Docstoc

aluminium reduction pot operation

Document Sample
aluminium reduction pot operation Powered By Docstoc
					BAB IV OPERASI POT REDUKSI ALUMUNIUM

4.1

Electrolytic Process of Aluminium Aluminium sebagai salah satu unsur logam yang terdapat berlimpah di

alam dan merupakan unsur terbanyak ketiga setelah oksigen. Unsur ini sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah ditemui aluminium dalam keadaan native. Di alam aluminium berupa oksida, diantaranya adalah bauksit (Al 2O3 .H2 O) dan oksida ini sangat stabil sehingga tidak dapat direduksi seperti logam – logam lain. Reduksi aluminium hanya dapat dilakukan dengan elektrolisis. Namun sebelum proses elektrolisis aluminium terlebih dahulu melewati proses bayer yaitu proses pelepasan senyawa hidrat dari bauksit hingga terbentuk alumina, yang kemudian akan dielektrolisis dengan proses Hall-Heroult, spesifikasi alumina sebagai bahan baku utama proses Hall-Heroult dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tahapan proses bayer: a. Ekstraksi: Al2 O3.xH2O + 2 NaOH b. Dekomposisi 2 NaAlO2 + 4 H2O c. Kalsinasi Al2 O3.3H2O Al2O3 + H 2O………………………………….(4.3) Tabel 4.1. Spesifikasi alumina Satuan % 2 NaOH + Al2O3.3H2O………………..(4.2) 2 NaAlO2 + (x + 1) H2O…………….(4.1)

Item Loss on ignition (30010000C) SiO2 Fe2 O3 TiO2 Na2O CaO

Spesifikasi 1,00 max

% % % % %

0,03 max 0,03 max 0,005 max 0,600 max 0,060 max

Al2O3 (dalam keadaan kering)

% m2/g

98,40 min 40-80

Specific surface area Particle size + 100 # + 150 # - 325 # Angle of refuse

% % % Deg

12,0 max 25 min 12,0 max 30-34

Selain alumina bahan baku lainnya adalah soda abu (Na2CO3) dan aluminium florida (AlF3) dengan spesifikasi tercantum pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3, kriolit (Na3 AlF6), gas HF serta beberapa campuran lain sebagai pemadu dengan kadar tertentu. Untuk proses elektrolisis, elektroda yang digunakan pada masing-masing kutub adalah karbon dengan keadaan dan sifat berbeda pada anoda dan katoda. Adapun cairan elektrolit yang digunakan adalah kriolit (Na 3AlF6) yang lebih dikenal dengan sebutan bath. Sel elektrolisa pada reduction plant ini terbuat dari steel yang dilapisi refractory pada bagian dalamnya. Loss on ignitation Kemurnian 1,0 max Komposisi Tabel 4.2 Spesifikasi soda abu Fe2 O3 NaCl Insolible Na2CO3 water 0,01 0,5 0,2 max 99,0 max max min App. Density 1,0 min Unit %

Tabel 4.3. Spesifikasi aluminium flouride Item Satuan Spesifikasi 0 Loss on ignition (300-1000 C) % 0,85 max SiO2 Fe2 O3 P2O5 AlF3 Moisture (water content) Bulk density (untamped) Particle size % % % % % g/cc 0,25 max 0,07 max 0,02 max 93 min 0,35 max 0,7 min

+ 150 # + 200 # - 320 #

% % %

25-60 50-75 75 min

Dilihat dari variasi input pada pot operasi, beberapa reaksi yang mungkin terjadi pada sel elektrolisa (pot operasi) adalah:

4.1.1 Reaksi Penangkapan Gas HF Reaksi Penangkapan Gas HF Gas HF dapat terbentuk selama proses elektrolsis. Reaksi pembentukan gas HF adalah sebagai berikut; Na3AlF6(I) + 3/2 H2 Al(l) + 3NaF(l) + 3 HF....................(4.4)

Potensial listrik 1,53 volt pada suhu operasi. Gas HF juga dapat terbentuk melalui reaksi: 2AlF3(l) + 3H2O Al 2O3(l) + 6HF................................(4.5)

Gas HF selanjutnya akan bereaksi dengan alumina (Al2O3).
HF

Gambar 4.1. Reaksi Penangkapan Gas HF

Keterangan: O = HF

a. Reaksi (1) : adsorbsi HF pada permukaan alumina b. Reaksi (2) : reaksi kimia antara HF dan Al2O3 menghasilkan aluminium flourida (AlF3) dan H2O c. Reaksi difusi : reaksi difusi ion AlF3 ke dalam alumina dan menghasilkan AlF3

4.1.2 Reaksi Anodik Dalam proses elektrolisis reaksi yang dapat terjadi pada anoda adalah: C(s) + O2 (g) 2C(s) + O2(g) CO2 (g)............................(4.6) 2CO(g)...........................(4.7)

Jika pada potensial sel elektrolisis lebih besar dari 1,02 volt maka reaksi yang dapat terjadi: Al2 O3 (sat) + 3C (s) 4Al (l) + 3 CO 2(g)...........(4.8)

4.1.3

Reaksi Katodik Reaksi yang dapat terjadi di sekitar katoda adalah dekomposisi ion AlF 4-

dari kriolit menjadi ion Al3+ dan F-: AlF4reaksi Al3+ ; Al3+ + 3 e Al (l) + 3 Na+ Al (l)................................................(4.10) 3Na + Al3-.................................(4.11) Al3+ + 4F-……………………………….(4.9)

Dan reaksi antara natrium dan kriolit dengan Al:

4.1.4 Reaksi Utama Elektrolisis Alumina Reaksi keseluruhan pada industri elektrolisis alumina dengan

menggunakan anoda karbon adalah sebagai berikut : 2Al2O3 (l) + 3C (s) 4 Al (l) + 3CO 2 (g)...(4.12) Reaksi ini berlangsung pada temperatur sekitar 977oC, beda potensial 1,18 volt.

Mekanisme reaksi yang paling sering terjadi adalah reduksi Al 2O3 secara langsung dengan reaksi :

Al2 O3 AlO 2 Reaksi katodik : 2Al3+ + 6 eReaksi anodik : 3 O2-

AlO2- + AlO+..........................................(4.13) Al 3++ 2O2-.............................................(4.14)

6 Al.............................................(4.15) 3/2 O + 6 e-............................................(4.16)

Reaksi di atas adalah reaksi utama, reaksi ini tidak mengabaikan fakta bahwa Na pada anoda.

4.1.5 Gaya Magnetik Adanya arus searah dan medan magetik yang timbul oleh susunan pot akan menimbulkan gaya magnetik. Gaya magnetik tersebut akan menimbulkan pergerakan dan konversi aluminium cair di dalam pot. Intensitas gaya magnetik ditentukan oleh distribusi metal pada katoda dan komponen arus horizontal pada katoda. Untuk menghilangkan komponen arus horizontal adalah dengan membuat kerak samping.

4.1.6 Efisiensi Arus ( Current Eficiency) Efisiensi arus adalah persentase perbandingan antara aluminium aktual yang dihasilkan dengan aluminum yang dihasilkan secara teoritis.

Efesiensi arus rata-rata pada industri aluminium sekitar 85 s.d 94 %. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi arus adalah sebagai berikut : a. Temperatur operasi Temperatur operasi yang tinggi mempercepat laju reaksi dengan CO2 : 2Al + 3CO2 Al2O3 + 3CO……………………….(4.17) kabut metal

Hal ini menurunkan viskositas bath dan meningkatkan turbulensi aliran bath.

b.

Jika sel dioperasikan pada jarak interpolar yang dekat maka transfer kabut metal dari katoda ke anoda meningkat.

c.

Komposisi bath Elektrolit yang banyak mengandung sodium fluoride akan meningkatkan CE karena bath seperti ini biasanya mengandung Alf3 , LiF, MgF2 dan CaF2 adalah aditif yang dapat menaikkan CE. Konsentrasi AlF3 yang kecil pada bath akan menurunkan CE.

d.

Rapat arus (current density) Rapat arus yang tinggi akan menaikkan CE, karena kuantitas metal (aluminium) hilang yang terlarut ke bath tidak meningkat secara proporsional terhadap rapat arus adalah : η = k1/d.m Keterangan : m = jarak anoda-katoda (cm) d = rapat arus (A/cm2) k = konstanta k = 0,698 : bath kelebihan AlF3 0,550 : bath netral AlF3 0,388 : bath kelebihan NaF Rata-rata efisiensi arus yang baik pada elektrolisis berkisar antara 95-96%. ; dengan : η = efisiensi arus (%)

Alasan menurunkan efisiensi arus dalam proses peleburan aluminium antara lain: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Terjadinya reaksi balik Deposit pengotor yang berharga dari bahan baku material Kondukvitas listrik Hubungan singkat listrik Kebocoran listrik vaporization oxidation, absorption and reaction with container mate-rials, physical losses

4.1.7 Konsumsi Energi

Proses elektrolisis ini mengikuti hukum faraday, yaitu 96500 Coulomb menghasilkan 9 gram aluminium. Produksi aluminium mengikuti persamaan : P = 0,3354 . I. η. 10-5 Dengan : P = produksi aluminium (kg) I = arus listrik (A) H = waktu (jam) η = efisiensi arus (%) energi nyang dibutuhakan untuk menghasilkan aluminium W= I. V . H . 10-3 Dengan : W= energi yang dibutuhakan (kWh) V = voltase operasi pot (volt) Sehingga energi yang dibutuhkan untuk memproduksi 1 ton aluminium : QDC =W/P = I.V.H.10-3/0.3354.I.H.η.10-5.10-3 QDC = V.10-5/ 0.3354. η

4.1.8 Efek anoda (Anode Effect) Efek anoda atau funken adalah peristwa naiknya tegangan listrik pot secara tiba-tiba karena kandungan alumina di dalam bath terlalu rendah (≤ 1%). AE dapat dihentikan dengan menambahkan alumina ke dalam bath sambil menaik-turunkan anoda, sehingga gas-gas di bawah anoda dapat keluar. Sistem proses komputer akan secara otomatis mengindentifikasi keadaan ini untuk kemudian melakukan pengatasan untuk menghentikan AE tersebut. Namun jika sistem ini gagal melakukan pengatasan maka sistem akan memberikan peringatan agar penghentian AE dilakukan dengan cara manual. Pada keadaan ini menyebabkan terbentuknya flourin bebas yang akan bereaksi dengan carbon pada anoda sehingga tebentuk gas perflourocarbon (PFC) yaitu (CF4 ) dan C2H6 yang dikenal dengan gas efek rumah kaca. Gelembunggelembung gas yang terbentuk akan menempel pada permukaan anoda sehingga

terbentuk lapisan yang akan menghalangi aliran arus dari anoda ke katoda karena bath berhenti membasahi anoda. Efek anoda mempengaruhi mekanisme elektrolisis yang terjadi akibat pengadukan bath dan meningkatnya temperatur. Hal ini menyebabkan kehilangan efisien arus. Beberapa parameter yang mempengaruhi current efficiency sebagai berikut: 1. 2. Temperatur bath : +0.2 % CE sehingga -1 °C temperatur menurun, Jumlah alumina : +2 % CE sehingga -1 % alumina menurun.

