Proses Pembuatan Semen Secara
Singkat. 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”.
Nah untuk itu akan saya jelaskan tentang proses pembuatan semen.
Uraian Proses Pembuatan Semen
Pembuatan semen terdiri dari 5 tahap proses produksi, yaitu:
1. Proses Penyiapan Bahan Baku
2. Proses Pengolahan Bahan
3. Proses Pembakaran
4. Proses Penggilingan Akhir
5. Proses Pengemasan (Packing)
Flow Sheet
Process Cement
I. Proses Penyiapan Bahan Baku
Bahan baku pembuatan semen yaitu:
1. Batu Kapur
Susunan 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
Semen
Bahan 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-kiri
2. Reclaiming/Pengambilan/Penarikan: dari samping (side reclaiming),
dari depan (front reclaiming)

Mineral
Semen
Umumnya, 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 Bahan
Alat 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 Mill
Alat-alat yang mendukung proses ini: Cyclone, Electrostatic
Precipitator (EP), Stack dan Dust Bin.
Bahan baku masuk ke dalam
Vertical 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 Mill memiliki bagian yang dinamakan
separator
yang berfungsi untuk mengendalikan ukuran partikel yang boleh keluar
dari
raw mill, partikel dengan ukuran besar akan dikembalikan ke
dalam
raw mill untuk mengalami proses penggilingan kembali agar
ukurannya mencapai ukuran yang diharapkan.
Sementara itu partikel yang ukurannya telah memenuhi kebutuhan akan
terbawa udara panas menuju
cyclone.
Cyclone berfungsi
untuk memisahkan antara partikel yang cukup halus dan partikel yang
terlalu halus (debu). Partikel yang cukup halus akan turun ke bagian
bawah
cyclone dan dikirim ke
Blending Silo untuk mengalami
pengadukan dan homogenisasi. Partikel yang terlalu halus (debu) akan
terbawa udara panas menuju
Electrostatic 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 melalui
stack.
Kemudian material akan mengalami proses pencampuran (
Blending)
dan homogenisasi di dalam
Blending Silo. Alat utama yang
digunakan untuk mencamnpur dan menghomogenkan bahan baku adalah
blending
silo, dengan media pengaduk adalah udara.
Bahan baku masuk dari bagian atas
blending silo, oleh karena
itu alat transportasi yang digunakan untuk mengirim bahan baku hasil
penggillingan
blending silo adalah
bucket elevator, dan
keluar dari bagian bawah
blending silo dilakukan pada beberapa
titik dengan jarak tertentu dan diatur dengan menggunakan
valve
yang sudah diatur waktu bukaannya. Proses pengeluarannya dari beberapa
titik dilakukan untuk menambah kehomogenan bahan baku.
Blending silo dilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian (
level
indicator), sehingga jika
blending silo sudah penuh, maka
pengisian bahan baku terhenti secara otomatis.
III. Proses Pembakaran
Pemanasan Awal (Pre-heating)
Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal bahan baku
adalah
suspension pre-heater, sedangkan alat bantunya adalah
kiln
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.

Preheater
Pembakaran (Firing)
Alat utama yang digunakan adalah tanur putar atau
rotary kiln.
Rotary kiln adalah alat berbentuk silinder memanjang
horizontal
yang diletakkan dengan kemiringan tertentu. Kemiringan
rotary kiln
umumnya sekitar 3 – 4
o dengan 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.
Bahan bakar semen yang digunakan adalah batu bara, sedangkan untuk
pemanasan awal digunakan
Industrial Diesel Oil (IDO). Untuk
mengetahui sistem kerja tanur putar, proses pembakaran bahan bakarnya,
tanur putar dilengkapi dengan
gas analyzer.
Gas analyzer
ini berfungsi untuk mengendalikan kadar O
2, CO, dan NO
x
pada 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:
- Daerah transisi (transition zone)
- Daerah pembakaran (burning zone)
- Daerah pelelehan (sintering zone)
- Daerah pendinginan (cooling zone)
Reaksi kimia semen dapat dijelaskan dengan skema reaksi pembuatan
semen

Reaksi
Pembuatan Semen
Di dalam kiln terjadi proses kalsinasi (hingga 100%),
sintering,
dan
clinkering. Temperatur material yang masuk ke dalam tanur
putar adalah 800–900
oC, sedangkan temperatur
clinker
yang keluar dari tanur putar adalah 1100-1200
oC.
Pendinginan (Cooling)
Alat utama yang digunakan untuk proses pendinginan
clinker
adalah
cooler.
Cooler ini dilengkapi dengan alat penggerak
material, sekaligus sebagai saluran udara pendingin yang disebut dengan
grate atau alat pemecah clinker (
clinker crusher).

