak, kolaborasi dengan bahan bangunan
lainnya bisa menghasilkan bahan tahan api. Ini karena sifat alumina
yang tahan terhadap suhu tinggi. Ada juga semen yang cocok buat
mengecor karena campurannya bisa mengisi pori-pori bagian yang
hendak diperkuat.
Tujuan1. Agar mahasiswa mampu mengerti flowsheet pembuatan semen
di PT semen merah putih2. Agar mahasiswa mampu memahami proses
pembuatan semen3. Agar mahasiswa mampu mengetahui jenis bahan baku
yang baik dalam pembuatan semen.
bab IIPROSES PEMBUATAN SEMEN DI pt. SEMEN MERAH PUTIH
Dalam pengetahuan umum semen diartikan sebagai bahan perekat
yang mempunyai sifat-sifat yang mampu mengikat bahan-bahan padat
menjadi satu kesatuan yang kompak dan kuat. Singkatnya proses
pembuatan semen itu ialah Giling, Bakar, Giling.
Uraian Proses Pembuatan SemenPembuatan semen terdiri dari 5
tahap proses produksi, yaitu:1. Proses Penyiapan Bahan Baku2.
Proses Pengolahan Bahan3. Proses Pembakaran4. Proses Penggilingan
Akhir5. Proses Pengemasan (Packing)
Flow Sheet Process CementI. Proses Penyiapan Bahan BakuBahan
baku pembuatan semen yaitu:1. Batu KapurSusunan batu-batuan yang
mengandung 50 % CaCO3. Lebih sering disebut Lime Stone.2. Tanah
Liat (Clay)Tanah liat mempunyai rumus kimia 2SiO3.2H2O
(kaolinite).Bahan Korektif pembuatan semen:1. Pasir besi (Fe2O3)
atau Copper Slag (Fe.SiO3, Ca2Fe, CuO)2. Pasir silika (SiO2)3.
Limestone High Grade (CaCO3).
Raw Meal SemenBahan baku utama semen yang berupa bahan baku akan
diperoleh dari mining atau tambang.Bahan baku berupa batu kapur dan
tanah liat akan dihancurkan untuk memperkecil ukuran agar mudah
dalam proses penggilingan. Alat untuk menghancurkan bahan baku
tersebut dinamakan Crusher. Crusher adalah equipment atau alat yang
berfungsi untuk memecahkan material, seperti batu kapur, clay,
coal, dan clinker.Untuk material Limestone (batu kapur),ukuran
umpan maximum yang diperbolehkan yaitu 1.500 mm. Sedangkan ukuran
produk diharapkan maximal 75 mm.Untuk material Clay/High Silica,
mesin yang digunakan adalah Impact Roller Crusher dan Jaw Crusher.
Adapun ukuran umpan maximum sebesar 500 mm, sedangkan ukuran produk
maksimal 75 mm.Setelah itu raw material akan mengalami proses
pre-homogenisasi. Tujuan pre-homogenisasi material adalah untuk
memperoleh bahan baku yang lebih homogen.Adapun metode
pre-homogenisasi yaitu:1. Stacking/Penumpukan/Penimbunan: gerakan
maju-mundur atau kanan-kiri2. Reclaiming/Pengambilan/Penarikan:
dari samping (side reclaiming), dari depan (front reclaiming)
Mineral SemenUmumnya, stock pile dibagi menjadi 2 bagian yaitu
sisi kanan dan siosi kiri. Hal ini dilakukan untuk menunjang
proses, jika stock pile bagian kanan sedang digunakan masukan
proses, maka sisi bagian kiri akan diisi bahan baku dari crusher.
Begitu juga sebaliknya. Untuk mengatur letak penyimpanan bahan
baku, digunakan reclaimer. Reclaimer ini berfungsi untuk
memindahkan atau mengambil raw material dari stock pile ke belt
conveyor dengan kapasitas tertentu, sesuai dengan kebutuhan proses,
alat ini sendiri berfungsi untuk menghomogenkan bahan baku yang
akan dipindahkan ke belt conveyor.Selanjutnya bahan baku dikirim
dengan menggunakan belt conveyor menuju tempat penyimpanan kedua,
yang bias dikatakan merupakan awalan masukan proses pembuatan
semen, yaitu bin. Umumnya ada 4 buah bin yang diisi oleh
masing-masing 4 material bahan baku, yaitu limestone, clay, pasir
silica, dan pasir besi. Semua bin dilengkapi dengan alat pendeteksi
ketinggian atau level indicator sehingga apabila bin sudah penuh,
maka secara otomatis masukan material ke dalam bin akan
terhenti.Pengumpanan bahan baku ke dalam sistem proses selanjutnya
diatut oleh weight feeder, yang diletakkan tepat di bawah bin.