4.2

Operasi Pot Reduksi Pabrik peleburan aluminium PT INALUM beroperasi dengan kapasitas

terpasang 510 pot, terbagi dalam tiga gedung, sehingga di masing-masing gedung terdapat 170 pot. Tipe pot menggunakan teknologi Sumitomo, 170 KA design, side by side end riser dengan sistem Centre Work Pre Baked (CWPB). Arus listrik yang digunakan 188 ~ 200 KA, dengan tegangan tiap pot sekitar 4.2~4.4 volt. Pot satu dengan yang lainnya dihubungkan secara listrik seri dan diletakkan bersisian (side by side). Daya yang digunakan untuk satu pot ini kira-kira setara dengan 1600 rumah berdaya listrik 500 watt (800 kw). Gambar skematik pot reduksi dapat dilihat pada Gambar 3. Pabrik ini memiliki tiga gedung reduksi (pot line). Satu pot line terdiri dari atas dua deret dan pada tiap deret terdapat empat blok. Blok I,II dan III terdiri dari 21 pot, sedangkan blok IV terdiri dari 22 pot sehingga total pot reduksi dalam 1 pot line adalah 170 pot. Susunan Pot line pada gedung reduksi tergambar pada Gambar 4.

Anode bus bar blade bath

Alumina hopper

Gas HF ducting Anode rod Side cover Anode Side block

Raming paste Molten alumunium  

Fire brick

Cathode bar Cathode Block

Gambar 4.2. Pot reduksi

185

22 pot Blok IV

164

163

21 pot Blok III

143

142

21 pot Blok II

122

121

21 pot Blok I

101 200 Gedung I 100

Gambar 4.3. Susunan pot dalam gedung reduksi

Operasi pot reduksi dapat dibagi dalam lima kelompok, yaitu :

a. Baking atau preheating b. Start-up c. Transisi d. Operasi normal e. Cut-out

4.2.1

Baking (Preheating) Baking adalah pemanasan permukaan blok katoda secara bertahap

dengan tujuan untuk menghindari thermal shock yang mungkin terjadi bila pot yang masih dingin tiba-tiba dioperasikan pada temperatur tinggi. Secara umum, ada dua metode proses baking yang digunakan saat ini, yaitu :

4.2.1.1 Reduction Cell Electrical bake-out atau Resistance Preheating Coke and Bed Preheating atau Electrical Baking Dalam prosesnya, metode ini diterapkan terhadap pot yang telah direkonstruksi sebagian atau penuh (partial or full reconstruction) tanpa ada sisa bath dan metal beku di dalam pot tersebut. Pemanggangan dilakukan dengan menggunakan arus listrik dan shunt resistor dan berlangsung sampai distribusi temperatur pada permukaan katoda mencapai  800-900oC (  selama 72 jam, tergantung dimensi pot dan kuat arus yang dipakai). Selain itu metoda ini juga menggunakan coke (kokas) sebagai media penghantar arus/ panas dari anoda ke katoda dan sebagai isolasi terhadap oksidasi. Anode Current Distribution Device (ACDD) yang dihubungkan ke busbar digunakan dalam electrical baking ini berfungsi untuk mengalirkan arus listrik ke anoda. Dengan arus listrik tersebut dilakukan proses pemanasan pot. Urutan aliran arus proses electrical baking adalah sebagai berikut:

Stasiun arus listrik

Busbar

Anoda

Kokas

Katoda

Gambar 4.4 Aliran arus selama proses electric baking

4.2.1.2 Reduction Cell Fuel Bake-out atau Fuel Fired Baking atau Thermal Preheating atau Gas Baking Metode kedua ini adalah metoda baking yang menggunakan minyak atau gas LPG sebagai bahan bakar dan dilengkapi dengan 6 burner (semacam nozzle untuk menginjeksikan nyala api/panas ke dalam pot) yang terdapat di sisi kiri dan kanan pot serta pada bagian duct dan tap. Burner dihubungkan dengan evaporator untuk memastikan gas yang disemburkan adalah gas kering sehingga ketika burner dinyalakan, tidak timbul letupan akibat keberadaan air di dalam gas. Pada umumnya, aluminium smelter (pabrik peleburan aluminium) di negara maju yang krisis energi listrik banyak menggunakan metode gas baking sehingga mereka tidak lagi menggunakan arus listrik pada saat baking, tetapi memanfaatkan arus tersebut untuk meningkatkan produktivitas (produksi alumnium cair). Apalagi kalau smelter tersebut tidak memiliki fasilitas pembangkit listrik sendiri (membeli listrik dari perusahaan lain) sehingga cenderung menggunakan metode gas baking untuk proses pemanggangan pot. Hal ini disebabkan karena harganya (total cost) jauh lebih murah dan hasilnya cukup

memuaskan apabila ditinjau dari segi distribusi temperatur pada permukaan lining pot. PT INALUM dari awal pengoperasiannya menggunakan metoda electric baking untuk proses pemanggangan pot. Sejak tanggal 23-26 april 2002 dilakukan uji coba metode gas baking dan diperoleh hasil yang cukup memuaskan. Hingga saat ini, PT INALUM menggunakan electric dan gas baking system untuk pemanggangan pot. Pemilihan metode baking tergantung pada ketersediaan energi listrik dan LPG. Gas baking system yang dilakukan PT INALUM saat ini bertujuan untuk persiapan sistem restart up pot cut-out (menghidupkan kembali pot yang sudah mati) yang cepat, aman, dan biaya rendah dalam mengantisipasi gangguan terhadap arus listrik untuk jangka waktu yang cukup lama, di mana sejumlah besar pot harus dimatikan.

4.2.2

Start-Up Setelah operasi baking yang berlangsung selama 72 jam (3 hari) atau

pada akhir masa operasi baking, blok katoda telah mencapai temperatur sekitar 750ºC dan siap untuk di start-up. Metoda start-up dibagi atas dua bagian, berdasarkan jenis pemanggangan awal (preheating) pot, yaitu :

4.2.2.1 Metoda Start-up untuk Gas Baking a. Gas LPG dimatikan kemudian burner yang ada di dalam pot dikeluarkan. b. Cover yang ada di sekeliling pot dibuka, kemudian arus diturunkan sampai 130 kA c. Serbuk kriolit ditaburkan di sekeliling dinding pot, hal ini dilakukan agar panas tidak banyak yang hilang. d. Dimasukkan bath cair sebanyak 12 ton kemudian pasak hubung singkat (PHS) dicabut, diatur posisi busbar anoda sehingga terjadi funken atau anode effect (AE) dan arus dinaikkan kembali hingga normal. e. Dimasukkan alumina ke dalam pot.

f. Dipertahankan funken selama 10-15 menit dan setelah itu funken dimatikan dengan jalan menyemprotkan udara kering ke dalam bath cair dengan menggunakan pipa AE. g. Dimasukkan bath cair yang ketiga sebanyak 6 ton. h. Hood ditutup seluruhnya kemudian peralatan dikembalikan ke tempat yang telah ditentukan . i. Setelah satu hari, dilakukan metal charging, yaitu pemasukan aluminium cair ke dalam tungku sebanyak 12 ton. j. Dicatat data-data operasi start-up.

4.2.2.2 Metoda start-up untuk Electric Baking a. Kokas isolasi dikeluarkan dengan menggunakan ladle kokas. b. PHS dimasukkan untuk memutus arus listrik, alat control Anode Current Distribution Device (ACDD) dilepas dan diletakkan di tempat yang telah ditentukan. c. Posisi busbar diatur pada 280 mm kemudian anoda diangkat ±100 mm dan anoda diklem menggunakan ACC. d. Dengan menggunakan motor jack, posisi busbar dinaikkan ke posisi 100 mm e. Kokas dasar didorong ke bagian sisi panjang arus masuk dengan menggunakan sapu kokas yang dibantu dengan forklift putar dan kokas dasar dihisap dengan ladle kokas sampai habis. f. Busbar diturunkan ke posisi 360 mm kemudian arus diturunkan sampai 130 KA. g. Bath cair sebanyak 6 ton yang diambil dari pot penyedia bath dituangkan ke dalam pot. h. PHS dicabut dan posisi busbar diatur hingga terjadi funken (AE) dan arus dinaikkan kembali hingga normal. i. Dimasukkan alumina ke dalam pot.

j. Funken dipertahankan selama 10-15 menit dan setelah itu funken dimatikan dengan jalan menyemprotkan udara kering ke dalam bath cair dengan menggunakan pipa AE. k. Bath cair yang kedua sebanyak ± 4-5 ton dimasukkan ke dalam pot. l. Hood ditutup seluruhnya kemudian peralatan dikembalikan ke tempat yang telah ditentukan . m. Setelah satu hari, dilakukan metal charging, yaitu pemasukkan aluminium cair ke dalam tungku sebanyak 12 ton n. Dicatat data-data operasi start-up.

