Di pabrik semen cooler merupakan bagian dari kiln system yang terletak di bagian ujung discharge Rotary Kiln. Cooler memiliki beberapa fungsi antara lain :
- Mendinginkan clinker yang keluar Kiln dari temperature 1200 oC menjadi < 200 oC keluar Cooler System, dengan cara mengalirkan udara dari Cooling Fan secara proporsional.
- Pendinginan clinker secara quenching atau secepat mungkin untuk mendapatkan kualitas clinker yang terbaik (clinker mudah pecah).
- Heat recuperation dengan memanfaatkan udara panas hasil pendinginan clinker yang keluar dari Kiln dan diperoleh dua jenis udara yaitu udara secondary untuk pembakaran main burner dan udara tertiary untuk pembakaran di calciner.
Ada beberapa type Cooler dan Grate Cooler, antara lain :
- Rotary Cooler
- Bentuk designnya sederhana seperti rotary Kiln namun pendek yang dipasang dioutlet Kiln dan didalamnya dipasang lifter-lifter.
- Kemiringan Rotary Cooler sama dengan kemiringan Kiln + 3%.
- Power consumption kecil namun pendinginan clinker lambat dan panas recuperation yang diharapkan kurang optimal.
- Clinker temperature keluar dari Cooler masih cukup tinggi >150 oC.
- Planetory Cooler
Bentuknya seperti Rotary Cooler namun jumlahnya banyak dan kecil-kecil mengelilingi shell outlet Kiln yang ikut berputar bersama Kiln menggunakan Main Drive Kiln. Pemakaian power untuk Cooler tidak ada karena bebannya jadi satu dengan Kiln drive. Bagian dalamnya dipasang lifter-lifter untuk mengangkat clinker. Pendinginan clinker kurang optimal dan temperature clinker yang keluar dari Cooler masih >150 oC. Jenis ini sudah banyak yang dimodifikasi menjadi Grate Cooler. - Grate Cooler
Grate Cooler lebih banyak dikembangkan oleh pembuat pabrik semen, karena terbukti sangat effective :
- Untuk pendinginan clinker dan menghasilkan udara secondary dan tertiary yang cukup tinggi. Sehingga bisa membantu proses udara pembakaran didalam Kiln maupun di Precalciner system.
- Temperature udara Secondary yang dihasilkan 950 – 1100oC dan temperature clinker yang keluar Cooler < 100 oC.
- Pemakaian Power untuk Cooling Fan jenis Grate Cooler ini antara 3 – 6 kwh/ton clinker.
Grate Cooler terdiri dari baris/ row grate plate tetap dan baris/row plate bergerak dengan panjang stroke 11 – 15 cm. Penggeraknya menggunakan Motor drive atau Hydraulic drive, kecepatan max. 24 stroke/menit.
Dimensi Grate Cooler tergantung dari kapasitas produksi clinker, kapasitas : 4600 t/d à panjang : 36m, lebar : 3,6m.
8000 t/d, panjang : 36m, lebar : 4,8m.
Grate Cooler dilengkapi dengan clinker crusher untuk menghancurkan clinker ukuran besar menjadi ukuran < 30mm.
Clinker crusher dipasang antara Grate 2 dan Grate 3, tetapi ada yang dipasang di outlet Grate 3.
Perbedaannya clinker crusher yang dipasang dioutlet Grate 3 temperature clinkernya lebih tinggi dibanding yang dipasang ditengah antara Grate 2 & 3.
Ada beberapa type grate plate yang digunakan pada Grate Cooler, diantaranya :
- Type Air Through Grate.
- Type CFG ( Controlled Flow Grate ).
Grate Cooler type Air Through dan prinsip kerja
Grate Cooler type CFG dan prinsip kerja
Grate Cooler type CFG dan prinsip kerja
Grate Cooler Operation
Perbedaan operasi type AT dan CFG :
Type AT ; pemakaian cooling air flow relatif lebih besar, karena cooling air sealing chamber menjadi satu dengan cooling fan grate. Rata-rata pemakaian cooling air flow total Grate 1, 2 dan 3 : > 2,5 Nm3/kg clinker.
Type CFG ; cooling air sealing chamber terpisah sehingga pemakaian cooling air grate lebih kecil dan lebih focus pada pendinginan clinker diatas grate plate. Rata-rata pemakaian cooling air flow total grate 1, 2 dan 3 : < 2,3 Nm3/kg clinker.
Pengoperasian kedua type grate diatas sama yaitu menjaga kestabilan ketebalan clinker diatas grate ( terutama grate 1 ), dengan mengatur pemakaian udara cooling dan speed grate.
Parameter dan Variabel Kontrol
Tinggi Clinker Bed dan Speed Grate
- Tinggi clinker bed harus dikontrol sehingga mendapatkan tinggi bed yang optimum dan relatif konstan. Tinggi clinker bed ditunjukkan melalui parameter pressure chamber grate.
- Untuk menentukan tinggi clinker bed : Variabel untuk mengontrol tinggi clinker bed adalah kecepatan/ speed grate, semakin cepat grate speed makin tipis clinker bed.
Pressure Chamber Grate Cooler
Parameter ini menunjukkan beban klinker terhadap grate.
- Bila tekanan pada chamber I naik, menunjukkan bahwa material bed di lokasi tersebut bertambah.
- Harus diperkirakan apakah terdapat coating jatuh atau klinker yang berlebihan. Pressure yang tinggi mengakibatkan beban cooling fan menjadi tinggi dan selanjutnya perpindahan panas kurang efektif, serta temperatur udara secundary yang diharapkan akan menurun.
- Hal ini akan mengakibatkan proses di dalam kiln berlangsung kurang baik termasuk proses pembakaran bahan bakar di burner dan kualitas kilnker yang dihasilkan.
Pengoperasian Grate Cooler yang IdealQuenching Cooling ; pendinginan clinker secepat mungkin.
Heat Recuperation ; menghasilkan panas recupery yang cukup tinggi, sehingga bisa membantu proses pembakaran didalam Kiln maupun di Calciner.
Low waste air ; temperature waste air keluar Cooler rendah.
Clinker keluar Grate Cooler temperature rendah < 100 oC.
Rendah power consumption dengan pengaturan cooling fan sesuai dengan kapasitas produksi clinker.
Cooler Recuperation Efficiency
Heat in hot clinker Q cli = m cli * cp cli * (t cli – t ref)
Heat in hot clinker Q cli = m cli * cp cli * (t cli – t ref)
Heat in hot air Q air = v air * cp air * (t air – t ref)
Radiation loss Q rad = C R * e * A{(t/100)4 – (t/100)4)}
Grate Cooler Typical Problems
Red River
Red River adalah clinker halus dan cair oleh udara pendingan diatas kedua sisi tumpukan clinker ( seperti air slide ). Bergerak lebih cepat dibanding tumpukan clinker ditengah yang bergerak lambat, materialnya lebih panas dan merambat diatas bagian tengah clinker yang hitam.
Effect :
- Kerusakan pada grate side seal
- Menurunkan perpindahan panas recupery
Snowman
Snowman bisa terjadi apabila clinker panas dan lengket (melting) jatuh ke Cooler, seringkali clinker cair menetes pada tempat jatuhnya dan membuat tumpukan. Apabila tidak segera dibersihkan (dengan air blaster, dll) snowman bisa mencapai nose ring dan harus dibersihkan secara manual.
1 – 2 days kiln stop!
Effect:
– Produksi clinker terganggu
– Kiln stop
Tidak ada komentar:
Posting Komentar