Hammer.docx

BAB I HAMMER MILL

1.1 Tujuan Tujuan dari melaksanakan praktikum ini adalah menentukan diameter ratarata partikel, menentukan distribusi ukuran partikel hasil ayakan, dan menggambarkan kurva distribusi ukuran partikel.

1.2 Tinjauan Pustaka Istilah pemecahan dan penghalusan atau penghancuran (size reduction) zat padat meliputi semua cara yang digunakan untuk memotong partikel zat padat dan dipecahkan menjadi kepingan-kepingan yang lebih kecil. Industri pengolahan, zat padat diperkecil dengan berbagai cara yang sesuai dengan tujuannya. Produk komersial biasanya harus memenuhi spesifikasi yang sangat ketat dalam hal ukuran maupun bentuk partikelnya yang sangat berpengaruh terhadap reaktifitas zat padat tersebut. Pemecahan ini juga dapat memisahkan komponen yang mungkin tidak diinginkan dengan cara mekanik, serta dapat juga memperkecil bahan berserat untuk memudahkan proses penanganannya. Tujuan dari pemecahan dan penggilingan ialah untuk menghasilkan partikel-partikel kecil dari yang lebih besar. Partikel-partikel yang lebih kecil diperlukan baik oleh karena permukaannya yang besar, atau karena bentuk, ukuran dan jumlahnya (McCabe, 1989). Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat size reduction adalah ukuran umpan, size reduction ratio, distribusi ukuran partikel di arus produk kapasitas, sifat bahan, seperti hardness, abrasiveness, stickiness, densitas, flammability, kondisi basah atau kering. Jenis- jenis size reduction berdasarkan ukuran yang komersial atau umum sebagai berikut: 1. Coarse Size Reduction, yaitu size reduction untuk material-material yang kasar dengan ukuran feed antara 2 – 96 inch atau lebih. Umpan kasar seperti jaw crusher, gyratory crusher. 2. Intermediate Size Reduction, yaitu size reduction untuk material-material yang

1

sedang dengan ukuran feed 1 – 3 inch. Umpan sedang seperti cone crusher, crushing roll. 3. Fine Size Reduction, yaitu size reduction untuk material-material yang halus dengan ukuran feed 0,25 – 0,5 inch. Umpan halus seperti ball mill, bawl mill, grade mill, rod mill, tube mill, hammer mill (Endahwati, 2009). Zat padat dapat diperkecil dengan berbagai cara, namun hanya ada empat cara saja yang lazim digunakan dalam mesin pemecah-penghalus. Cara itu ialah kompresi (tekanan), impact (pukulan), atrisi (gesekan), dan pemotongan. Kompresi umumnya untuk pemecahan kasar zat padat keras, menghasilkan relatif sedikit halusan. Pukulan menghasilkan hasil yang berukuran kasar, sedang, dan halus. Atrisi menghasilkan hasil yang sangat halus dari bahan yang lunak dan tak abrasif. Pemotongan memberikan hasil yang ukurannya pasti, dan kadang-kadang juga bentuknya, dengan hanya sedikit, atau tidak ada halusan sama sekali (McCabe, 1989). Mesin ball mill, sejenis penggiling adalah perangkat mesin berbentuk silinder yang terbuat dari bahan keramik atau stainless steel dan digunakan saat penggilingan atau pencampuran bahan seperti bahan baku keramik, bahan kimia dan lain-lain. Mesin ball mill beroperasi di atas putaran kritis yang berarti bahwa gaya sentrifugal lebih besar dari gaya gravitasi, bola-bola penggiling akan menempel pada dinding dan tidak menjatuhi bahan yang digiling dan bola-bola tersebut berputar bersama mesin ball mill. Tumbukan yang terjadi kecil sekali dan penggilingan tentu saja tidak efisien. Mesin ball mill adalah mesin yang digunakan untuk menghaluskan atau menghancurkan suatu material menjadi partikel yang lebih kecil atau dalam bentuk serbuk halus dengan bantuan bola yang menggelinding dalam tabung mesin yang terus berputar sedangkan waktunya diatur atau ditentukan oleh orang yang mengoperasikan mesin tersebut. Cara kerja mesin ball mill adalah menghancurkan bahan baku keramik yang berupa lempung dengan cara menggilingnya bersama media (Azhari, 2017). Prinsip mesin ball mill adalah menghancurkan partikel secara merata berkat gaya gesek dan tumbuk. Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil partikel yaitu ukuran ball mill, tingkat kekerasan bahan, berat bahan, kecepatan rotasi, lama penggilingan, dan berat bola penumbuk yang digunakan (Nandiwilastio, 2014).

2

Gambar I.1 Ball mill Hammer mill adalah sebuah alat penggiling yang mempunyai rotor yang dapat berputar dan mempunyai alat pemecah berbentuk palu dimana palu-palu tersebut digantung pada suatu piringan atau silinder yang dapat berputar dengan cepat. Alat ini juga dilengkapi dengaan kisi-kisi atau ayakan yang juga berfungsi sebagai penutup lubang tempat keluarnya produk. Bagian-bagian peralatan dalam hammer mill adalah feeders dan crusher.