Tabel 4.4. Perbedaan start-up gas baking dan electrical baking Electrical Baking Gas Baking Dilengkapi dengan shunt resistor Menggunakan coke Melibatkan ACDD PHS dicabut setelah penambahan bath sebanyak 6 ton Diterapkan untuk pot yang mengalami rekonstruksi penuh dan sebagian Dilengkapi dengan gas vaporizer Menggunakan gas Tidak memakai ACDD PHS dicabut setelah penambahan bath sebanyak 12 ton Umumnya diterapkan untuk pot yang mengalami rekonstruksi sebagian

4.2.3

Transisi Transisi adalah masa peralihan dari kondisi start-up menuju operasi

normal. Selama transisi, komposisi bath, tinggi metal dan tinggi bath harus dijaga agar sesuai dengan standarnya. Pada masa transisi ini, terjadi pembentukan kerak samping yang berguna sebagai pelindung dinding samping dari serangan bath yang korosif. Agar terbentuk kerak yang baik, kondisi pot harus dibuat basa sehingga perlu dilakukan penambahan Na 2CO3 . Pada akhir masa transisi heat balance di dalam pot diharapkan sudah stabil. Meskipun masa transisi hanya

berlangsung selama 35 hari, pengaruhnya terhadap umur dan kestabilan pot cukup besar.

4.2.4

Operasi Normal Saat memasuki operasi normal kondisi pot diharapkan sudah stabil.

Siklus hidup pot dalam keadaan normal dapat dilihat pada gambar 4.7. Pekerjaanpekerjaan utama yang biasa dilakukan antara lain : 4.2.4.1 Penggantian anoda dan penaikan busbar anoda. Anoda di dalam pot berjumlah 18 buah, dengan masa pakai tiap anoda rata-rata 27-28 hari. Agar kondisi pot tetap stabil, penggantian anoda harus diatur. Setiap harinya, hanya satu anoda yang boleh diganti. Bila yang diganti anoda pojok, maka pada hari berikutnya tidak ada penggantian anoda. Busbar anoda adalah batangan aluminium penghantar listrik, tempat menjepitkan rod anoda. Busbar anoda dapat bergerak turun naik untuk menggerakkan seluruh anoda. Karena anoda kabon terkonsumsi, maka busbar anoda akan turun. Secara berkala (per 16-17 hari) busbar anoda harus dinaikkan ke posisinya semula dengan menggunakan peralatan AJF (Anode Jacking Frame). AJF ini akan menahan blok-blok anoda ketika busbar dinaikkan ke posisi awal. Penggantian anoda dan penaikan busbar ini dilakukan dengan bantuan ACC.
10 11 12 13 14 15 16 17 18

Q

C

E

G

I

K

M

O

A

H

L

N

P

R

B

D

F

J

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Gambar 4.5. Nomor anoda dari tiap tap ke duct

Hari Anoda Hari Anoda

Tabel 4.5. Jadwal penggantian anoda (Standar 28 Hari) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A B C D E F G H 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 J K L M N O P Q -

13 I 27 R

14 28 -

4.2.4.2 Pengambilan Aluminium cair ( metal tapping- MT) Aluminium cair hasil proses elektrolisis setiap hari diambil dengan cara dihisap menggunakan metal ladle yang digantung pada ACC. Banyaknya metal yang diambil dari setiap pot disesuaikan dengan tinggi metal dalam pot dan kondisi pot itu sendiri, besarnya berkisar antara 1,0-1,4 ton per hari atau 1,8-1,9 ton per 32 jam.

4.2.4.3 Pemasukan Material AlF3 merupakan aditif yang dimasukkan setiap hari, untuk mengimbangi penguapan gas fluoride dan menjaga komposisi bath tetap stabil. Fungsi utamanya adalah menurunkan temperatur liquidus bath, sehingga pot bisa dioperasikan pada temperatur yang lebih rendah. Pemasukan AlF3 ke dalam pot, dilakukan dengan AlF3 car. Bath cair terkadang perlu dimasukkan atau dikeluarkan dari dalam pot bila tidak sesuai dengan standar tinggi bath, 22 ± 2 cm. pemasukan dan pengeluarannya dilakukan secara manual memakai MBTC (Molten Bath Transfer Cart).

4.2.4.4 Pemecahan kerak tengah dan pemasukan alumina Pemecahan kerak tengah dilakukan oleh blade, sedangkan pemasukan alumina ke dalam bath sebanyak kira-kira 20 kg dilakukan melalui alumina gate di bagian tengah pot. Pekerjaan ini dikontrol secara kontinu oleh komputer.

4.2.4.5 Pengontrolan voltage dan penanggulangan noise

Agar temperatur pot tetap terjaga, maka tegangan pot yang sebanding dengan energi input perlu dikontrol terus-menerus. Demikian juga dengan noise tegangan perlu dihilangkan secepatnya. Pekerjaan-pekerjaan di atas dikontrol oleh komputer.

4.2.4.6 Pengukuran parameter a. Pengukuran tinggi bath dan tinggi metal Tinggi bath diukur setiap hari setelah metal tapping. Sedangkan tinggi metal diukur minimal dua kali per minggu, menjelang pembuatan jadwal pengisapan metal cair (MT). b. Pengukuran keasaman bath dan kandungan CaF2 Keasaman bath dinyatakan dengan kelebihan kandungan AlF3 di dalam bath, satuannya %-AlF3. Sedangkan untuk CaF2 dinyatakan dalam %CaF2. . Pengukuran kedua parameter ini dilakukan 2 kali per minggu. c. Pengukuran kemurnian metal Pengukuran kemurnian metal setiap pot dilakukan dua kali per minggu. Sedangkan untuk metal yang di-tapping, dilakukan di bagian Casting untuk setiap pot. d. Pengukuran distribusi tegangan pot, tinggi Lumpur dan jumlah metal Pengukuran-pengukuran di atas dilakukan secara random satu pot per blok satu kali perbulan, berguna untuk mengetahui kondisi pot secara umum. e. Pengukuran temperatur bath
Temperatur bath diukur 5 kali seminggu, berguna untuk mengetahui rata-rata temperatur pot.

4.2.5

Cut Out Pot Cut Out atau mematikan pot dilakukan bila kondisi pot sudah memburuk

dan tidak memungkinkan untuk dioperasikan lagi. Tanda-tanda pot mulai memburuk di antaranya :

4.2.5.1 Kadar Fe atau Si dalam metal cair naik dan tidak bisa diturunkan kembali Bila blok katoda retak atau berlubang, baja kolektor bar di bawah blok katoda dapat tererosi dan larut di dalam metal cair, menyebabkan kandungan Fe di dalam metal cair naik. Demikian pula bila dinding samping tererosi, Si yang terkandung di dalam bata isolasi akan melarut, sehingga kandungan Si di dalam metal aluminium naik. Kenaikan kandungan kedua pengotor ini dapat menyebabkan kualitas metal yang dihasilkan menurun. Bila erosi dan lubang yang terjadi ini tidak ditanggulangi dengan baik, maka pot bisa mengalami kebocoran.

4.2.5.2 Operasi pot yang sulit Bila noise tegangan sulit dikendalikan, temperatur dan tegangan pot sering naik dan sulit diturunkan, AE yang timbul sulit dihentikan, operasi manual banyak dilakukan sehingga memberatkan operator, maka pot tersebut bisa dikatakan sulit dioperasikan. Kondisi seperti ini biasanya terjadi pada pot tua yang lumpurnya tinggi. Dengan memakai alat Pasak Hubungan Singkat (PHS) arus listrik yang di-cut-out diputuskan. Pot yang mati ini selanjutnya direkonstruksi sehingga di waktu mendatang bisa dioperasikan kembali.
Pot Cut Out

Rekonstruksi

Baking

Start up

Transisi

Normal

Abnormal

Gambar 4.6 Siklus hidup pot Temperatur di dalam pot dijaga berkisar antara 945 – 965 0 C. Jika temperatur di dalam pot di bawah 9450C, densitas alumina terlalu ringan akibatnya, serbuk

alumina hanya melayang di permukaan pot, begitu pula jika suhu di atas 965 0C, densitas alumina terlalu besar akibatnya, alumina mengendap ke dasar pot dan menjadi lumpur (sludge).