Prinsip kerja weight feeder ini adalah mengatur kecepatan scavenger
conveyor, yaitu alat untuk mengangkut material dengan panjang
tertentu dan mengatur jumlah bahan baku sehingga jumlah bahan baku
yang ada pada scavenger conveyor sesuai dengan jumlah yang
dibutuhkan. Selanjutnya bahan baku dijatuhkan ke belt conveyor dan
dikirim ke Vertical Roller Mill untuk mengalami proses penggilingan
danan pengeringan. Pada belt conveyor terjadi pencampuran
limestone, clay, pasir silica, dan pasir besi.II. Proses Pengolahan
BahanAlat utama yang digunakan dalam proses penggilingan dan
pengeringan bahan baku adalah Vertical Roller Mill (VRM). Media
pengeringnya adalah udara panas yang berasal dari siklon-preheater.
Udara panas tersebut juga berfungsi sebagai media pembawa
bahan-bahan yang telah halus menuju alat proses selanjutnya.
Vertical Roller MillAlat-alat yang mendukung proses
ini:Cyclone,Electrostatic Precipitator (EP),Stack danDust Bin.Bahan
baku masuk ke dalamVertical Roller Mill(Raw Mill) pada bagian
tengah (tempat penggilingan), sementara itu udara panas masuk ke
dalam bagian bawahnya. Material yang sudah tergiling halus akan
terbawa udara panas keluar raw mill melalui bagian atas alat
tersebut.Vertical Roller Millmemiliki bagian yang
dinamakanseparatoryang berfungsi untuk mengendalikan ukuran
partikel yang boleh keluar dariraw mill, partikel dengan ukuran
besar akan dikembalikan ke dalamraw milluntuk mengalami proses
penggilingan kembali agar ukurannya mencapai ukuran yang
diharapkan.Sementara itu partikel yang ukurannya telah memenuhi
kebutuhan akan terbawa udara panas menujucyclone.Cycloneberfungsi
untuk memisahkan antara partikel yang cukup halus dan partikel yang
terlalu halus (debu). Partikel yang cukup halus akan turun ke
bagian bawahcyclonedan dikirim keBlending Silountuk mengalami
pengadukan dan homogenisasi. Partikel yang terlalu halus (debu)
akan terbawa udara panas menujuElectrostatic Precipitator(EP). Alat
ini berfungsi untuk menangkap debu-debu tersebut sehingga tidak
lepas ke udara. Efisiensi alat ini adalah 95-98%. Debu-debu yang
tertangkap, dikumpulkan di dalam dust bin, sementara itu udara akan
keluar melaluistack.Kemudian material akan mengalami proses
pencampuran (Blending) dan homogenisasi di dalamBlending Silo. Alat
utama yang digunakan untuk mencamnpur dan menghomogenkan bahan baku
adalahblending silo, dengan media pengaduk adalah udara.Bahan baku
masuk dari bagian atasblending silo, oleh karena itu alat
transportasi yang digunakan untuk mengirim bahan baku hasil
penggillinganblending siloadalahbucket elevator, dan keluar dari
bagian bawahblending silodilakukan pada beberapa titik dengan jarak
tertentu dan diatur dengan menggunakanvalveyang sudah diatur waktu
bukaannya. Proses pengeluarannya dari beberapa titik dilakukan
untuk menambah kehomogenan bahan baku.Blending silodilengkapi
dengan alat pendeteksi ketinggian (level indicator), sehingga
jikablending silosudah penuh, maka pengisian bahan baku terhenti
secara otomatis.III. Proses PembakaranPemanasan Awal
(Pre-heating)Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal
bahan baku adalahsuspension pre-heater, sedangkan alat bantunya
adalahkiln feed bin.Setelah mengalami homogenisasi di blending
silo, material terlebih dahulu ditampung ke dalam kiln feed bin.
Bin ini merupakan tempat umpan yang akan masuk ke dalam pre-heater.