Gambar I.2 Hammer mill

3

Feeders adalah komponen dari peralatan hammer mill yang berfungsi sebagai pengatur aliran dan pemisah bahan-bahan dan penerima bahan baku. Selain itu feeders juga berfungsi untuk mengatur aliran bahan batuan yang masuk ke dalam batu pemecah. Crusher adalah komponen pada peralatan pemecah batu yang berfungsi untuk memecah dan mengurangi ukuran bahan. Hammer mill juga menggunakan prinsip gesekan pada dinding-dinding bagian dalam mesin dan pemotongan yang terdapat pada ayakannya (Endahwati, 2009). Mesin pemecah giratori atau gyratory crusher suatu pemecah yang mempunyai rahang bundar dimana setiap waktu selalu ada bahan yang pecah pada satu titik dalam alat itu. Alat ini mempunyai rahang bundar, pada waktu proses pemecahan berlangsung, sumbu bagian atas berfungsi sebagai engsel sedangkan sumbu bagian bawah digerakkan oleh sumbu eksentrik sehingga sumbu bagian bawah dapat berputar. Gyratory crusher bekerja berdasarkan penekanan dan pemecahan. Pengayakan (screening) adalah suatu metode untuk memisahkan partikel menurut ukuran semata-mata. Proses pengayakan di sini yang dilaksanakan di industri, zat padat itu dijatuhkan, atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang dibawah ukuran atau partikel kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize) atau buntut (tails) tidak lulus. Satu ayak tunggal dapat memisahkan menjadi dua fraksi saja setiap kali pemisahan. Kedua fraksi disebut fraksi yang belum berukuran (unsized fractions), karena baik ukuran terbesar maupun terkecil daripada partikel yang terkandung tidak diketahui. Bahan yang lulus melalui sederet ayakan dengan bermacam-macam ukuran akan terpisah menjadi beberapa fraksi berukuran (sized fractions), yaitu fraksi-fraksi yang ukuran partikel maksimum dan minimumnya diketahui (McCabe, 1989).

1.3 Metodologi Percobaan Percobaan ini dilakukan untuk mengecilkan ukuran partikel suatu bahan dengan perlakuan mekanik berupa benturan atau pukulan. Isi dari subab ini adalah uraian bahan-bahan dan alat yang digunakan selama praktikum serta diagram prosedur kerja.

4

1.3.1 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini dapat dilihat pada Tabel I.1. Tabel I.1 Daftar alat dan bahan Alat Batang Pengaduk Beaker Glass Hammer Mill Screening

Bahan Beras

1.3.2 Skema Kerja Prosedur percobaan praktikum Hammer Mill adalah sebagai berikut: Membersihkan ruang crusher, tutup dengan rapat , pasang tempat penampungan produk

Menimbang beras (200 g)

Memasukan bahan ke dalam feeder

Menyalakan crusher, buka sedikit demi sedikit lubang feeder Memastikan bahan dalam crusher sudah habis, buka lubang feeder , begitu seterusnya sampai bahan habis

Menimbang produk crusher dan masukan dalam ayakan Gambar I.3 Diagram alir praktikum Hammer Mill

5

Prosedur percobaan praktikum Screening adalah sebagai berikut: Menyiapkan ayakan

Menimbang bahan (beras) Menimbang masing-masing ayakan kosong

Menyusun ayakan dari bukaan terbesar ke bukaan terkecil

Memasukkan bahan ke dalam screen teratas

Mengatur kecepatan getar ayak dan menentukan waktu pengayakan

Menghidupkan alat, dan setelah waktu selesai mematikan alat

Menimbang berat masing-masing ayakan

Menampung hasil pada masingmasing ayakan ke dalam plastik, dan memberi label

Membersihkan masing-masing ayakan dan mengulangi dengan variabel berbeda Gambar I.4 Diagram alir praktikum Screening

6

Hasil dan Pembahasan Percobaan kali ini yaitu tentang hammer mill menggunakan 3 screen sebagai variabel dengan ukuran mesh yang berbeda yaitu 0,5 mm, 0,2 mm dan 1 mm. Bahan yang digunakan yaitu beras, dimana beras 200 gram dimasukan kedalam alat hammer mill yang akan digiling didalam alat tersebut dan keluar menjadi bubuk (tepung). Tepung yang dimasukan kedalam screening akan diayak dengan kecepatan screening yang sudah ditentukan dan tepung tersebut akan

Berat Bahan Tertahan (gram)

dengan sendirinya jatuh ke wadah tampung. 200 170 140

110 80

Diameter Awal

50 20 -10

0

0,5

1

1,5

Diameter Partikel (mm)

