Bab IV Tube Mill

BAB IVPERAWATAN TUBE MILL DI RAW MILL

INDARUNG II/III

Penggilingan dengan Tube Mill

Rotasi tube mill menyebabkan isi mill yang terdiri dari grinding media dan material umpan terangkat akibat gaya sentrifugal serta friksi antara media dan lining. Tinggi pengangkatan isi tube mill tergantung beberapa faktor, antara lain:

Liner design Kecepatan putaran mill Bentuk, ukuran, dan berat grinding media Friksi antara lining dan grinding media Friksi antara mill charge

Gambar Pergerakan grinding media di dalam mill

Pada gambar (a) menunjukkan grinding media menampilkan “Cataracing Motion” yang terjadi jika kecepatan rotasi mill cukup tinggi, pemilihan % loading yang tepat, ukuran grinding ball yang relatif besar dan terpasangnya lifting liner. Pada “Cataracing Motion” ini material umpan terutama digiling oleh tumbukan di zona “A” dimana hampir seluruh energi jatuh dari grinding media terpusat. Bentuk aksi ini terutama untuk mereduksi material besar yang masuk ke dalam mill.

Pada gambar (b) menunjukkan grinding media menampilkan “Cascading Motion” yang terjadi pada kondisi yang mirip, tetapi dengan ukuran grinding ball yang lebih kecil dan tanpa lifting liner. Pada “Cascading Motion” ini, grinding media lebih bersifat mengalir dan berputar daripada terangkat dan jatuh. Gerakan ini menyebabkan gaya gesek sehingga “Cascading Motion” ini tidak cocok untuk mereduksi material yang berukuran besar, tetapi sangat efektif untuk penggilingan material yang halus.

Bagian-bagian Tube Mill

Bagian-bagian internal dan eksternal dari tube mill dapat dilihat pada gambar berikut:

Gbr. Bagian-bagian internal dan eksternal tube mill

a. Feed ArrangementsPeralatan untuk umpan mill harus memenuhi fungsi-fungsi sebagai berikut: Mengijinkan material terus mengalir ke dalam mill tanpa menyebabkan tersumbat Mencegah material kembali mengalir keluar (backflow) Mengijinkan masuknya udara dingin untuk kasus semen mill Mengijinkan masuknya udara panas untuk kasus raw mill

Tipe-tipe dari feed arrangements:

Spout Feeder Drum Feeder Step Type Feeder Feed Chute of Airswept Mills

Gbr Beragam tipe feed arrangement

b. Discharge Arrangements

Tipe-tipe dari discharge arrangements antara lain

End Discharge Discharge of Airswept Mills Discharge of Slurry Mill Center Discharge

Gbr. Beragam tipe discharge arrangement

c. Mill Shell

Mill shell terdiri dari beberapa bagian plat yang dilas. Tekanan (stress) maksimum berada di bagian tengah shell. Pada tabel dapat dilihat bending stress maksimum untuk tipe mill yang berbeda.

Tabel Bending stress maksimum untuk beragam tipe mill

Tipe MillMax. Admissible Bending Stress

Dengan Trunnion Bearing

Dengan Slide Shoe Bearing

End DischargeMill ø < 4,2 m 16-18Mill ø < 4,2 m 12-14 9-10

Centre Discharge 6-8

d. Mill Heads

Tube mill di topang oleh trunion bearing pada mill head yang dipasang dengan las atau dibautkan pada mill shell.Mill yang ukuran kecil seringkali dilengkapi dengan integral head dimana trunion dan mill head di cor jadi satu. Integral head ini dibautkan pada flens mill shell. Pada mill ukuran yang besar biasanya mill head dibagi secara konsentris menjadi bagian dalam (inner conical) dan bagian luar. Inner conical di sambungkan pada dengan trunion, sedangkan bagian luar dibautkan pada inner conical dan dilaskan ke mill shell.

Gbr. Mill head

e. Mill Bearing

Tube mill dilengkapi dengan sliding bearing yang mempunyai kelemahan karena memberikan tahanan awal yang cukup besar dibandingkan dengan roller bearing. Untuk mengatasi hal ini maka digunakan pompa oli bertekanan tinggi sebelum mill dioperasikan. Pompa akan memompakan minyak ke celah antara metal bearing dan journal bearingdengan tekanan cukup tinggi sehingg mampu mengangkat trunnion mill sebelum dioperasikan.

trunnion bearing

hollow trunnion ditopang oleh trunnion bearing. Bearing ini diselubungi liner. Trunnion bearing di lubrikasi secara hydrodinamic dan menopang kira-kira 30 – 50 % mill head trunnion. Selama periode starting dan shut down, high pressure pump mengambangkan bearing.