4.3 4.3.1

Aliran Proses Aluminium Diagram Alir Bahan Baku Bahan-bahan untuk keperluan produksi aluminium pertama sekali

didatangkan melalui pelabuhan. Bahan-bahan tersebut adalah alumina, hard pitch, kokas (coke). Alumina akan dimasukkan ke dalam silo alumina (alumina silo), kokas dalam silo kokas (coke silo), dan pitch dalam pitch storage house. Pemasukan bahan-bahan tersebut menggunakan belt conveyor. Standar pengadaan alumina di PT INALUM ada 3 yaitu : a. Guidance for Standar (GFS), dengan spesifikasi sbb. Tabel 4.6 Standar pengadaan alumina berdasarkan GFS Item Satuan Alumina % 1,00 maks Loss on ignition (300-1000 deg C) % 0,03 maks SiO2 % 0,03 maks Fe2O3 % 0,005 maks TiO2 % 0,600 maks Na2O % 0,060 maks CaO % 98,40 min Al2O3 (dalam keadaan kering) M2/g Spesific Surface Area Particle Size % 12,0 maks +100 mesh % 25 min +150 mesh % 12,0 maks +325 mesh Deg 30 - 34 Angle of refuse b. Specification for Tender (SFC), standar ini merupakan standar untuk memperoleh alumina yang paling bagus dengan ukuran partikel alumina adalah sbb. Tabel 4.7 Standar pengadaan alumina berdasarkan SFC Particle Size % 2 maks +100 mesh % 30-40 min +150 mesh % 6 maks +325 mesh

c. Specification for Contract (SFC), standar ini merupakan hasil negosiasi antara PT INALUM dengan supplier alumina,diharapkan mendekati angka SFT Tabel 4.8 Standar pengadaan alumina berdasarkan SFC Particle Size % 4 maks +100 mesh % 27 min +150 mesh % < 12 maks +325 mesh Alumina yang berada dalam silo alumina kemudian dibawa ke dry scrubber system untuk direaksikan dengan gas HF yang berasal dari pot. Hasil dari reaksi ini adalah reacted alumina yang akan dimasukkan ke dalam hopper pot dengan menggunakan anode changing crane. Dari hopper pot, reacted alumina akan dimasukkan ke dalam tungku reduksi. Kokas yang ada dalam silo kokas akan dicampur dengan butt (puntung anoda) dan mengalami pemanasan. Kemudian dicampur dengan hard pitch yang berfungsi sebagai perekat (binder). Campuran ketiga bahan ini akan dicetak dengan menggunakan shaking machine di Anode Green Plant dan selanjutnya mengalami pemanggangan pada baking furnace. Hasilnya adalah blok anoda I (Anode Block) di Anode Baking Plant. Blok-blok anoda kemudian akan dipasangi tangkai (anode assembly) di Anoda Baking Plant. Anoda tersbut kemudian akan dikirimkan ke Reduction Plant untuk keperluan proses elektrolisis alumina menjadi aluminium. Setelah kurang lebih 28 hari anoda diganti dan sisa-sisa anoda (butt) dibersihkan. Butt ini kemudian akan dihancurkan dan dimasukkan ke butt silo. Butt kemudian dipakai kembali (recycle) sebagai bahan pembuatan anoda bersama kokas dan pitch. Pada tungku reduksi akan terjadi proses elektrolisis alumina. Pada proses ini akan dihasilkan HF yang akan dialirkan ke Dry Scrubber System untuk bereaksi dengna alumina dan dibersihkan lalu dibuang melalui cerobong gas cleaning system. Aluminium cair (molten) yang dihasilkan pada tungku kemudian dibawa ke casting shop menggunakan metal transport car (MTC). Di casting

shop, aluminium cair dimasukkan ke holding furnace, lalu dituangkan ke casting machine untuk dicetak menjadi ingot aluminium dengan berat masing-masing ingot berkisar 22,7 kg (50lbs).

Gambar 4.6 Gambar aliran alumina PT.INALUM

4.3.2 Fasilitas Utama di Gas Cleaning a. Fresh Alumina Handling System Sistem ini menangani penyimpanan fresh alumina di dalam silo alumina dan pengirimimannya ke dry scrubbing system. Banyaknya alumina yang dikirimkan diukur dengan flowmeter. b. Dry Scrubbing System Sistem ini berfungsi menyaring debu dan mengasorbsi gas fluorida yang berasal dari pot reduksi. Fresh alumina dari silo, dialirkan melalui air slide ke dalam reaktor dan direaksikan dengan gas buang dari pot reduksi. Gas ini diisap dari pot reduksi dengan menggunakan Main Exhaust Fan.(MF) Debu dan alumina yang bereaksi kemudian disaring didalam bag filter. Udara yang sudah bersih dibuang keatmosfir melalui exhaust stack. Untuk menjaga tekanan di dalam bag filter stabil, alumina dan debu yang

menempel pada kain bag filter perlu dihembus secara periodik dengan udara yang bertekanan rendah yang diatur melalui damper. Udara ini berasal dari reverse flow fan. Alumina yang jatuh kemudian ditampung didalam hopper bag filter, dialirkan dan disirkulasikan kembali ke dalam reaktor untuk bereaksi kembali dengan gas buang. Dengan cara demikian, kontak antara gas buang alumina di dalam reaktor lebih efektif. Setelah reaksi absorsi selesai melalui sistem overflow, alumina dari hopper bag filter dikeluarkan dan dialirkan melalui air slide menuju reacted alumina bin. c. Reacted Alumina Handling System Sistem ini menangani penyimpanan sementara reacted alumina di reacted alumina bin. Reacted alumina kemudian dialirkan menuju Bath Material Mixing Centre (BMMC) untuk dicampurkan dengan material bath. Campuran alumina dan material bath kemudian disimpan sementara di day bin melalui belt conveyor. Campuran ini selanjutnya digunakan di pot reduksi sebagai bahan baku. Aliran alumina secara skematis :
Kapal (pelabuhan) BC

Silo Al2O3 AS

Dry Scrubbing System AS

Reacted Bin BC

Day Bin AS

Distribution Bin AS

Anode Changin Crane

Filling pipe Hopper Gate

Ket : BC : Belt conveyor AS : Air Slide

Pot

Gambar 4.7. Aliran alumina dari pelabuhan hingga pot

4.4

Measurement Dalam pekerjaan measurement mempunyai tugas-tugas adalah sebagai

berikut : a. Pengambilan contoh metal (Metal sampling) b. Pengambilan contoh bath (Bath sampling) c. Pengukuran temperatur plat dek. d. Pengukuran temperatur dinding samping. e. Pengukuran temperature kolektor bar. f. Pengukuran temperatur permukaan bawah pot. g. Pengukuran distribusi arus katoda. h. Pengukuran distribusi voltase anoda. i. Pengukuran voltase drop anoda. j. Pengukuran jumlah metal dalam pot. k. Pengukuran lumpur (sludge) l. Pengukuran bentuk permukaan kerak samping.

4.4.1

Pengambilan contoh metal(metal sampling) Contoh metal diambil setiap hari dari tungku (pot) sesuai dengan jadwal

yang telah ditentukan untuk dibawa ke bagian analisis (SQA) untuk dianalisa (kemurnian metal Si dan Fe). Jika sudah diketahui kadar Fe (besi) dan Si(silikon) naik diklakukan pengecakan yang berbeda yaitu : a. Kadar Fe tinggi maka dicek cathode bar dan chatode balance Tabel 4.9 standar pendinginan kolektor bar Cooling 1B 2B No.Bar 1,13~17,29~32 2~4,10~12,18,19 5~9,20~28 (0C) 270 285 295 (0C) 280 295 305 2B + D (0C) 290 305 315

Bila terjadi kenaikan kadar Fe dilakukan pengukuran distribusi arus katoda (Cathode Balance) atau dilakukan pengukuran temperatur bar katoda (CBT).

Jika ada kolektor bar yang abnormal ( Arus atau Temperatur melebihi standar yang telah ditentukan) maka dilakukan pendinginan pada kolektor bar tersebut. Apabila terjadi kenaikan Si, maka dilakukan pengukuran temperatur plat dek (PDT). Bila temperatur plat dek ≥ 1200C diteruskan pengukutan dinding samping pot (SWT) dan jika hasil pengukuran temperatur dinding samping ≥ 305 0C dilakukan pendinginan pada dinding samping tersebut.

4.4.2

Parameter-parameter pengukuran lainnya a. Pengukuran yang dilakukan di sekitar pot adalah 1. 2. 3. 4. 5. b. Plat dek temperatur Distribusi arus katooda Distribusi arus anoda Temperatur bath Cathode drop yang dilakukan pada tahap proses

Pengukuran parameter pendinginan adalah : 1.

Pengukuran tinggi bath dan tinggi metal Tinggi bath diukur setelah metal tapping dalam waktu minimal 2 kali per minggu menjelang pembuatan jadwal pengisapan metal cair (metal tapping). kandungan CaF2 Pengukuran keasaman bath dan

2.

Keasaman bath dinyatakan dengan kelebihan kandungan AlF 3 didalam bath,satuannya persen AlF3 .Untuk CaF2 satuannya persaen CaF2.Pengukuran kedua parameter ini dilakukan 2 kali per minggu.

3.

Pengukuran kemurnian metal Pengukuran kemurniaan metal setiap pot dilakukan 2 kali per minggu.Sedangkan untuk metal tapping, dilakukan dibagian casting untuk setiap pot.

Pengukuran-pengukuran diatas dilakukan secara random satu pot per blok satu kali per bulan, berguna untuk mengetahui kondisi pot secara umum.

4.4.3

Pengukuran temperatur bath Temperatur bath diukur dalam 6 kali seminggu,berguna untuk mengetahui temperatur rata-rata pot. Pada saat terjadinya perputaran cairan metal

dalam pot maka akan terjadi pengikisan pada rumming paste sehingga mengakibatkan meningkatnya silikat pada metal cair.

4.5 4.5.1

Cathode Paste/Cathode Fastening dan Ladle Cleaning Shop Cathode Fastening (CF) Adalah pekerjaan penggabungan antara katoda blok dan katoda bar

menjadi satu bagian batang katoda utuh (cathode assembly) sebelum digunakan dalam rekonstruksi pot dengan menggunakan besi tuang.Besi tuang berfungsi untuk menyambung katode blok dengan kollektor bar. Besi tuang dibuat dengan cara mencampurkan pig iron (bahan utama) dengan bahan-bahan tambahan, seperti : besi fosfor, besi silicon, besi mangan, dan karbon. Tabel 4.10 Spesifikasi besi tuang Komponen besi tuang Standard (%) Karbon Silikon Mangan Fospor Sulfur > 3,5 5,0 ± 5,6 0,5 – 0,7 1,0 ± 0,1 < 005

Pekerjaan cathode fastening terdiri dari 7 langkah proses yaitu :

a.

Proses pemeriksaan bahan yang akan dipergunakan. Dalam proses pemeriksaan ini biasanya dilakukan joined inspection

dengan seksi SMP. Bahan-bahan yang dipergunakan dalam katoda fastening antara lain :

1.

