Dust Return sebagai material baru untuk Pengembangan Produk PPC fungsi ganda

Berikut ini akan saya sampaikan hasil penelitian mengenai Dust Return sebagai material baru untuk Pengembangan Produk PPC fungsi ganda dengan teknik By Pass Process. 

Semen Portland Pozolan (PPC) adalah suatu  semen  hidrolis  yang  terdiri  dari  campuran  yang  homogen  antara  semen  portland dengan pozolan halus, yang diproduksi dengan menggiling Clinker (bahan yang dalam proses produksinya harus dibakar sampai suhu 1450 °C) dan pozolan  bersama-sama,  atau  mencampur  secara  merata  bubuk  semen  portland  dengan bubuk pozolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozolan 6 % sampai dengan 40 % massa Semen Portland Pozolan (Reff. SNI 15-0302-2004).

Semen Portland Pozolan pada umumnya diproduksi dengan menggiling terak/clinker, gypsum, Trass dan atau Fly Ash secara bersama. Trass dan atau Fly Ash ini berfungsi sebagai pozolanic. Fly Ash merupakan limbah B3 yang dihasilkan dari Pembangkit Listrik berbahan bakar Batubara, yang ketersediaanya sangat terbatas. Fly Ash selain sebagai pozolanic, juga berfungsi sebagai material ke 3 untuk meningkatkan kapasitas produksi dan mengurangi penggunaan klinker. Agar volume produksi tetap terpenuhi dan  kinerja PT. Semen Indonesia meningkat diperlukan inovasi untuk mengatasi keterbatasan tersebut. Salah satunya adalah dengan melakukan inovasi yang telah menghasilkan suatu Invensi dengan judul: Dust Return sebagai material baru untuk Pengembangan Produk PPC fungsi ganda dengan teknik By Pass Process di Pabrik Tuban.  Invensi ini baru pertama dikembangkan di industri persemenan baik nasional maupun dunia. Invensi ini tidak menghasilkan produk baru tetapi mengembangkan produk PPC fungsi ganda yang ada dengan memberi nilai tambah pada produk tersebut. 

Teknologi yang dihadirkan dalam invensi ini adalah By Pass Proses, dimana Dust Return yang seharusnya melalui beberapa tahapan proses produksi dapat secara langsung dimasukkan kedalam produk tanpa adanya sistem penggilingan akhir (cement mill), sehingga nilai ekonomis Dust Return adalah sama dengan nilai produk/semen.

Dust Return merupakan material waste yang sangat halus hasil grinding Raw Mill dan hasil sirkulasi umpan dalam SP Calciner. Dengan ukuran yang sangat halus sekitar 10 mikron, maka Dust Return dapat ditambahkan langsung kedalam semen PPC tanpa melalui proses penggilingan akhir, cukup mengikuti proses turbulensi separator fan saja.

Proses pengembangan ide inovasi adalah sebagai berikut:

ü       a. Riset/ penelitian :

-        Penelitian Awal

Yang meliputi kegiatan penetapan proporsi, analisa material dengan menggunakan X-Ray Diffraction dan pengujian Kimia Bahan yang meliputi Lost On Ignition dan Insoluble Matter serta penetapan bahan baku untuk penilitian.

-        Penelitian Akhir

Yang meliputi kegiatan preparasi bahan yaitu pembuatan Semen PPC dengan penambahan Dust Return pada proporsi yang telah ditetapkan sebelumnya, pengujian Kimia Semen, pengujian Fisika Semen dan evaluasi hasil pengujian tersebut.

ü       b. Feasibility Study dan Pengajuan Investasi

Setelah dilakukan penelitian dan didapatkan kualitas produk yang memenuhi spesifikasi serta pertimbangan ketersediaan bahan yang akan ditambah tersebut. Maka dilakukan feasibility study dan pengajuan investasi. Setelah mendapat persetujuan manajemen maka proyek inovasi ini siap untuk diimplementasikan.

c. EPC (Engineering, Procurement & Construction)

-        Engineering

Yaitu pembuatan basic design, lay out dan arrangement, dan detail design

Design engineering dari implementasi proyek dust return ini dapat dilihat pada gambar 12-14.