Prose Cooler
Pada Semen
Setelah proses pembentukan
clinker selesai dilakukan di dalam
tanur putar,
clinker tersebut terlebih dahulu didinginkan di
dalam
cooler sebelum disimpan di dalam
clinker silo.
Cooler
yang digunakan terdiri dari 9 kompartemen yang menggunakan udara luar
sebagai pendingin. Udara yang keluar dari
cooler dimanfaatkan
sebagai pemasok udara panas pada
calciner.
Clinker yang keluar dari tanur putar masuk ke dalam
kompartemen, akan jatuh di atas
grate. Dasar
grate ini
mempunyai lubang-lubang dengan ukuran yang kecil untuk saluran udara
pendingin.
Clinker akan terus bergerak menuju kompartemen yang
kesembilan dengan bantuan grate yang bergerak secara
reciprocating,
sambil mengalami pendinginan pada ujung kompartemen kesembilan terdapat
clinker crusher yang berguna untuk mengurangi ukuran
clinker
yang terlalu besar.
Selanjutnya
clinker dikirim menuju tempat penampungan
clinker
(
clinker silo) dengan menggunakan alat transportasi yaitu
pan
conveyor. Sebelum sampai di
clinker silo,
clinker
akan melalui sebuah alat pendeteksi kandungan kapur bebas (
free lime).
Jika kandungan
free lime dari
clinker melebihi batas yang
telah ditentukan, maka
clinker akan dipisahkan dan disimpan
dalam
bin tersendiri.
IV. Proses Penggilingan Akhir
Alat utama yang digunakan pada penggilingan akhir, dimana terjadinya
pula penggilingan clinker dengan gypsum adalah tube mill. Peralatan yang
menunjang proses penggilingan akhir ini adalah:
- Tube Mill / Horizontal Mill
- Separator
- Bag Filter
Gypsum adalah bahan tambahan dalam pembuatan semen yang akan
dicampur dengan
clinker pada penggilingan akhir.
Gypsum
yang dapat digunakan adalah
gypsum alami dan
gypsum sintetic.
Gypsum disimpan di dalam
stock pile gypsum, kemudian
dengan menggunakan
dump truck,
gypsum tersebut dikirim ke
dalam
bin gypsum untuk siap diumpankan ke dalam penggilingan
akhir dan dicampur dengan
clinker.
Clinker yang akan digiling dan dicampur dengan
gypsum,
terlebih dahulu ditransfer dari
clinker silo menuju
clinker
bin. Dengan menggunakan bin maka jumlah clinker yang akan digiling
dapat diatur dengan baik oleh
weight feeder
Alat yang digunakan untuk melakukan penggilingan
clinker
dengan
gypsum disebut
tube mill. Alat ini berbentuk
silinder
horizontal. Bagian dalam
tube mill terbagi
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 oleh
bucket elevator
menuju separator. Separator berfungsi untuk memisahkan semen yang
ukurannya telah cukup halus dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang
cukup halus akan dibawa udara melalui
cyclone, kemudian ditangkap
oleh
bag filter yang kemudian akan ditransfer ke dalam
cement
silo. Sedangkan semen yang keluar dari bawah
cyclone akan
dimasukkan kembali ke dalam
tube mill untuk digiling kembali.
V. 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 Semen
Disini 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 :
- air slide
- screw conveyor
- bucket elevator
- air lift/pneumatic conveying
- belt conveyor
Untuk pengontrolan pada sistem packing dilakukan penimbangan untuk
pengecekan. Pengecekan berat semen yang dilakukan yaitu:
- Penimbangan di Packer
- Random cek ( packing, proses quality control )
- Belt weigher ( continous weighing )
Dari
cement silo, semen kemudian dikantongi dan siap
dipasarkan. Ada juga semen curah yang dimasukkan ke dalam
bulk truck.
Semoga artikel tentang Proses Pembuatan Semen Secara Singkat berguna.
Thank for Winny Alna
sumber :
Klik