Cathode block Catodhe block yang digunakan sekarang ukurannya lebih lebar dari cathode block yang dipakai di waktu silam. Hal ini bertujuan untuk mengurangi tegangan listrik sewaktu proses elektrolisis terjadi. Cathode block yang diimpor dari Jepang ini akan dipanaskan hingga suhu 2000C dan cathode bar didatangkan dari Jepang, China, dan Australia akan dipanaskan hingga mencapai 700 0C sebelum digunakan dalam pot reduksi.

2.

Cathode bar Dipanaskan hingga 600-7000C

3. 4. 5. 6. b.

Pig iron Ferro silica Ferro phospor Bahan aditif : flux dan carbon powder

Pembersihan katoda bar Dilakukan dengan menggunakan shot blast machine

c.

Setting katoda block dan katoda bar Setting dilakukan pada heating frame

d.

Pemanasan Pemanasan ini dilakukan selain untuk menghilangkan kadar air juga untuk memanaskan katoda bar sehingga mencapai temperatur 600-7000 C untuk menghindari crack akibat thermal shock pada saat penuangan cast iron.

e.

Peleburan pig iron di dalam induction furnace. Sebelum dilebur pig iron dipanaskan untuk menghilangkan kadar air. Kemudian pig iron dilebur dengan menambahkan ferro silica, ferro phospor, flux berfungsi untuk memudahkan untuk membuang slage dan carbon powder untuk memenuhi standar karbon apabila kekurangan.

f.

Pouring atau penuangan cast iron Penuangan cast iron ini bertujuan untuk menyatukan antara katoda blok dengan katoda bar. Temperatur cast iron antara 1250-12800 C pada saat

penuangan, sedang pada saat diambila dari furnace temperatur cast iron sekitar 13500 C. g. Pendinginan Untuk menghindari pendinginan yang tiba-tiba maka setelah dituang, cathode assembly ditutup dengan menggunakan heat cover yang dibuat secara khusus dari bahan Kao wool dan dilapisi dengan wire mash yang disebut fine flex. Pendinginan ini berlangsung selama 8 jam.

4.5.2

Cathode Paste (CP) Cathode Paste dan Cathode Fastening merupakan salah satu sub seksi

yang bertanggung jawab dalam pot rekonstruksi. Katoda adalah elektroda bermuatan negatif. Ditinjau dari bahan baku dan proses pembuatannya, blok katoda dibagi menjadi 4 jenis yaitu : a. Blok Katoda Amorphous, bahan bakunya antrasit : dibaking pada temperatur  12000 C. b. Blok Katoda semi graphitic, bahan bakunya grafit : dibaking pada temperatur  12000 C. c. Blok Katode Semi Graphitized : Bahan bakunya grafit, mengalami proses heat treatment, sampai temperatur  23000 C. d. Blok Katoda Graphitized : bahan bakunya kokas, mengalami proses gravitisasi sampai temperatur  30000 C. Pemilihan jenis blok katoda ditentukan oleh desain pot dan arus listrik yang digunakan. Pada pot jenis PAF ( Prebaked Anode Furnace ) dengan arus listrik yang tinggi, biasanya digunakan blok katoda graphitized. Cathode Lining adalah proses pembuatan dinding samping tungku reduksi dengan cara meramming cathode paste serta pemasangan blok katoda.

Adapun urutan kegiatan kerjanya adalah sebagai berikut : a. Bottom castable Pemasukkan castable C-1 sebanyak ±1900 kg ke dalam pot berfungsi sebagai penahan panas dan meratakan permukaan katoda blok.

b.

Pemasangan bottom brick Ada 3 tipe bottom brick yaitu tipe brick B-1 dengan dimensi 220x110x60 mm, C-1 dengan dimensi 230x114x65 mm dan Sk-32 dengan dimensi 220x110x55 mm. Ketiga tipe brick ini didatangkan dari Bekasi (PT.

Indoporlen), dan memiliki spesifikasi masing-masing sbb. No 1 2 3 4 5 6 7 Item Tabel 4.11 Spesifikasi brick Sk-32 unit Specification Gr/cm3 % kg/cm2 deg C % 32-33 2,20-2,30 19,00-23,00 >400 1400 + 0,20 Test Result 32-33 2,21 21,90 415 1400 +0,26

8 9

Refractoriness (SK) Bulk Density after drying at 200 deg Celcius Apparent porosity Cold crushing strength (CSS) Refractoriness under load, T2 Permanent linier change after firing at 1350degC Chemical content Al2O3 SiO2 Physic Packing

% %

32,00-35,00 60,00-65,00 Dry (Uncrack Condition) Wood Case

33,79 62,30 ok ok

No 1 2 4 6 7

Item

Tabel 4.12 Spesifikasi brick B-1 Unit Specification deg C Gr/cm3 kg/cm2 % 900 < 0,70 >25 < 2,00

8 9

Maximal service temperature Bulk density Cold crushing strength (CSS) Permanent linier change after firing at 900degC Chemical content Al2O3 SiO2 Fe2O3 Physic Packing

Test Result 900 0,64 29 1,34

% % %

14,64 78,22 2,35 Dry (Uncrack Condition) Wood Case

14,76 78,10 2,30 ok ok

No 1 2 4 6 7

Item

Tabel 4.13 Spesifikasi brick C-1 unit Specification deg C Gr/cm3 kg/cm2 % 1300 < 1,10 > 50 > 2,00

8 9

Maximal service temperature Bulk density after drying 200 deg C Cold crushing strength (CSS) Permanent linier change after firing at 1300degC Chemical content Al2O3 SiO2 Fe2O3 Physic Packing

Test Result 1300 0,99 51 + 2,10

% % %

30,00 65,00 1,80 Dry (Uncrack Condition) Inside Sealed Carton

31,42 63,32 1,53 ok ok

Pemasangan brick B-1 sebanyak 4500 buah dan potongan 1 set lapis 1 dan 2, brick C-1 sebanyak 1250 buah pada lapis 3 (keduanya sebagai isolite, serta batu tahan api SK-32 pada lapis 4. Disamping itu juga dilakukan pemasangan superwool 607 sebanyak 4 roll antara sisi samping brick yang sudah terpasang dengan sisi sel pot. Keculai brick B-1, di antara brick diberi mortar HS ± 80 kg untuk isolite brick dan mortar HF ± 200 kg untuk fire brick yang berfungsi untuk menutup celah yang ada antara brick. Pemasangan bottom brick berfungsi untuk menahan panas keluar dari sisi bawah pot.

c.

Setting cathode block Cathode block 16 buah yang akan dipasang adalah elektroda bermuatan negatif, yang sudah ditangkai dengan kolektor bar (cathode assembly). Sisi katoda blok berbentuk sirip-sirip berfungsi sebagai penguat ikatan saat dilakukan slot ramming. Sebelum pemasangan diletakkan seal plat besi dan plat non asbestos pada kedua ujung kolektor bar. Pemasangan katoda blok dilakukan di atas bottom brick yang telah dilapisi dengan pasta

karbon sebanyak 1200 kg. Jarak antar katoda blok terpasang 35~45 mm. Kegiatan pemasangan ini menggunakan ACC.

d.

Castable under upper collector bar Pemberian castable 13 N sebanyak 950 kg berguna untuk mengisi sisi bawah dan atas kolektor bar dan berfungsi untuk menahan panas dari sisi bawah tidak terbuang.

e.

Pemasangan brick dinding samping (sidewall brick) Setelah selesai pemsangan castable di sisi bawah dan atas kolektor bar, dipasang brick B-1 sejumlah 400 buah dan brick B-1 potong/cutting brick 1 set (934 buah) di antara celah collector bar. Baru kemudian dipasang brick tahan apai SK-32 sejumlah 2860 buah. Pemasangan ini bertujuan untuk menghindari kehilangan panas dari sisi samping pot.

f.

Setting rand block Rand block yang dipasang terdiri A = 54 buah dengan dimensi 550x430x75 mm, B = 8 buah dengan dimensi 550x388x75 mm, C = 4 buah dengan dimensi 550x290x75 mm, dan D = 4 buah dengan dimensi 550x135x75 mm. Total rand block yang digunakan adlah 68 buah terbuat dari silicon carbide. Rand block disuplai dari Cina dengan spesifikasi sbb.

No 1 2 3 4 5 6 7 8

Tabel 4.14 Spesifikasi rand block yang digunakan pada pot reduksi Contracted Inspection Test Index Quality Results SiC, % 75 min 75,31 Si3N4, % 17 min 19,10 Fe2O3, % 1,0 max 0,69 Si, % 1,0 max 0,50 O (total bound), % 1,5 max 1,20 Apparent porosity, % 17,0 max 15,9 Bulk density, g/cm3 2,60 max 2,69 Cold crushing strength, Mpa 150 min 171,2

9 10 11 12

Cold modulus of rupture, Mpa Refractoriness, segar cone/ deg C Permanent Linear Change after heating, %@ 1000 deg C x 8 hrs Thermal conductivity, W/mK @200 deg C @400 deg C @600 deg C Slot ramming (C-ramming)

35,0 min 1690 min 0,20 max 38,0 min 30,0 min 25,0 min

46,9 1720 -0,1 40,0 32,0 26,0

g.

Pada saat pemasangan katoda blok, terdapat celah antara satu blok dangan blok yang lain dengan jarak 35 – 45 mm. Maka dilakukan ramming pada celah tersebut dengan mengisikan pasta dengan jumlah total 1900 kg (13 tingkat slot ramming) yang bertujuan untuk melapisi tiap-tiap parit antar katoda blok yang ada di dalam pot reduksi dengan katoda pasta agar cairan aluminium dan material bath yang ada di atas permukaan katoda blok tidak bocor ke bawah.

h.

Sidewall ramming Sidewall ramming (R-ramming) dilakukan untuk melapisi dindiing samping antara sisi ujung katoda blok dangan brick samping dengan menggunkan material pasta katoda sebanyak 9800 kg ( 9 tingkat sidewall ramming). Hal ini dilakukan setelah slot ramming selesai dikerjakan.

i.

