Upload
others
View
7
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Ball mill adalah peralatan yang memiliki peran penting dalam bidang
produksi disuatu industri. Ball mill banyak digunakan oleh industri sebagai
penggilingan material salah satu diantaranya semen, produk silikat, bahan tahan
api, pupuk kimia, kaca, keramik. penggilingan ini sangat cocok untuk bahan
dengan kekerasan tinggi karena kerja dari ball mill ini sendiri menggilas material
secara kontinu sehingga material tergiling hingga menjadi halus. Secara
konvensional, istilah penggilingan halus digunakan untuk rentang ukuran di bawah
100 μm dan Penggilingan sangat halus digunakan untuk ukuran partikel dibawah
10 μm [Balaz : 2008].
Ball mill memiliki kinerja yang sangat stabil serta dalam instalasi sangatlah
mudah dan dalam perancangan yang dilakukan tingkat kehalusan yang dapat
dicapai dari penggilingan material berdiameter 15 mm hingga mencapai 20 mikron
[Basic in mineral processing chapter 3 hal 25 ]. Untuk mencapai suatu produk
berupa material serbuk yang halus tersebut, dibutuhkan suatu bola baja untuk
menumbuk material yang ada didalam tabung yang mana nantinya akan menggilas
material secara berulang – ulang hinga menjadi material yang sangat halus
Ball mill dengan tipe grate discharge yang sedang dirancang berbeda dengan
yang lain seperti tipe overflow discharge. Ball mill dengan grate discharge
memiliki penyaringan yang dipasang pada ujung pengeluaran sehingga hasil
produk akan seragam serta produk dapat keluar dengan bebas , juga permukaan
penggilingan material lebih rendah dari overflow. Hal ini dapat menghindari
terjadinya overgrinding dan dalam proses penggilingannya dapat dilakukan
dengan cara basah atau kering [Basic in mineral processing chapter 3 hal 27].
Dalam pemilihan kapasitas 30 ton perjam dimaksudkan untuk kebutuhan
2
perusahaan dengan kapasitas menengah kebawah, dikarenakan instalasi peralatan
tidak membutuhkan biaya banyak serta tempat yang luas.
Dengan ini skripsi berjudul Perancangan Ball mill tipe grate discharge
kapasitas 30 ton per jam ditulis untuk diambil manfaat baik secara fungsional
ataupun non fungsional
1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang diatas dapat diambil suatu perumusan masalah
yaitu Bagaimanakah Perancangan Ball mill tipe grate discharge kapasitas 30 ton
per jam
1.3 Tujuan Perancangan Ball Mill
Tujuan dari perancangan mesin ini adalah untuk menghasilkan rancangan
ball mill tipe grate discharge kapasitas 30 ton per jam
1.4 Manfaat Perancangan Ball Mill
Adapun manfaat yang diharapkan dari perancangan yang ditulis ini adalah
sebagai berikut :
- Dengan adanya perancangan ini diharapkan akan mempermudah bagi
industri untuk dijadikan referensi atau acuan yang nantinya belanjut
ketahap pembuatan peralatan
- Dapat menambah pengetahuan tentang mesin penggiling jenis ball mill
dengan berbagai macam tipe pengoprasian serta kegunaannya dan
dengan pengetahuan tersebut dapat digunakan saat bekerja didalam suatu
industri
- Dapat menambah wawasan bagi pembaca serta dapat dijadikan referensi
untuk pengembangan dalam perancangan selanjutnya
3
3
1.5 Batasan masalah
Untuk menghindari pembahasan minyimpang dari rumusan masalah yang
ada maka perancangan dibatasi dalam beberapa hal
1. Material yang dipakai sebagai umpan adalah klinker berdiameter 15 mm
2. Diameter produk klinker hingga mencapai tingkat kehalusan 75 mikron
3. Perancangan ball mill menggunakan proses kering
4. Dalam perancangan tidak menghitung biaya
5. Kekuatan bearing serta baut diambil sesuai standart
6. Desain dan perancangan menggunakan software inventor 2018 sesuai
perhitungan yang telah dilakukan secara manual
1.6 Konsep Perancangan Ball Mill
Gambar 1.1 Ball Mill Tipe Grate Discharge Kapasitas 30 Ton Per Jam
4
Gambar 1.2 Konsep Perancangan Ball Mill kapasitas 30 Ton Per Jam ( View 1)
Gambar 1.3 Konsep Perancangan Ball Mill kapasitas 30 Ton Per Jam ( View 2)
5
5
1.6.1 Konsep Perancangan Input Liner
Gambar 1.4 Konsep perancanga Input Liner
Keterangan
1. Grate liner Side
2. Side mill
3. Turnion Liner
4. Wadah Screw
5. Screw Conveyor
6. Gear Mill
❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen
Grate liner side (1) adalah suatu komponen yang terbuat dari material baja
yang dipasang didalam body cylinder yang berfungsi untuk melapisi body cylinder
bagian sisi agar tidak rusak akibat proses grinding . Komponen ini dirancang atau
dipilih Karena komponen ini mampu melindungi dinding cylinder body dari bola
- bola grinding yang mana akan mengikis dinding cylinder body saat proses
berlangsung
Side mill (2) adalah komponen yang berada disisi masukkan yang berfungsi
untuk menahan material atau pun bola grinding agar tidak keluar saat proses
6
berlangsung. komponen ini dirancang terpisah dari body cylinder agar pada saat
terjadi kerusakan di satu titik akan lebih mudah dalam perawatan
Turnion Liner (3) adalah komponen yang dipasang disisi masukkan yang
berfungsi menjadi lengan agar mampu menahan beban ball mill pada sisi
masukkan . komponen ini juga berfungsi sebagai wadah dari screw conveyor (4)
yang mana akan mengantarkan material dari feeder menuju ke body cylinder untuk
kemudian diproses. komponen ini dipasang secara terpisah dari body silinder agar
pada saat terjadi kerusakan tidak memperbaiki seluruh bagian dari cylinder body
Screw conveyor (5) adalah Komponen yang dipasang didalam Turnion liner
yang berfungsi untuk mengantarkan material ke cylinder body sesuai dengan
kapasitas yang diinginkan sesuai perancangan. Komponen ini dirancang karena
pada proses memasukkan material ke cylinder body melalui bidang yang berputar
horizontal tidak memungkinkan dipasangnya belt conveyor atau bucket conveyor
sebagai komponen penghantar material. Screw conveyor juga mampu menjaga
agar material tidak kembali keluar.
Gear Mill (6) komponen ini dipasang pada sisi masukkan yang akan
dugunakan untuk menghubungkan energi antara cylinder body dan motor
penggerak yang di transmisikan dengan gear box reduksi. Komponen ini juga
digunakan untuk mereduksi putaran dengan rasio yang besar dikarenakan beban
yang dibawa oleh ball mill sangat besar. komponen ini dirancang karena
kemampuan menerima beban lebih tinggi dibanding yang lain serta sistem
tranmisinya lebih sederhana. Jika melihat desain yang dirancang akan sangat
riskan terjadi slip apabila dipasang belt atau rantai karena jarak kontak sangat
pendek.
7
7
1.6.2 Konsep Perancangan Output Liner (Grate Discharge)
Gambar 1.5 Konsep Perancangan Output Liner (Grate Discharge)
Keterangan
1. Slot Plate
2. Central Screen
3. Frame
4. Ring Pengikat
Flow Material
Flow Material
Material out
8
❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen
Slot Plate (1) adalah parut atau penyaring yang terletak pada bagian grate
discharge yang mana memiliki fungsi menyaring material yang telah di dihaluskan
agar material yang keluar bisa seragam. Komponen ini dipilih atau Dipasang karna
bisa digunakan pada proses kering dan basah serta dengan dipasangnya komponen
ini mampu menghindari resiko proses overgrinding
Central Screen (2) adalah penyaring yang terletak pada bagian grate
discharge yang mana memiliki fungsi menyaring material yang telah halus
mendahului waktu retensi dari proses penggerusan material serta dengan
dipasangnya komponen ini mampu menghindari resiko proses overgrinding
Frame adalah rangka dimana slot plate(1) dan cetral screen (2) dipasang.
komponen ini juga dilengkapi dengan sekat yang mana fungsinya sebagai lifter
yang akan mengangkat material yang masuk melalui lubang slot plate untuk
kemudian keluar dengan bebas melalui lubang
Ring Pengikat (4) adalah ring yang berfungsi mengikat grate discharge yang
juga mengikat body cylinder agar tetap pada posisi saat proses grinding
berlangsung komponen ini dipilih Karena dibutuhkan media pengikat yang dapat
dengan mudah diperbaiki tanpa harus merusak komponen seperti ketika komponen
di las
9
9
1.6.3 Konsep Perancangan Mid Liner
Gambar 1.6 konsep Perancangan Mid Liner
Keterangan
1. Cylinder Mill (shell)
2. Baut Pengikat
3. Grate Liner
4. Ring Cylinder
5. Baut Pengikat Ring Grate
6. Baut Pengikat Ring Silinder
❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen
Cylinder Mill (1) adalah Komponen yang berfungsi untuk menampung
material yang dimasukkan dari screw conveyor untuk kemudian diproses grinding.
