Semen Portland adalah jenis semen berkualitas tinggi yang paling populer digunakan untuk campuran beton, perekat bata dan plester dinding. Untuk memproduksi semen portland diperlukan campuran berbagai jenis bahan baku dan proses produksi berteknologi tinggi. Dalam proses produksi semen portland membutuhkan udara tekan sangat besar. Udara tekan digunakan di setiap tahapan produksi semen dimulai dari tambang batu kapur, proses produksi, silo dan instrument.
Proses yang menggunakan udara tekan:
Tambang batu kapur (Limestone quarry)
Menambang dan menghancurkan batu kapur menggunakan jack hammer dan drilling tools. Jenis compressor yang banyak digunakan Portable diesel screw compressor 8-10 bar.
Pneumatic conveying
Proses memindahkan material dari silo menuju berbagai proses produksi dengan menggunakan pipa conveyor udara tekan. Bisa juga untuk memindahkan material dari kapal tangker, kereta atau truck menuju silo. Untuk aplikasi ini dibutuhkan udara tekan yang kering dengan tekanan rendah 2-3 bar.
Ash handling
Proses mengumpulkan dan mengirim semua jenis debu, sisa pembakaran batu bara atau fly ash menuju silo melalui pipa conveyor dengan tenaga udara tekan.
Blending and Homogenization
Proses mencampur material bahan baku sampai merata komposisinya. Compressor akan menembakan udara tekan untuk membantu mengeluarkan material yang tertinggal atau menempel di silo.
Rotary Kiln
High temperature rotary kiln dipakai untuk menghasilkan Klinker, udara tekan diperlukan di combustion air dan fuel atomizer untuk proses pembakaran.
Pendinginan klinker
Diperlukan supply udara tekan yang tepat dalam proses pendinginan, karena berpengaruh paada ketebalan lapisan klinker. Compressor VSD cocok untuk proses ini karena bisa mengatur supply udara tekan dengan akurat.
Dust collector
Udara tekan digunakan untuk membersihkan baghouse filter dust collector dengan sistem pulse valve.
Instrument dan control
Oil free screw compressor yang mensupply udara tekan bebas oli cocok untuk pneumatic instrument, pneumatic valve, actuator dan proses control lainnya di produksi.
Power plant
Pabrik semen yang memiliki power plant mandiri membutuhkan udara tekan untuk pengolahan dan transfer batu bara, serta udara tekan oil free untuk instrument turbin.
Permasalahan yang sering terjadi pada sistem udara tekan di pabrik semen:
Kelembaban udara tekan. Bisa menyebabkan semen dan klinker menggumpal dan mengeras, menyumbat pipa, dan membuat produk semen rusak.
Kondisi lingkungan ekstrem dan berdebu. Air filter cepat buntu dan cooler kotor yang dapat dengan cepat menurunkan efisiensi compressor.
Artificial demand. Supply udara tekan yang berlebihan dan terbuang percuma akibat setting tekanan compressor yang jauh diatas tekanan aktual yang dibutuhkan produksi. Artificial demand membuat segalanya jadi lebih boros, namun tersembunyi dan sulit dianalisa.
Pressure drop. Udara tekan dari compressor melalui pipa distribusi sampai di pemakaian yang mengalami penurunan tekanan cukup besar dan sampai menggangu proses produksi.
Kebocoran udara tekan. Kebocoran di pipa distribusi, mesin produksi dan penyalahgunaan udara tekan.
Solusi dan perbaikan
Semua masalah tersebut dapat mengakibatkan kerugian besar yaitu pemborosan biaya energi listrik dan proses produksi terganggu. Diperlukan komitmen, usaha dan ada beberapa faktor penting yang harus diperhatikan untuk bisa menciptakan sistem udara tekan yang handal, efisien dan hemat energi, yaitu
Pemilihan spesifikasi compressor yang sesuai dengan kebutuhan di produksi.