Castable upper randblock Castable yang dipasang adalah castable HC-AL sebanyak 950 kg yang berguna menahan panas yang keluar melalui plat dek.

j.

Sealing/penyekatan kolektor bar Material yang digunakan adalah fire proof plastic sebanyak 50 kg. Penyekatan kolektor bar dilaksanakan 10~14 hari setelah start up bertujuan agar panas tidak keluar dari sela kolektor bar dan mencegah oksidasi udara masuk melalui sela kolektor bar.

Gambar 4.8 Pot design D5-2 Tidak semua pot cut out akan direkonstruksi secara keseluruhan (full repair). Beberapa diantaranya dilakukan rekonstruksi sebagian (partial repair) dengan syarat-syarat sebagai berikut. 1. Umur pot ≤ 2500 hari 2. Jumlah kolektor bar yang putus ≤ 1 buah 3. Kolektor bar ≤ 1 buah 4. Direkomendasikan oleh manager pot operasi yang bersangkutan 5. Kelengkungan maksimum 100 mm 6. Kesompelan (tambal kolektor bar) maksimum ukuran 200x200 mm maksimum 2 lokasi yang berbeda. Perbaikan pot partial untuk mempersiapkan secepatnya pot cut out untuk dapat di-start up kembali tanpa mengganti lapisan brick dasar dan katoda blok. Pot rekonstruksi parsial pada bagian katoda biasanya menggunakan bahan yang merupakan bahan hasil recycle dari bahan yang tidak terpakai dari hasil pembongkaran katoda blok yang direkonstruksi secara total atau katoda blok

yang reject. Blok reject atau sisa ini kemudian dihancurkan di rodding plant untuk dibuat sebagai bahan menambal kerusakan yang terjadi pada katoda blok. Sedangkan untuk firebricks side blocks, dan ramming paste yang mengalami kerusakan kecil maka akan direkonstruksi dengan mengganti bagian yang rusak tersebut dengan bagian yag baru. Urutan kegiatannya adalah sebagai berikut. a) Setting sidewall brick Penggantian sidewall brick dilakukan pada lokasi yang rusak dengan menggunakan brick yang baru maupun bekas (kondisi yang masih bisa digunakan).

b)

Penggantian rand block Setting randblock juga menggunakan campuran block yang baru (jika kerusakan rand block melebihi 150 mm) dan yang bekas.

c)

Penempelan permukaan katoda blok (patching) Permukaan katoda blok dibersihkan dahulu dari bath beku dan material lainnya. Pada saat pembersihan dilakukan pengamatan terhadap tinggi permukaan, keretakan, kondisi kanal slot ramming, metal yang menyusup ke kanal dan katoda blok. Sembari itu, material carbon powder, soft pitch (10 – 12,5 % dari berat carbon powder) dan anthracene oil (0,75% dari berat carbon powder) dicampur dan dipanaskan sampai temperatur 150 ± 5 0 C dan dibawa ke lokasi penambahan (pot). Juga dilakukan pemanasan kepala rammer dan soft pitch untuk perekat. Permukaan katoda blok dipanaskan sekitar 45 menit sampai temperatur 60 ± 5
0

C.

Setelah persiapan selesai maka dilakukan penambalan permukaan katoda blok. d) Sidewall ramming Pasta yang digunakan untuk sidewall ramming partial sebanyak 8500 kg.

e) f)

Castable upper randblock Sealing

4.5.3

Ladle Cleaning Shop Pekerjaan utama di LCS adalah : a. Membersihkan bagian dalam ladle Tujuannya adalah mengeluarkan dross dari dalam ladle metal yang over weight meliputi bagian dinding dan spout nozzle (discharge nozzle) dengan menggunakan konkrit breaker dan melakukan pemeriksanaan batu tahan api dan bagian-bagian dari ladle.

b. Mengganti nozzle Pekerjaan ini bertujuan untuk membongkar dan mengganti nozzle ladle metal yang mengalami trouble atau sumbat sewaktu operasi metal tapping.

c. Membersihkan nozzle Pembersihan ini menggunakan chipper udara untuk mengeluarkan dross dalam nozzle. Metal yang ada di dalam nozzle dikeluarkan dengan membakarnya di dalam dapur menggunakan LPG selama 7-8 jam. Kapasitas per dapur maksimum 26 nozzle.

d. Pemanasan ladle bath Ladle bath yang akan dipakai untuk start up harus terlebih dahulu dipanaskan dengan menggunakan ring burner ± 1 jam sebelum start up. Hal ini untuk menghilangkan uap air dari dalam ladle agar tidak terjadi ledakan dalam ladle sewaktu bath tapping.

Pembersihan ladle metal dilakukan setelah jumlah dross dalam ladle melebihi 1,3 ton. Dross dibersihkan dengan kompresor dan breaker.

Ladle dibagi menjadi 3 jenis yaitu : 1. MT ladle, yang berfungsi untuk menghisap molten aluminium dari dalam pot 2. Bath ladle, yang berfungsi untuk menghisap bath dari pot yang telah ditentukan untuk keperluan start-up 3. Coke ladle, yang berfungsi untuk menghisap kokas yang telah digunakan pada saat baking sebelum pot di start-up.

No 1 2 3

Ladle MT ladle Bath ladle Coke ladle

Tabel 4.15. Klasifikasi jenis ladle Jumlah Vacum Kapasitas 56 3 3 > 520 mmHg/2 menit > 450mmHg/1 menit > 450 mmHg/0,5 menit 7,5 ton/unit 6 ton/unit 2 ton/unit

Tekanan ± 7 kg/cm2 ± 7 kg/cm2 ± 7 kg/cm2

Konstruksi ladle metal a. Material sel ladle metal adalah stainless steel tipe 401. b. Ladle metal dilapisi 3 jenis batu (stone) yang berjenis loka stone. Stone 1 dipasang sebagai bottom brick, stone 2 dipasang pada bagian sudut, dan stone 3 pada bagian sisi samping ladle. c. Nozzle pada ladle metal ada 4, yang dihubungkan dengan cara riveting. Diharapkan dengan 4 potongan nozzle ini, pembersihan bagian dalam nozzle yang terselubungi metal ataupun bath lebih mudah. d. Discharge nozzle digunakan untuk menuangkan metal cair di bagian casting. e. Pipa vakum (flexible hole) akan dihubungkan dengan ejektor yang ada dalam ACC untuk menciptkan kondisi vakum pada ladle agar bisa mengisap metal.

f. Jarak dari checker ke mulut nozzle terakhir diberi jarak 500 mm untuk keperluan pengisapan metal cair dari pot reduksi. Pada ladle metal ini pernah dilakukan modifikasi pada flexible hole, posisi yang awalnya di samping pernah dipindahkan ke depan, hal ini memperpendek panjang flexible hole yang digunakan. Namun, konstruksi baru ini memberikan masalah sewaktu penuangan metal cair karena menyumbat bagian dalam sisi flexible hole dan hal ini tentunya mempersulit ejektor menciptakan kondisi vakum. Oleh karena itu konstruksi ladle metal dikembalikan seperti semula.

4.6

Sistem Kontrol Pot Reduksi Kondisi pot bersifat dinamis dan bisa berubah-ubah setiap saat. Kondisi

pot di lapangan dipengaruhi beberapa faktor seperti temperatur, keasaman bath, tegangan pot, jarak anoda katoda, tinggi metal dan bath dalam pot, gerakan metal karena gaya magnetik busbar, arus, dan sebagainya. Oleh sebab itu diperlukan sebuah sistem kontrol yang dapat menjaga kondisi pot agar selalu berada dalam keadaan stabil. Selain menjaga agar kondisi pot tetap stabil diperlukan juga sistem pencatatan kondisi pot setiap saat sehingga pot tersebut dapat dianalisa dan diprediksi keadaannya pada waktu yang akan dating. Pekerjaan-pekerjaan tersebut dilakukan dengan menggunakan sistem kontrol proses atau Process Control. Pada pot reduksi terdapat sistem control yang memiliki 2 fungsi yaitu : a. Mengontrol pergerakan beam (anoda) b. Mengontrol pemasukan alumina Dua parameter keberhasilan pengontrolan sistem pot ini adalah stabilitas dan kuantitas. Stabilitas terkait dengan voltage control, noise reducing, AE reducing dan kuantitas terkait dengan optimal feeding rate. PT INALUM sejak tahun 2008 Menggunakan sistem kontrol ALESA yang merupakan lisensi dari Swiss. Sebelumnya PT INALUM pernah

menggunakan sistem kontrol NEC (Jepang) pada awal berdirinya dan pada tahun 1981 dan CEGELEC ( Prancis) pada tahun 1992. Secara mendetail sistem kontrol pada pot akan diperinci melalui uraian berikut. a. Arsitektur Sistem Kontrol Arsitektur sistem kontrol PT INALUM saat ini merupakan Semi Desentralisasi, yang dibagi menjadi 3 level, yaitu :

1. Level 1 : Control Network Control network merupakan sistem pengendalian proses pot. Sistem ini terdiri dari suatu unit kontrol berupa mikrokontroler, sensor voltase, arus dan posisi beam dan actuator berupa motor penggerak beam, breaker, dan suplai alumina (hopper gate).

2. Level 2 : Supervisory Network (Human Machine Interface) Pada level ini, terdapat suatu sistem supervisi alat kontrol level-1 yang bertugas mengumpulkan data dari alat kontrol yang berupa kondisi dan kinerja pot (historical data), menyediakan antarmuka bagi personil untuk melakukan intervensi parameter dan mengirimkan order perubahan parameter ke alat control serta melakukan perhitungan lanjut dari offline data (advanced computation) yang menghasilkan parameter

3. Level 3 : Business Network (Manufacturing Resource Planning) Level ini merupakan jaringan komputer bisnis yang berada di luar sistem komputer proses. Sistem supervisi menyediakan data ke level-3 untuk diproses lebih lanjut dalam hal pembuatan laporan dan sebagainya.