-        Procurement

Yaitu Pengadaan barang dan Jasa untuk proyek tersebut.

-        Construction

Yaitu pengerjaan mekanikal untuk sistem perpipaan, kompressor, bin, dan bag filter; pengerjaan listrik dan instrumentasi; pengerjaan sipil untuk pondasi, struktur maupun building.

-        Commisioning

Yang meliputi testing per peralatan yang digunakan dan testing sistem.

-        Trial Production

Yang meliputi kegiatan trial untuk penentuan rate dust dan pengecekan serta pengendalian mutu semen produk yang dihasilkan

Berdasarkan data tersebut dari tahun 2008 hingga 2012 mengalami peningkatan mutu pada kuat tekan. Hal tersebut dikarenakan adanya peningkatan sifat dan karakteristik pada semen PPC dengan adanya penambahan Dust Return. Kenaikan kuat tekan pada semen PPC dengan penambahan Dust Return karena adanya peningkatan kehalusan semen yang dapat dilihat pada hasil pengujian Blaine sesuai gambar dibawah.

Dust return memiliki ukuran partikel lebih halus dibandingkan semen. Kecepatan reaksi hidrasi semen akan bertambah besar dengan semakin halusnya ukuran partikel. Sebaliknya jika ukuran partikel semakin besar reaksi hidrasi berjalan lebih lambat. Hal ini dapat dijelaskan bahwa jika ukuran partikel semakin halus berarti luas permukaan total semakin besar. Bertambah luasnya permukaan menyebabkan kemungkinan terjadinya kontak antara air dengan permukanaan butiran akan menjadi besar. Akibatnya kemungkinan terjadinya kontak antara air dengan butiran juga menjadi besar atau dengan perkataan lain, kecepatan reaksi bertambah besar. Pada industri semen untuk mempercepat proses hidrasi dan pengembangan kuat tekan  dari produk semen, umumnya dilakukan dengan menggiling lebih halus. Semen yang extra halus hanya akan menaikkan kuat tekan awal semen saja, sedangkan energi yang digunakan untuk menggiling cukup besar. Dengan adanya penambahan dust return yang extra halus dapat meningkatkan blaine pada semen. Sehingga dust return dapat memperkuat daya rekat pada semen dan meningkatkan kekuatan tekan pada semen PPC Fungsi Ganda.

Keunggulan inovasi ini:

      a. Produk lebih ramah Lingkungan

Pemanfaatan Dust Return pada semen PPC telah menurunkan penggunaan clinker (bahan yang dalam proses produksinya harus dibakar sampai suhu 1450 °C) pada semen PPC. Dengan indeks clinker yang lebih rendah maka produk menjadi lebih ramah lingkungan dan  output produksi semen akan meningkat. Jika dimaksimalkan maka pemakaian Dust Return dapat meningkatkan release produksi semen sampai dengan 8%.

      b. Berdampak Positif pada Kualitas Produk PPC

Penambahan dust return dapat memperbaiki sifat-sifat semen menjadi lebih halus,  menambah kekedapan, mempermudah pekerjaan (workability dan finishability), menurunkan panas hidrasi, memperbaiki konsistensi semen, menurunkan kelembaban semen.

      c. Tidak membebani kinerja Cement Mill

Hal ini karena Dust Return diblended pada airslide separator. Sehingga dengan kemampuan grinding mill yang sama dengan ditambahkan Dust Return, maka volume pada produksi semen PPC makin meningkat. Peningkatan kapasitas ini sebelum penambahan dust return kapasitas mill 2.406.973.35 Ton/tahun dengan adanya invensi ini kapasitas mill menjadi 2.599.531.21 Ton/tahun. Terjadi peningkatan kapasitas sebesar 192.557.87 ton/tahun disetiap mill.

Demikian hasil penelitian Dust Return sebagai material baru untuk Pengembangan Produk PPC fungsi ganda dengan teknik By Pass Process. 

Semoga bermanfaat.