I.143 Aplikasi Material Besi Cor Paduan Khrom Tinggi (High Wear Resistant Material) pada Produk Grinding Ball Lokal untuk Mendukung Industri Pengolahan Mineral Dalam Negeri Widi Astuti, ST., MT.
UPT Balai Pengolahan Mineral Lampung Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia 2012
LATAR BELAKANG
Ball Mill merupakan sebuah mesin untuk menggerus material menjadi butiran halus (up to nano scale), dengan menggunakan bolabola baja (grinding ball) sebagai penggerus. Material Grinding Ball harus memiliki properties berupa hardness & toughness yang tinggi, seperti High Chromium White Cast Iron dan Low Alloy Steel (Cast and Forged)
Pengembangan material baru dengan memodifikasi material standar melalui penambahan unsur paduan ke dalam material besi/baja.
Hard & Tough
(Wear & Impact Resistance)
Material Selection
Design Manufacture
Modifying a standardized material become a new material by solid solution strengthening method. This method needs a specific furnace, such as induction furnace or arc furnace.
Pengembangan terhadap proses manufaktur juga perlu dilakukan untuk memperoleh hasil yang lebih efisien serta memiliki nilai ekonomis yang cukup baik.
Need specific method to improve mechanical properties of grinding balls materials, such as thermal hardening by using heat treatment furnace
PERMASALAHAN Grinding Ball in Ball Mill Unit Industri Pengolahan Mineral Lokal
Industri Semen Nasional
UU Minerba No. 4, Th. 2009
Seluruh industri semen di Indonesia menggunakan grinding ball impor (Kartikasari, 2007), dikarenakan buruknya kualitas grinding ball lokal.
Penguasaan Teknologi Pengolahan Mineral
Grinding Technology: Grinding Ball in Ball Mill Unit Kartikasari, R., et al., Karakterisasi Ball Mill Import pada Industri Semen di Indonesia, Jurnal Teknik Mesin Vol. 9, No. 1, pp. 1824, April, 2007.
Peningkatan Devisa Negara.
Saat ini kebutuhan grinding ball untuk industri semen nasional mencapai 5000 ton/tahun atau setara dengan 80 milyar rupiah/tahun.
(Belum termasuk penggunaan grinding pada industri pengolahan mineral lokal)
Perlu dilakukan upaya untuk mensubstitusi grinding ball impor dengan grinding ball lokal yang memiliki kualitas lebih baik dibandingkan grinding ball impor.
METODOLOGI
Metodologi Penelitian
Hasil & Perkembangan Kegiatan Penelitian
Uji Kehandalan Grinding Ball dalam Laboratory Ball Mill Unit
Dari hasil uji kehandalan dalam laboratory ball mill unit diperoleh 3 buah kandidat grinding ball hasil penelitian dengan ketahanan aus lebih baik dibandingkan grinding ball impor. Sampel B 2.18C - 13Cr - 1.38Mo
As-Heat
Sampel D 1.89C - 13.1Cr - 1.32Mo 1.36V - 0.00051B Sampel E 2.12C - 16.5Cr - 1.55Mo
As-Cast As-Heat
3
SINERGI KOORDINASI PT. Semen Batu Raja, Lampung Bentuk Koordinasi: Pengumpulan Data dan Penjajakan Kerjasama Ball mill unit terdiri dari 2 compartment, dengan 33 ton grinding ball tiap compartment, dengan ukuran grinding ball Ø 20-200 mm. Kapasitas produksi ball mill unit adalah 50 ton semen/jam Penambahan grinding ball (make up) dalam ball mill unit milik PT. Semen Batu Raja sebanyak 4 ton/6 bulan (8 ton/12 bulan). Saat ini menggunakan grinding ball impor asal India (Vega Tough ®) Penjajakan kerjasama berupa uji coba grinding ball hasil penelitian dalam ball mill unit PT. Semen Batu Raja mengalami hambatan berupa kebutuhan grinding ball untuk uji coba yang cukup banyak, yaitu 4 ton, atau membutuhkan anggaran kurang lebih Rp. 60.000.000,-
Puslit Metalurgi, LIPI
Akademisi (UI, UIN, & UNS)
Bentuk Koordinasi: Pengujian karakterisasi material
Bentuk Koordinasi: Pengujian karakterisasi material
Identifikasi unsur paduan dalam material grinding ball menggunakan AAS (Atomic Adsorption Spectrometer)
Identifikasi struktur mikro/fasa dalam material grinding ball menggunakan mikroskop optik, SEM, EDS, XRD, & XRF.
Secara garis besar sinergi koordinasi kelembagaan dalam mendukung kegiatan penelitian ini telah berjalan dengan baik, yang ditunjukkan dengan telah dihasilkannya grinding ball lokal dengan kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan grinding ball impor.
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN
Kerangka Pemanfaatan Hasil Penelitian 1
2
Grinding Ball Lokal
Penguasaan Teknologi
Mekanisme PNBP
Publikasi Ilmiah/Sosialisasi
Industri Semen & Pengolahan Mineral Lokal
Industri Pengecoran Logam Skala Menegah
Pemanfaatan hasil kegiatan penelitian ini dapat berupa pembuatan grinding ball lokal untuk para industri peng-guna grinding ball (industri semen maupun pengolahan mineral) serta penguasaan teknologi pembuatan grinding ball hasil penelitian yang akan disosialisasikan kepada para in-dustri pengecoran logam melalui media publikasi ilmiah.
Mekanisme 1 : Belum terealisasi, masih dilakukan upaya-upaya guna terealisasinya pemanfaatan produk grinding ball hasil penelitian, diantaranya melalui keikutsertaan dalam pameran (Harteknas, 2012) untuk mempromosikan produk tersebut. Mekanisme 2 : 1 buah karya tulis telah dipublikasikan dalam seminar nasional (material dan metalurgi), dan 2 buah draft karya tulis lainnya telah siap untuk dipublikasikan. 5
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN
Rencana Pengembangan Ke Depan 1 Keberlanjutan Kegiatan: Mendorong Pertumbuhan Industri Pengecoran Logam Lokal Pelatihan Pembuatan Grinding Ball Lokal bagi Industri Pengecoran Logam Skala Menengah
2 Aplikasi Material Grinding Ball untuk Komponen Industri Lainnya: Pengolahan Hasil Pertanian
Saat ini sedang dilakukan uji coba penggunaan grinding ball untuk mengolah onggok (sisa sari pati tepung tapioka) untuk bahan baku pakan ternak
Strategi Rancangan Pengembangan Ke Depan Mekanisme 1 & 2 : Dapat dilakukan melalui mekanisme kerjasama dengan industri pengecoran logam setempat atau dengan melibatkan pemerintah daerah.
FOTO KEGIATAN Rancang Bangun Laboratory Ball Mill Unit
Proses Pembuatan Grinding Ball
Ball Mill Unit PT. Semen Batu Raja
Alat Uji Karakterisasi Material UI
Alat Uji Kekerasan UPT BPM Heat Treatment Process
TERIMA KASIH Widi Astuti, Fajar Nurjaman, Agus Junaedi, Slamet Sumardi, Rina Ristiana