4.6.1

Fungsi Level Control a. Fungsi Level 1 Sebuah unit PCU dapat mengontrol 2 pot secara bersamaan dan antarmuka manusianya memungkinkan petugas lapangan mengetahui dengan cepat kondisi pot, memberi masukan untuk operasi rutin di lapangan dan proses perawatan. PT INALUM memiliki total 224 PCU yang mengontrol 510 pot, PCU ditempatkan dekat bagian duct pot dan terhubung dengan sensor-sensor dan actuator pot. Secara umum, fungsi dari PCU antara lain : 1. Kendali voltase Voltase pot yang didapat dari sensor voltase secara matematis dianalisa dan dievaluasi dengan memperhitungkan kondisi pot untuk menghasilkan tindakan terhadap pot antara lain : a) Kendali Anode-Cathode-Distance (ACD) : menggerakkan beam untuk menjaga voltase tetap di dalam control band di sekitas set point voltase yang ditentukan lewat parameter. Lebar control band diset cukup lebar untuk mengantisipasi terjadinya variasi konduktivitas bath yang menyebabkan perubahan posisi beam yang tidak diinginkan. Namun pada situasi tertentu, control band dibuat sempit untuk memastikan setting optimal jarak interpolar. Batasan-batasan terhadap frekuensi, total dan jarak gerakan beam ditetapkan lewat parameter. b) Deteksi dan koreksi noise : Noise pot dideteksi berdasarkan ketidakstabilan voltase pot. Ketika voltase melampaui nilai yang ditentukan oleh parameter, PCU berusaha menjaga efisiensi arus dan menstabilkan pot dengan menaikkan set point voltase kendali ACD berdasarkan nilai yang terkait noise. Proses ini berulang hingga nilai koreksi maksimum tercapai. Situasi noise dan koreksi maksimum noise akan memicu alarm. c) Pengontrolan pengambilan metal : memantau voltase pada saat proses pengambilan metal dan menjaga voltase pot berada di

dalam control band voltase pengambilan metal. Ketika jumlah metal yang ditentukan berhasil diambil, PCU akan memberikan sinyal untuk operator untuk menghentikan proses pengambilan. Sinyal yang sama juga akan berlaku jiak arus terputus, terjadi AE, dan lain-lain. d) Penentuan konsentrasi alumina : mendeteksi kenaikan pseudoresistance karakteristik yang terjadi seiring penurunan

konsentrasi alumina dan mengirimkan informasi kepada sistem kendali pemasukan alumina.

2. Kendali pemasukan alumina Setelah menentukan kebutuhan alumina berdasarkan berbagai parameter, seperti anode effect, konduktivitas, penggantian anode, perubahan arus dan lain-lain, PCU akan menggerakkan motor untuk membuka gate alumina yang ada di setiap pot. 3. Anode effect PCU mendeteksi awal dan akhir dari anode effect, menghitung durasi, maksimum voltase AE dan energi yang digunakan saat AE. PCU juga melakukan tindakan penghentian AE dan menggerakkan beam untuk membantu pelepasan gelembung gas dari anoda dan melarutkan alumina. 4. Beam raising PCU menaikkan beam hingga ke titik yang diinginkan pada saat reset posisi beam. 5. Laporan proses PCU mengirimkan informasi proses secara berkala atau setelah kejadian tertentu ke sistem supervisi. Dengan demikian, sistem supervisi dapat menampilkan informasi kondisi pot secara grafik atau historis.

b. Fungsi Level 2 Sistem supervise diaplikasikan berupa sebuah sistem server cluster. Sistem ini berfungsi : 1. Mendownload program PCU, parameter dan informasi lainnya. 2. Menerima data proses dari PCU, menyimpannya dan mengirimkan ke sistem lain seperti sistem alarm dan basis data di Level-3. 3. Menampilkan data historis proses atau visualisasi grafis data-data terebut. 4. Menerima masukan parameter proses pot dari supervisor. 5. Menerima dan menyimpan data dari sumber selain PCU sepereti data logger. 6. Membantu perawatan sistem, integritas operasional dan parameter kendali proses, dan lain-lain.

4.6.2

Sistem Komunikasi dan Perangkat Keras a. Sistem Komunikasi Sistem komunikasi yang digunakan untuk menghubungkan antar jaringan adalah : 1. Level-1  Level-2 : RS-485 (fisik) dan BITBUS (protokol) Perangkat komunikasin yang digunakan pada sistem ini antara lain : a) Kabel RS-485 : digunakan untuk menghubungkan antar PCU hingga ke section panel sebagai terminal di lapangan. b) Bitbus repeater : digunakan pada Section Panel dan CPU Room, berfungsi mengubah sinyal elektrik menjadi sinyal optis yang akan ditransmisikan lewat kabel Fiber Optik. Pada CPU room, sinyal optis diubah kembali menjadi sinyal elektrik dengan alat yang sejenis.

c) Kabel Fibre Optik : digunakan untuk menghubungkan antar Bitbus repeater yang berada di Section Panel dengan yang berada di CPU room. d) Bitbus Gateway : berfungsi untuk membungkus protocol Bitibus yang diterima dari Bitbus repeater yang ada di CPU room ke dalam protokol TCP/IP dan mentransmisikan ke Server. e) Kabel Unshielded Twisted Pair (UTP) : berfungsi

menghubungkan antara Bitbus Gateway ke Server melalui Switch Utama. 2. Level-2  Peripheral/Level-3 : UTP (fisik) dan TCP/IP (protocol) Perangkat komunikasi yang digunakan pada sistem ini antara lain: a) Kabel UTP : secara umum menghubungkan antara perangkat yang berada di level 2 ke switch. b) Switch : merupakan switch elektronis yang merutekan secara elektronis data dari dan ke perangkat yang terhubung dengannya atau antar switch. c) Kabel Fibre Optik : menghubungkan antar Switch yang ada di office, CPU room, stasiun-stasiun, Casting Office dan QA lab.

b. Perangkat Keras 1. Level-1 Alat yang digunakan sebagai sistem kontrol disebut dengan Pot Control Unit (PCU) atau dengan nama lain blue box (merujuk kepada nama yang diberikan produsennya dan warna dari alat tersebut). Spesifikasi umum dari PCU antara lain : a) Mikrokontroler : Motorola MC68360 (25 MHz) b) Memori : 2 x 2 MB flash ROM + 2 x 2 MB SRAM + 2 x 64 KB FRAM c) Digital input : 24 kanal d) Digital output : 24 kanal

e) Analog input : 3 kanal ( 1 untuk voltase dan 2 untuk posisi beam) f) Frequency input : 1 kanal g) Antarmuka komunikasi : RS-475 dengan protocol Bitbus h) Antarmuka manusia : 256 x 64 pixel Layar, 13 Lampu LED, 24 tombol

2. Level-2 Server yang digunakan untuk sistem supervise adalah sistem cluster berbasis Intel Itanium dan platform OpenVMS, Adapun spesifikasi secara umum adalah : a) Anggota cluster : 2 unit server identik b) Mode cluster : Fail-Over (saling menggantikan apabila salah satu mengalami kagagalan operasi) c) Penyimpanan jaringan : HP MSA 1000 / Kapasitas terpasang : 4 x 36 GB ( @ x RAID, saling menggantikan jika salah satu gagal) Server : a) Merek / Model Server : HP / Integrity rx2620 b) Mikroprosesor : Intel Itanium 1x 1,66 GHz c) Memori : 2 GB d) Hard Disk : 1 x 36 GB SCSI e) Antarmuka jaringan : 1 x Dual Gigabite Ethernet f) Tape Bakcup : 1 x SLDT g) Sistem operasi : OpenVMS 8.3 h) Bahasa pemrograman : FORTRAN C

Worksation : a) Merek / Model Server : HP Compaq / DC7700 b) Mikroprosesor : 1 x Intel Core 2 Duo E6600 2.4 GHz c) Memori : 2 GB

d) Hard Disk : 1 x 250 GB SATA e) Antarmuka jaringan : 1 x Dual Gigabit Ethernet f) Sistem Operasi : Windows XP g) Aplikasi Perkantoran : MS Office 2007 Basic

c. Perangkat Periferal Selain ketiga perangkat utama, terdapat perangkat-perangkat peripheral yang mendukung operasi dan kendali proses : 1. Data logger Merupakan alat perekam data genggam (handheld) yang digunakan oleh personil yang mengukur Bath Temperature dan ketinggian metal. Alat ini berada di setiap stasiun dan kantor reduksi. 2. Alaram panel Merupakan panel touch screen untuk menginformasikan kejadian/ alarm yang terjadi di pot. Perangkat ini dikoordinir oleh server. Alat ini berada di setiap stasiun dan Kantor reduksi. 3. LED display Merupakan informasi teks berjalan untuk menyampaikan pesan ke personil lapangan. Alat ini ditempatkan di lapangan sebanyak 12 unit. 4. Kamera Berfungsi untuk memantau kondisi lapangan. Alat ini ditempatkan di lapangan, kantor reduksi, gedung casting dengan jumlah total 29 unit. 4.7 Pengembangan Teknologi Untuk menghadapi persaingan global dalam industri peleburan

aluminium, PT. INALUM melakukan berbagai pengembangan-pengembangan teknologi, baik dengan bantuan konsultan maupun penelitian dan pengembangan. Perubahan teknologi yang dilakukan meliputi penggantian peralatan yang dinilai kurang efisien, tidak lagi memadai, maupun yang sudah tua dan ketinggalan

zaman (obsolete); dan perubahan teknologi yang telah ada menuju peningkatan produktivitas. Pengembangan yang telah dilakukan oleh PT. INALUM adalah sebagai berikut:

4.7.1

Peningkatan arus DC Salah satu upaya meningkatkan hasil produksi aluminium adalah dengan

menaikkan penggunaan arus listrik searah pada susunan pot di dalam gedung peleburan. Saat pabrik peleburan didirikan, arus DC yang digunakan 170 kA, kemudian pada 20 September 1994, arus DC telah mencapai 185 kA. Hingga saat ini, arus listrik pada pot telah mencapai 190 kA. Berdasarkan hukum Faraday yang digunakan dalam proses elektrolisa, kenaikan jumlah arus yang mengalir pada pot line akan meningkatkan produksi aluminium. Hal ini ditunjukkan melalui hubungan rumus produksi sebagai berikut: P = 0,3354.I.CE.H.10 -5 Dengan P = Produksi aluminium (kg) I = Arus listrik (kA)

H = Waktu (jam) CE = Current efficiency Namun, peningkatan nilai arus listrik ini menyebabkan peningkatan gaya medan magnet. Berdasarkan Hukum Lorentz, gaya ini berbanding lurus dengan arus yang mengalir dan menyebabkan terjadinya perputaran aluminium cair di dalam pot. Kecepatan perputaran ini akan menyebabkan pengikisan pada dinding samping pot dan fluktuasi tegangan. Pengikisan ini dapat memperpendek umur pot, sehingga resiko kebocoran pot menjadi tinggi. Sementara itu, fluktuasi tegangan dapat mengakibatkan konsumsi gaya listrik menjadi lebih tinggi dan menyebabkan kontrol terhadap proses menjadi lebih sulit. Untuk mengurangi pengaruh gaya medan magnet ini dapat dilakukan dengan memperkuat dinding samping dengan cara mencari alternatif bahan yang digunakan pada dinding tersebut. Inilah yang disebut dengan modifikasi desain pot.

4.7.2

Modifikasi desain pot reduksi Sejak pertama kali pabrik peleburan PT. INALUM dibangun, modifikasi

telah berkali-kali dilakukan terhadap desain pot reduksi. Perubahan ini dilakukan untuk mengatasi semakin besarnya gaya medan listrik akibat peningkatan arus DC dan mengurangi kehilangan panas agar energi yang digunakan semakin hemat. Perubahan-perubahan yang dilakukan meliputi: a. Penggantian jenis dan ukuran katoda blok b. Penggantian material yang digunakan, misalnya side wall, castable, rand block, bata isolator, dan lain-lain c. Ukuran pot d. Ketebalan dinding samping dan bawah Berikut ini desain-desain yang pernah dan sedang dipakai di gedung peleburan PT. INALUM: Desain D-1 D-2 Tabel 4.16. Desain-desain pot di gedung reduksi PT. INALUM Tahun Perubahan Tujuan Februari 1982 Agustus 1986 Mengganti menjadi SK-32 Penambahan reinforcement shell Memperbanyak pembentukan dinding samping Castable HC-Al Memperkecil collector bar dari 200x155x4770 mm menjadi 170x150x4770 mm D-3 Juli 1988 Memperpanjang Memperbanyak lumpur dan Memperpanjang umur pot Memperpanjang umur pot lumpur B-1 Mengurangi CBF

balok katoda dari pembentukan 2925 mm menjadi dinding 3340 mm samping

memperpanjang umur pot

D-3M

Agustus 1995

Aplikasi Graphitized sisi arus masuk

RB Mencegah kebocoran metal pada pada CB

Mengganti bottom Mengantisipasi

kebocoran

brick C-1 dengan metal pada CB no. 3,4,12 SK-32 serta B-1 dan 15

dengan VIP-12 dan Super-1100 D-4-1 Juli 1994 Menghilangkan Mengurangi heat loss dari

SK-32 di belakang bawah rand block D-3-2 September 1999 Memasang graphitic graphitized D-3-3 Agustus 2002 Pemakaian rand Memperbanyak lumpur rand Memperpanjang umur pot dan

block SiC tinggi 75 pembentukan mm D-3-4 Agustus 2002 Pemakaian dinding samping rand Mengantisipasi

kebocoran

block SiC tinggi 75 metal pada CB no. 3,4,12 mm pada CB no. 1- dan 15 5 dan 12-16 Memasang cutting Memperbanyak brick SK-32 di pembentukan rand dinding samping lumpur

belakang block D-3-5 Desember (tes) 2008 Pemakaian block 100

rand Optimasi pengurangan heat

SiC tinggi loss dan persiapan anoda mm tanpa besar dan tinggi

back-up brick D-3-6 Desember (tes) 2008 Pemakaian block rand Optimasi pengurangan heat

SiC tinggi loss dan persiapan anoda

100

mm dengan besar dan tinggi

back-up brick

Dari kesepuluh desain di atas, desain D-1 dan D-2 tidak lagi dipakai karena dianggap tidak efektif.

4.7.3

Modifikasi busbar Modifikasi ini dilakukan dengan memindahkan busbar ke bagian bawah

pot, yakni pada lantai dasar. Upaya ini dilakukan dengan tujuan mengurangi efek gaya medan magnet yang mengerosi dinding pot.

4.7.4

Anoda besar dan tinggi Dimensi anoda diperbesar dari 1400x910x550 mm menjadi

1500x920x660 mm. Kelebihan perubahan dimensi anoda ini adalah memperkecil drop arus karena area perambatan listrik lebih besar. Anoda tinggi menyebabkan noise tegangan yang timbul akibat pergantian anoda menjadi lebih kecil karena masa pakai anoda menjadi lebih panjang, dari sebelumnya 24 hari menjadi 28 hari. Selain itu, posisi tangkai anoda tidak mudah tergenangi bath yang bersifat korosif dan mengurangi guncangan metal saat pergantian anoda.

4.7.5

Demand feed Pengaturan keasaman bath dilakukan dengan mengatur standar

pemberian AlF3 dan pengaturan temperatur bath di dalam pot. Apabila temperatur bath tidak terlalu tinggi (kurang dari 965 oC), keasaman bath akan meningkat. Keasaman bath yang diinginkan adalah 9 ± 15%.

4.7.6

Teeth blade Modifikasi ini dilakukan dengan memotong bagian bawah blade tipe

sebelumnya, kemudian memasangi bagian tersebut dengan 17 buah teeth yang tersangkut pada rel. Teeth yang terpasang pada blade terdiri dari 7 macam, yakni tipe A, tipe B1, tipe B2, tipe C1, tipe C2 (masing-masing 2 buah), tipe D (6 buah),

dan blade puncher (satu, di bagian tap). Blade puncher memiliki fungsi yang agak berbeda dengan teeth lainnya, yakni menciptakan lubang yang cukup besar untuk melakukan metal tapping. Kelebihan teeth blade dibandingkan blade biasa adalah: a. Menciptakan lubang pemasukan alumina yang lebih kecil saat crust breaking, sehingga dapat mengurangi kehilangan panas dan kemudian mengurangi daya untuk operasi pot b. Mengoptimalkan alumina feeding pada pot, sehingga jumlah alumina yang terendap pada bagian bawah pot sebagai lumpur dapat dikurangi c. Mengurangi kerusakan blade yang disebabkan korosi bath d. Mengurangi penggunaan udara tekan dalam pengoperasian blade karena massa teeth blade lebih ringan daripada blade sebelumnya.

Gambar 4.9. Teeth blade

Gambar 4.10. Pebandingan disain blade lama dan baru Gambar Perbandingan luas crust yang terbuka antara blade biasa dan teeth blade. Dapat dilihat luas area pemasukan akibat teeth blade lebih kecil, sehingga heat loss dapat dikurangi

4.7.7

Penurunan konsumsi tegangan Konsumsi tegangan akan mempengaruhi kebutuhan daya listrik. Semakin

besar tegangan, maka daya yang dibutuhkan semakin besar, sehingga biaya operasi menjadi besar juga. Penurunan konsumsi tegangan dilakukan dengan mengefisienkan penggunaan panas pada pot dan mengurangi AE. Saat ini konsumsi tegangan tiap pot di gedung reduksi bernilai 4,2 V. Tegangan ini merupakan total dari drop tegangan pada bath (3,4 V), cathode/CB drop (0,305 V), drop tegangan busbar-kaki katoda (0,25 V), drop tegangan antarpot (0,25 V), dan sisanya drop akibat AE.

4.7.8

Penggantian dan modifikasi sistem pengendalian proses dengan komputer Sistem pengendalian proses di gedung reduksi telah mengalami dua

pergantian besar (major modification), yaitu penggantian sistem komputer. Sistem yang pernah dipakai dalam pengendalian proses pada pot di PT. INALUM adalah NEC (1981-1994), CEGELEC (1994-2007), dan ALESA-ALCAN (2007sekarang). Perbedaan utama ketiga sistem kontrol tersebut terdapat pada jumlah pot yang dikontrol per pot control unit (PCU). Unit level 1 (PCU) NEC mengontrol seluruh pot yang berfungsi pada gedung reduksi, satu PCU CEGELEC mengontrol seluruh pot dalam satu stasiun, dan sebuah blue box (PCU pada ALESA) mengontrol 2 pot saja. Efek nyata dari penggantian sistem pengendalian proses ini adalah berkurangnya frekuensi AE. Pada awal beroperasinya pabrik peleburan PT. INALUM, AE terjadi setiap 2 kali sehari. Ketika sistem NEC diganti dengan CEGELEC, frekuensi AE berkurang menjadi 0,6 kali sehari. Saat ini, dengan penggunaan sistem ALESA, frekuensi AE berkurang secara signifikan menjadi hanya 0,1-0,2 per hari. Modifikasi yang dilakukan berkaitan dengan perbaikan dalam hal pengontrolan adalah kontrol noise, jarak katoda dan anoda (ACD), feeding, tegangan, dan lain-lain. Sementara itu, di lapangan dilakukan perubahan cara kerja yang berkaitan dengan pergantian dan modifikasi pada sistem pengendalian

proses, seperti penambahan dan pengurangan AlF3 , reset anoda, siklus pergantian anoda, dan lain-lain.


				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:2425
posted:1/13/2010
language:Indonesian
pages:50