Suspension pre-heater merupakan suatu susunan 4-5 buah cyclone dan
1 buah calciner yang tersusun menjadi 1 string. Suspension
pre-heater yang digunakan terdiri dari 2 bagian, yaitu in-line
calciner (ILC) dan separate line calciner (SLC). Material akan
masuk terlebih dahulu pada cyclone yang paling atas hingga keluar
dari cyclone kelima. Setelah itu, material akan masuk ke dalam
rotary kiln.
PreheaterPembakaran (Firing)Alat utama yang digunakan adalah
tanur putar ataurotary kiln.Rotary kilnadalah alat berbentuk
silinder memanjanghorizontalyang diletakkan dengan kemiringan
tertentu. Kemiringanrotary kilnumumnya sekitar 3 4odengan arah
menurun (declinasi). Dari ujung tempat material masuk (inlet),
sedangkan di ujung lain adalah tempat terjadinya pembkararn bahan
bakar (burning zone). Jadi material akan mengalami pembakaran dari
temperatur yang rendah menuju ke temperatur yang lebih tinggi.
KilnBahan bakar semen yang digunakan adalah batu bara, sedangkan
untuk pemanasan awal digunakanIndustrial Diesel Oil(IDO). Untuk
mengetahui sistem kerja tanur putar, proses pembakaran bahan
bakarnya, tanur putar dilengkapi dengangas analyzer.Gas analyzerini
berfungsi untuk mengendalikan kadar O2, CO, dan NOxpada gas buang
jika terjadi kelebihan atau kekurangan, maka jumlah bahan bakar dan
udara akan disesuaikan.Daerah proses yang terjadi di dalam kiln
dapat dibagi menajadi 4 bagian yaitu:1. Daerah transisi (transition
zone)2. Daerah pembakaran (burning zone)3. Daerah pelelehan
(sintering zone)4. Daerah pendinginan (cooling zone)Reaksi kimia
semen dapat dijelaskan dengan skema reaksi pembuatan semen
Reaksi Pembuatan SemenDi dalam kiln terjadi proses kalsinasi
(hingga 100%),sintering, danclinkering. Temperatur material yang
masuk ke dalam tanur putar adalah 800900oC, sedangkan
temperaturclinkeryang keluar dari tanur putar adalah
1100-1200oC.Pendinginan (Cooling)Alat utama yang digunakan untuk
proses pendinginanclinkeradalahcooler.Coolerini dilengkapi dengan
alat penggerak material, sekaligus sebagai saluran udara pendingin
yang disebut dengangrateatau alat pemecah clinker (clinker
crusher).
Prose Cooler Pada SemenSetelah proses pembentukanclinkerselesai
dilakukan di dalam tanur putar,clinkertersebut terlebih dahulu
didinginkan di dalamcoolersebelum disimpan di dalamclinker
silo.Cooleryang digunakan terdiri dari 9 kompartemen yang
menggunakan udara luar sebagai pendingin. Udara yang keluar
daricoolerdimanfaatkan sebagai pemasok udara panas
padacalciner.Clinkeryang keluar dari tanur putar masuk ke dalam
kompartemen, akan jatuh di atasgrate. Dasargrateini mempunyai
lubang-lubang dengan ukuran yang kecil untuk saluran udara
pendingin.Clinkerakan terus bergerak menuju kompartemen yang
kesembilan dengan bantuan grate yang bergerak secarareciprocating,
sambil mengalami pendinginan pada ujung kompartemen kesembilan
terdapatclinker crusheryang berguna untuk mengurangi
ukuranclinkeryang terlalu besar.Selanjutnyaclinkerdikirim menuju
tempat penampunganclinker(clinker silo) dengan menggunakan alat
transportasi yaitupan conveyor. Sebelum sampai diclinker
silo,clinkerakan melalui sebuah alat pendeteksi kandungan kapur
bebas (free lime). Jika kandunganfree limedariclinkermelebihi batas
yang telah ditentukan, makaclinkerakan dipisahkan dan disimpan
dalambintersendiri.IV. Proses Penggilingan AkhirAlat utama yang
digunakan pada penggilingan akhir, dimana terjadinya pula
penggilingan clinker dengan gypsum adalah tube mill. Peralatan yang
menunjang proses penggilingan akhir ini adalah:1. Tube
Mill/Horizontal Mill2. Separator3. Bag FilterGypsumadalah bahan
tambahan dalam pembuatan semen yang akan dicampur denganclinkerpada
penggilingan akhir.Gypsumyang dapat digunakan adalahgypsumalami