Produksi semen membutuhkan tekanan udara yang bervariasi antara 1,5 – 8 bar. Pemilihan spesifikasi tekanan compressor harus sesuai dengan kebutuhan tekanan di produksi, untuk kebutuhan 1,5 – 3 bar harus menggunakan low pressure screw air compressor.
Hindari penggunaan pressure regulator untuk menurunkan tekanan udara.
Untuk pemakaian udara tekan yang continous dapat dimaksimalkan dengan menggunakan fixed speed screw compressor atau centrifugal compressor. Untuk pemakaian intermitten atau fluktuasi harus menggunakan VSD compressor.
Kombinasi compressor fixed speed dan VSD di satu jalur produksi dapat menciptakan penghematan energi maksimal.
Khusus untuk instrument wajib menggunakan oil free screw compressor.
Penempatan compressor dan desain pipa distribusi yang benar.
Pada umumnya pabrik semen memiliki area produksi yang luas, karena itu dibutuhkan jaringan pipa udara tekan yang panjangnya bisa mencapai ratusan meter dengan banyak belokan dan percabangan. Masalah yang sering terjadi adalah pressure drop terutama pada titik pemakaian yang jauh dari compressor. Untuk menjaga tekanan dan supply udara tekan aman sampai titik pemakaian terjauh, sering diambil solusi instan dengan menaikan setting tekanan compressor atau menambah air compressor, cara tersebut merupakan pemborosan karena artificial demand.
Banyak solusi dan perbaikan lain yang bisa dilakukan:
- Diameter pipa harus sesuai dengan flow udara tekan dan diameter lebih kecil pada setiap percabangan.
- Pipa header bisa didesain loop.
- Compressor diletakan di beberapa lokasi berbeda untuk mendekati titik pemakaian.
- Ruangan compressor harus bersih, ada ventilasi yang baik untuk sirkulasi udara.
Perawatan rutin compressor dan aksesorisnya harus dijalankan dengan disiplin dan benar.
Kondisi lingkungan pabrik semen sangat kotor, air filter dan cooler compressor akan lebih cepat kotor. Kegiatan pembersihan rutin harus lebih sering dilakukan, perawatan rutin harus dilakukan disiplin. Air filter yang kotor akan menyebabkan hisapan udara terhambat dan pressure drop.
Jaringan pipa udara tekan yang panjang harus di periksa rutin untuk mendeteksi kebocoran udara tekan, segera perbaiki kebocoran. Kebocoran bisa memperburuk pressure drop dan membuang uang percuma.
Pemilihan air treatment yang tepat
Air dryer adalah aksesoris compressor yang sangat vital di pabrik semen. Harus dipastikan kapasitas dan spesifikasi air dryer mampu untuk mengeringkan udara tekan sampai PDP 3°C. Untuk beberapa aplikasi yang membutuhkan udara tekan sangat kering harus menggunakan Desiccant air dryer untuk mencapai PDP -40°C.
Auto condensate drain harus terpasang dan berfungsi optimal.
Penggunaan compressor dan udara tekan yang benar.
Udara tekan yang sudah melalui proses air treatment adalah udara berkualitas baik dan mahal, udara tekan tersebut tidak boleh digunakan sembarangan misalnya untuk bersih-bersih baju karyawan. Semua valve yang bisa mengeluarkan udara tekan namun tidak terkoneksi langsung ke mesin produksi harus di tutup permanen.
Pemasangan sistem monitoring compressor akan membantu dalam memantau operasional compressor yang ada di beberapa lokasi berjauhan.
Kesimpulan
Pabrik semen yang awalnya kurang memperhatikan sistem udara tekan lalu melakukan audit serta perbaikan sistem untuk meningkatkan penghematan energi listrik, berhasil menghemat energi listrik 15-25%
PT. Biotech Indo Gemilang berpengalaman lebih dari 15 tahun dan fokus pada sistem udara tekan yang efisien dan hemat energi, silakan hubungi kami untuk konsultasi, audit, upgrade sistem udara tekan dan semua kebutuhan udara tekan.