Gambar I.5 Grafik antara diameter partikel awal terhadap berat bahan tertahan Gambar I.5 menunjukkan bahwa diameter awal ukuran partikel 1,4 mm dengan berat bahan tertahan sebesar 198,29 gram. Proses pengayakan yang pertama tidak dilakukan proses penghalusan dalam hammer mill namun sebagai sample awal. Berat Bahan Tertahan (gram)

1.4

200 170 140 110 80 50 20 -10

Diameter Awal Diameter Variabel 1

0

0,5

1

1,5

Diamter Partikel (mm)

Gambar I.6 Grafik antara diameter partikel terhadap berat bahan tertahan variabel 1 mm

7

Gambar I.6 menunjukkan perbandingan antara diameter partikel dengan berat bahan tertahan menggunakan screen ukuran 1 mm. Hasil screen ukuran 1 yang diperoleh halus dan lembut, karena hanya tepung yang berukuran kecil saja yang bisa lolos ke dalam wadah penampung. Hasil penghalusan dalam hammer mill yang tidak lolos sebesar 21,71 gram. Tepung yang berukuran besar atau masih (kasar) tetap tinggal di dalam mesin penggiling karena tidak bisa lolos ke wadah penampung. Hal ini disebabkan juga disebabkan karena saat proses hammer mill, beras yang sudah halus (tepung) berterbangan sehingga menempel pada alat hammer mill. Semakin kecil diameter ayakan maka hasil tepung yang diperoleh semakin halus. Berat bahan tertahan paling tinggi pada variabel 1 mm adalah 52,63 gram dengan diameter akhir 0,355 mm.

Berat Bahan Tertahan (gram)

200 170 140

110

Diameter Awal

80

Diameter Variabel 2

50 20 -10

0

0.5 1 Diameter Partikel (mm)

1.5

Gambar I.7 Grafik antara diameter partikel terhadap berat bahan tertahan variabel 0,5 mm Gambar I.7 menunjukkan perbandingan antara diameter partikel dengan berat bahan tertahan menggunakan screen ukuran 0,5 mm. Hasil screen ukuran 0,5 yang diperoleh sangatlah halus dan lembut, karena hanya tepung yang berukuran kecil saja yang bisa lolos ke dalam wadah penampung. Hasil penghalusan dalam hammer mill yang tidak lolos sebesar 44,1 gram. Tepung yang berukuran besar atau masih (kasar) tetap tinggal didalam mesin penggiling karena tidak bisa lolos ke wadah penampung.

8

Hal ini disebabkan juga disebabkan karena saat proses hammer mill, beras yang sudah halus (tepung) berterbangan sehingga menempel pada alat hammer mill. Semakin kecil diameter ayakan maka hasil tepung yang di peroleh semakin halus. Berat bahan tertahan paling tinggi pada variabel 0,5 mm adalah 44,26 gram

Berat Bahan Tertahan (gram)

dengan diameter akhir 0,112 mm. 200 170 140 110

80

Diameter Awal

50

Diameter Variabel 3

20 -10

0

0,5 1 Diameter Partikel (mm)

1,5

Gambar I.8 Grafik antara diameter partikel terhadap berat bahan tertahan variabel 0,2 mm Gambar I.8 menunjukkan perbandingan antara diameter partikel dengan berat bahan tertahan menggunakan screen ukuran 0,2 mm. Hasil screen ukuran 0,2 yang diperoleh sangatlah halus dan lembut, karena hanya tepung yang berukuran kecil saja yang bisa lolos ke dalam wadah penampung. Hasil penghalusan dalam hammer mill yang tidak lolos sebesar 88,54 gram. Tepung yang berukuran besar atau masih (kasar) tetap tinggal didalam mesin penggiling karena tidak bisa lolos ke wadah penampung. Hal ini juga disebabkan karena saat proses hammer mill, beras yang sudah halus (tepung) berterbangan sehingga menempel pada alat hammer mill. Berat bahan tertahan paling tinggi pada variabel 0,2 mm adalah 58,22 gram dengan diameter 0,112 mm. Semakin kecil diameter ayakan maka hasil tepung yang di peroleh semakin halus, namun berat bahan tertahan pada screening hammer mill akan semakin besar karena partikel berdiameter lebih besar dari 0,2 mm akan lebih sulit melewati screening yang dijadikan sebagai variabel dalam hammer mill.

9

1.5

Kesimpulan Berdasarkan hasil praktikum Hammer Mill, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Semakin kecil variabel ukuran screen yang digunakan maka semakin halus bahan. 2. Semakin kecil variabel ukuran screen yang digunakan maka semakin besar berat bahan yang tidak lolos. Sedangkan semakin besar variabel ukuran screen yang digunakan maka semakin besar berat bahan yang lolos.

1.6 Referensi Azhari, C. dan Priyanto, B. 2017. Pengaruh Putaran Mesin terhadap Hasil Serbuk Lempung pada Mesin Penggiling Bahan Keramik. Endahwati, L. 2009. Alat Industri Kimia. Surabaya: UPN Press. McCabe, Warren L dkk. 1989. Unit Operations Of Engineering. Jakarta: Erlangga.

10