dangypsum sintetic.Gypsumdisimpan di dalamstock pile gypsum,
kemudian dengan menggunakandump truck,gypsumtersebut dikirim ke
dalambin gypsumuntuk siap diumpankan ke dalam penggilingan akhir
dan dicampur denganclinker.Clinkeryang akan digiling dan dicampur
dengangypsum, terlebih dahulu ditransfer dariclinker
silomenujuclinker bin. Dengan menggunakan bin maka jumlah clinker
yang akan digiling dapat diatur dengan baik olehweight feederAlat
yang digunakan untuk melakukan
penggilinganclinkerdengangypsumdisebuttube mill. Alat ini berbentuk
silinderhorizontal. Bagian dalamtube millterbagi menjadi dua
kompartemen. Yang dari masing-masing kompartemen tersebut diisi
dengan bola-bola baja dengan beragam ukuran. Kompartemen pertama
diisi dengan bola-bola baja yang berdiameter lebih besar daripada
bola-bola yang ada di kompartemen kedua. Prinsip penggunaan
bola-bola baja dari ukuran yang besar ke ukuran yang kecil adalah
bahwa ukuran bola-bola baja yang lebih kecil menyebabkan luas
kontak tumbukan antara bola-bola baja dengan material yang akan
digiling akan lebih besar sehingga diharapkan ukuran partikelnya
akan lebih halus. Material yang telah mengalami penggilingan
kemudian diangkut olehbucket elevatormenuju separator. Separator
berfungsi untuk memisahkan semen yang ukurannya telah cukup halus
dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang cukup halus akan dibawa
udara melaluicyclone, kemudian ditangkap olehbag filteryang
kemudian akan ditransfer ke dalamcement silo. Sedangkan semen yang
keluar dari bawahcycloneakan dimasukkan kembali ke dalamtube
milluntuk digiling kembali.
Cement MillV. Proses Pengemasan (Packing)Silo semen tempat
penyimpanan produk dilengkapi dengan sistem aerasi untuk
menghindari penggumpalan/koagulasi semen yang dapat disebabkan oleh
air dari luar, dan pelindung dari udara ambient yang memiliki
humiditas tinggi. Setelah itu Semen dari silo dikeluarkan dengan
menggunakan udara bertekanan (discharge) dari semen silo lalu
dibawa ke bin penampungan sementara sebelum masuk ke mesin packer
atau loading ke truck. kapasitas dan jenis kantong semen yang
digunakan tergantung kebutuhan dan permintaan pasar.
Proses Pengemasan SemenDisini dilakukan proses pengemasan atau
pengepakan yang dilakukan sebelum semen dijual kepasaran. Fungsinya
adalah agar semen lebih mudah dijual kepasaran, dalam bentuk sak,
dan juga agar semen yang dijual dapat dihitung jumlahnya, karena
adanya penimbangan. Mempermudah distribusi produk sampai ke
pelanggan. Melindungi produk dari pengaruh lingkungan. Biasanya
packer dikategorikan menjadi dua jenis yaitu stationary packer dan
rotary packer.Adapun sistem transport yang biasa digunakan pada
packer berupa :1. air slide2. screw conveyor3. bucket elevator4.
air lift/pneumatic conveying5. belt conveyorUntuk pengontrolan pada
sistem packing dilakukan penimbangan untuk pengecekan. Pengecekan
berat semen yang dilakukan yaitu:1. Penimbangan di Packer2. Random
cek ( packing, proses quality control )3. Belt weigher ( continous
weighing )Daricement silo, semen kemudian dikantongi dan siap
dipasarkan. Ada juga semen curah yang dimasukkan ke dalambulk
truck.BAB IIIKESIMPULAN:1. Flowsheet pembuatan PT. Semen Merah
Putih
2. Bahan Baku pembuatan semen yaitu :3. Bahan baku pembuatan
semen yaitu :1.Batu Kapur.2.Tanah Liat (Clay)3.Bahan Korektif
pembuatan semen: 1. Pasir besi (Fe2O3) atau Copper Slag (Fe.SiO3,
Ca2Fe, CuO) 2. Pasir silika (SiO2) 3. Limestone High Grade
(CaCO3).4. Pembuatan semen terdiri dari 5 tahap proses produksi,
yaitu:1. Proses Penyiapan Bahan Baku2. Proses Pengolahan Bahan3.
Proses Pembakaran4. Proses Penggilingan Akhir5. Proses Pengemasan
(Packing)
DAFTAR
PUSTAKA:-http://winnyalna.com/2013/04/19/proses-pembuatan-semen-secara-singkat/