Slide shoe bearing

Slide ring (riding ring) berada di atas self adjusting slide shoe. Hydrostatic lubrication diperlukan untuk start-up dan hydrodinamik ketika sedang beroperasi.Keuntungan memakai slide shoe bearing dibanding dengan memakai trunnion bearing adalah :- tak ada batasan ukuran dan kapasitas dari mill- tidak diperlukan mill head casting yang besar- disain yang sederhana untuk wear plate- feed dan discharge device yang sederhana- bukaan feed dan discharge yang besar memungkinkan sejumlah gas yang

diperbolehkan untuk melewatinya- tak ada batas temperatur gas yang biasanya mempengaruhi pemuaian trunnion dan

trunnion bearing

Gbr. Trunnion dan slide shoe bearing

f.

Trunnion bearing Slideshoe bearing

g. Mill drives

Mill drive bisa dibagi atas tiga grup, yaitu : girth gear / pinion drives central drive gearless drives

Gbr. Central drives

Gbr. Girth gear drives

Gbr. Gearless drives

h. Liner

Liner berfungsi untuk melindungi bagian dalam tube mill. Liner yang digunakan harus tahan terhadap gaya tumbuk (deformasi, breakage), friksi dan korosi. Bagian bagian internal tube mill dapat dilihat pada gambar.

Gbr. Bagian internal tube mill Head LinerTube mill dibuat dalam tipe conical (dengan trunnion bearing) atau tipe even (dengan slide shoe bearing).

Gbr. Head liner

Shell Liner

o Lifting Liner

Lifting liner dipasang di dalam kompartemen I. Liner ini harus mengangkat dan melepas grinding media sehingga dapat menghancurkan partikel yang berukuran besar. Beragam tipe lifting liner dapat dilihat pada gambar.

Gbr. Tipe lifting liner

o Classifying Lining

Pada bagian inlet di kompartemen II, material kasar butuh grinding ball yang lebih besar untuk reduksi ukuran yang lebih efisien sehingga tumbukan lebih dibutuhkan dibandingkan dengan gesekan (friksi). Sementara di bagian outlet kompartemen II, grinding ball yang lebih kecil diperlukan untuk gesekan (friksi). Oleh karena itu, kompartemen II biasanya dilengkapi dengan classifying liner. Liner ini otomatis memisahkan grinding media dimana grinding ball yang lebih besar di bagian inlet dan yang lebih kecil di bagian outlet. Prinsip dasar pemisahan grinding media dapat dilihat pada gambar.

Gbr. Classifying Liner

i. Intermediate Diaphragm

Fungsi dari intermediate diaphragm ini adalah untuk membagi mill menjadi kompartemen I dan II. Untuk mempertahankan efisiensi grinding sepanjang mill, penempatan grinding media diperlukan. Adjustable diaphragm dapat mengontrol aliran material dan menjaga material yang diperlukan setiap kompartemen untuk mendapatkan efisiensi grinding yang tertinggi. Kriteria

utama dalam perancangan intermediate diaphragm adalah lebar slot dan total area slot (open area). Single DiaphragmSingle diaphragm digunakan sebagai pemisah antara kompartemen I dan II untuk mill yang berukuran lebih kecil. Single diaphragm juga digunakan sebagai discharge diaphragm untuk center discharge mill.

Gbr. Single Diaphragm

Double Diaphragm with LifterDiaphragm jenis ini terdiri slot plate di sisi inlet dan blind plate di sisi outlet dan dilengkapi dengan lifter untuk mentransport material. Bagian tengah diaphragm terbuka untuk mengijinkan udara kering masuk melalui mill.

Gambar Double diaphragm

Open Diaphragm (Drying Chamber Diaphragm)Open diaphragm dipasang sebagai pemisah antara drying chamber dengan kompartemen I. Slot liner harus cukup besar untuk mentransfer material dan gas pengering melalui diaphragm. Diaphragm juga harus tahan terhadap tumbukan grinding ball pada suhu tinggi.

j. Discharge Diaphragm

Discharge diaphragm dipasang di ujung pada tipe end discharge mill atau di bagian tengah pada tipe center discharge mill. Diaphragm untuk center discharge mill terdiri dari dua single diaphragm yang dipasang di outlet kompartemen I dan II. Perbedaan antara keduanya adalah pada lebar slot-nya.

k. Grinding Media

Untuk kompartemen I, ukuran grinding ball antara 50-100 mm dan untuk kompartemen II antara 15-50 mm. Ukuran dari grinding ball tersebut tergantung pada beberapa faktor, antara lain: Ukuran maksimal umpan yang akan digiling Kehalusan produk Diameter dan panjang mill