Komponen ini dirancang dengan banyak lubang ulir dengan tujuan agar dapat
mengikat grate liner yang mana berfungsi sebagai pelapis cylinder body untuk
melindungi dari gaya abrasive yang disebabkan proses grinding. Komponen ini
dirancang sebagai tempat utama proses berlangsung . komponen ini dirancang
horizontal karena proses yang terjadi adalah berputar. dengan perancangan seperti
10
ini akan sangat efesien dalam menampung material serta pemasangan horizontal
akan sangat efektif untuk material yang banyak
Baut Pengikat (2),(5),(6) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat
beberapa komponen dari Mid Liner antara lain( Grate Liner(3), cylinder Mill(1)
Input dan output liner(4) agar tidak lepas saat proses berlangsung. Komponen ini
dipilih Karena dalam pemasangan sangat mudah serta tidak paten seperti
pengelasan sehingga jika terjadi kerusakan baik komponen yang diikat atau
komponen ini sendiri akan sangat mudah diperbaiki
Grate liner (3) adalah suatu komponen yang berada di dalam body cylinder
yang dipasang seperti bangunan rumah yang berfungsi meningkatkan daya lekat
pada cylinder juga berfungsi untuk melapisi body cylinder agar tidak rusak akibat
proses grinding serta berfungsi untuk mengangkat bola grinding agar mempunyai
nilai kejut dalam proses grinding. Komponen ini dirancang atau dipilih Karena
pada proses grinding komponen ini mampu mengangkat bola keatas sehingga bola
memiliki nilai impak. Juga akan melindungi dinding cylinder body dari bola - bola
grinding yang mana akan mengikis dinding cylinder body saat proses berlangsung.
1.6.4 Bearing konsep
Gambar 1.7 Konsep Perancangan Bearing
11
11
Gambar 1.8 Cylindrical Roller Bearing
Keterangan
1. Baut Pengikat House bearing
Bawah, Frame
2. Baut Pengikat House bearing
Atas, House Bearing Atas
3. Side Cover Bearing
4. Bearing (cylindrical Roller )
5. House Bearing Bawah
6. House Bearing Atas
❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen
Baut pengikat (1)(2) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat
beberapa komponen ( Frame , House Bearing ) agar tidak lepas saat proses
berlangsung. Komponen ini dipilih Karena dalam pemasangan sangat mudah serta
tidak paten seperti pengelasan sehingga jika terjadi kerusakan baik komponen
yang diikat atau komponen ini sendiri akan sangat mudah diperbaiki
Side Cover Bearing (3) adalah komponen yang dipasang pada sisi house
bearing yang berfungsi menahan atau melindungi bearing dari debu atau kotoran
yang masuk melalui celah sisi house bearing. Komponen ini dirancang dengan
maksud agar bearing terlindungi dari pengaruh luar yang menyebabkan bearing
mengalami kerusakan
12
Cylindrical roller bearing(4) ini dipasang dibawah input liner berfungsi
untuk Mengurangi gesekan, panas dan aus pada input atau output liner sehingga
komponen tidak cepat rusak cylindrical roller bearing memiliki kemampuan
menahan beban radial akibat beban yang diakibatkan berat dari ball mill dan
kecepatan ball mill saat berputar. Komponen ini dipilih karna Bearing ini sangat
efektif dalam menahan beban radial yang sangat berat
Frame atau house bearing (5) komponen yang terletak dibawah cylinder
body yang berfungsi menyangga seluruh beban dari ball mill agar tidak berubah
posisi atau kedudukan saat proses berlangsung. Komponen ini dirancang berada
dibawah cylinder body adalah Karena tahanan akan lebih kuat dibanding dipasang
menggantung ataupun serta pemasangan akan sangat mudah
1.6.5 Konsep Perancangan Gear Box
Gambar 1.9 Konsep Perancangan Gear Box
Keterangan
1. Motor Penggerak
2. Kopling Flens 1
3. Pasak Kopling
4. Poros Gear 1
5. Gear 1
6. Poros Gear 2
7. Gear 2
8. Pasak Kopling 2
9. Kopling Flens 2
10. Gear 3
11. Poros Gear 3
13
13
❖ Fungsi dan Alasan dipilihnya komponen
Motor (1) berfungsi sebagai sumber energi yang akan menggerakkan ball
mill yang ditransmisikan oleh gear. Komponen ini dipilih Karena dibutuhkannya
energi supaya ball mill dapat bergerak
Kopling Flens (2),(9) adalah komponen yang dipasang untuk mengikat dua
poros agar ketika salah satu poros berputar poros yang lain ikut berputar. Kopling
juga berguna menjaga atau mengurangi resiko poros putus akibat momen puntir
yang tinggi Karena panjangnya poros kopling flens di pakai karena dalam
pemakaianya sangat sederhana dan sangat cocok untuk beban yang sangat tinggi
Pasak(3),(8) adalah komponen penghubung poros dengan kopling, dalam
pemilihan ini dipilih pasak dengan jenis pasak luncur dengan mempertimbangkan
beban yang sangat tinggi pasak ini memiliki struktur yang stabil untuk pemakain
beban tinggi
Gear (5), (7) (10) adalah roda gigi yang berfungsi mereduksi putaran pada
big gear karna perbedaan dimensi gear. Komponen ini dirancang Karena
dibutuhkannya reduksi yang sangat besar guna meningkatkan torsi agar mampu
memutar ball mill
Poros (4), (6), (11) adalah komponen yang terpasang pada frame gear
reducer yang berfungsi menahan gear agar berputar tetap pada porosnya.
Komponen ini dipilih karna dibutuhkan komponen yang mampu menahan gear
agar tetap pada posisi atau berputar tetap pada porosnya
6