2.1.1 Rawmill

Gbr. Duodan mill

Drying Chamber

Compartment I

Compartment II

Material & Gas Inlet

Gas Outlet

Material Outlet

2.1.1.1 Fungsi alat

Rawmill berfungsi untuk size reduction (pengurangan dimensi) dari material kerja yang masuk dalam hal ini digunakan untuk raw meal (campuran lime stone, silica stone, clay dan iron sand) agar dihasilkan rawmix untuk selanjutnya dimasukkan ke dalam kiln. Khusus untuk type Duodan mill mempunyai dua grinding compartment, yaitu precrushing compartment dengan bola baja dan fine grinding compartment dengan cylpebs (cylindrical rod pieces) yang terbuat dari special alloy (cylcromax). Dua compartment ini dipisahkan oleh diaphragm dan peripheral outlet. Secara umumnya material akan masuk melalui drying chamber sebelum masuk ke compartment-1. Keuntungan utama dari Duodan Mill ini adalah kemungkinan pengontrolan bisa terpisah terhadap aliran gas panas, yang berarti sangat mungkin menerima aliran gas panas yang relatif tinggi di drying chamber dan compartment pertama, dan secara simultan menjaga kecepatan udara yang rendah pada compartment kedua dengan material yang sudah halus. Compartment1-1 berfungsi untuk menghancurkan material yang masuk, dan compartment-2 berfungsi menghaluskan material yang masih kasar setelah dipisahkan dari separator.

2.1.1.2 Prinsip kerja

Bahan baku diumpankan ke dalam mill dengan melalui double flap valve. Raw meal masuk ke drying chamber tube mill bercampur dengan gas panas dari suspension preheater yang di hisap oleh id fan. Di drying chamber material dikeringkan, liftter pada drying chamber menghamburkan material supaya cepat kering dan memudahkan perpindahan material memasuki compartment-1 melewati center piece. Setelah melewati center piece ini material akan masuk ke compartment-1 dan di sini terjadi proses penggilingan material dengan metoda tumbukan. Putaran mill mengakibatkan grinding media dan material feed terangkat oleh gaya sentrifugal dan gesekan/friksi antara grinding media dan liner.

Ketinggian terangkatnya grinding media tergantung beberapa faktor, yaitu:

disain liner

kecepatan putaran dari mill

bentuk, ukuran, dan berat grinding media

gesekan antara lining dan grinding media

gesekan antara mill charge

Gbr. Center piece

Grinding media di compartment-1 bergerak dengan gerakan “cataracting motion”. Material feed digiling terutama oleh gaya tumbukan/impact, dimana hampir dari seluruh energi grinding media yang jatuh terkonsentrasi di daerah ini. Mekanisme ini sangat efektif untuk penggilingan material kasar yang masuk mill (compartment-1 atau coarse grinding /precrushing compartment).

Setelah penggilingan di compartment-1, material hasil penggilingan selanjutnya melewati diaphragm antara compartment-1 dan outlet selanjutnya dikirim oleh air slide menuju ke separator, sedangkan gas panas keluar menuju siklon.

Gbr. Diaphragm pada compartment-1

Siklon memisahkan gas panas yang berasal dari raw mill dengan material menggunakan mill fan. Material yang tidak terpisahkan dari gas panas akan dibawa ke EP fan. yang juga menarik gas panas dari GCT untuk kemudian dimasukkan ke electrostatic precipitator dan dibuang melalui cerobong.

PGC

PGC

PGC

PGCPGC PGCPGC

Bucket Elevator

CycloneCyclone

Mill Fan

Raw material

Gas Panas

a. b.

Gbr. Diaphragm pada compartment-2

Gbr. Flowsheet pada area Rawmill

2.1.1.3 Komponen-komponen Duodan Mill

- Inlet I (pada mill head), dan Inlet II (ujung compartment-2 dilengkapi scooping device)- Mill shell- Mill head- Mill bearing ( slide shoe bearing dan trunion bearing), menyokong body mill agar dapat

berputar. Slide shoe bearing ukurannya 5600 mm dia. X 630 mm. Trunion bearing ukurannya 2240 mm dia. X 500 mm.

Gbr. a. Slide shoe bearing, b. Trunnion bearing

- Mill drive (jenisnya central drives untuk duodan mill dan double side drive untuk wachanagal mill), motor induksi penggerak mill, gear box (symetro gear)

Gbr. Mill Drive Rawmill

- Lifter dan liner- Center piece- Diafragma

- Grinding media

Gbr. Grinding media

- Circumferencial Outlet, untuk keluar material yang digiling

Gbr. Outlet

MotorSymetro

Gear

- 2 set automatic lubrication equipment, termasuk 3 start oil pump dengan motor 1,1 kW dan satu pompa untuk sirkulasi minyak dengan motor juga 1,1 kW.