Searching...

Popular Posts

Sabtu, 06 Juli 2013

Knowledge: Rotary Kiln

12:57:00 PM

Sekarang saya akan mencoba mengangkat masalah yang agak membutuhkan energi, yaitu Kiln. Kenapa saya mengangkat tema ini, karena selain saya tidak tahu (hanya pernah dengar), sekalian karena pada proyek yang ikuti sekarang terdapat sesosok makhluk Kiln tersebut. Mungkin bagi sebagian orang masih asing mendengar istilah ini. Sebelumnya akan saya spesifikkan yang akan saya bahas di sini adalah Rotary Kiln.
Sebagian besar yang saya dapatkan dalam artikel ini saya nukil dari Wikipedia, berikut penjabarannya.

Rotary Kiln
Rotary Kiln adalah sebuah perangkat pyroprocessing yang digunakan untuk menaikkan material sampai pada suhu tinggi (kalsinasi) dalam suatu proses berkelanjutan. Material yang biasanya diproduksi menggunakan rotary kiln meliputi: Semen, Kapur, Refraktori, Metakaolin, Titanium dioksida, Alumina, Vermiculite, Bijih besi .
Rotary Kiln (wikipedia)
Rotary Kiln pada Proyek Chemical Grade Alumina, Tayan



























Prinsip Operasi
Kiln adalah bejana silinder, diletakkan pada posisi horizontal dan sedikit miring, yang diputar perlahan pada porosnya. Material yang akan diolah dimasukkan ke bagian atas silinder. Karena kiln berputar, maka material secara bertahap bergerak menuju ujung bawah, dan tentunya akan mengalami sejumlah pengadukan dan pencampuran. Gas panas melewati sepanjang kiln, kadang-kadang dalam arah yang searah dengan material yang diproses (co-current), tetapi biasanya dalam arah yang berlawanan (counter-current). Gas panas dapat dihasilkan dalam tungku eksternal, atau dapat dihasilkan oleh api di dalam tungku. Api yang dihasilkan dari burner-pipe (atau firing pipe) berperan seperti Bunsen-burner yang besar. Bahan bakar untuk pembakaran ini bisa berasal dari gas, minyak atau batu bara bubuk, yang paling banyak dipakai adalah batu bara bubuk.











Konstruksi
Komponen dasar dari rotary kiln adalah shell, lapisan tahan api (refractory lining), support tyres dan rollers, gigi drive (drive gear) dan penukar panas internal (internal heat exchanger).








Kiln Shell
Kiln shell Ini terbuat dari plat baja ringan yang di-rol, ketebalannya biasanya antara 15 dan 30 mm, dilas untuk membentuk sebuah silinder yang yang panjangnya bisa mencapai 230 m dengan diametre 6 m. Penempatannya biasanya terletak pada posisi poros arah timur / barat karena untuk mencegah Eddy current .
Ukuran diameter dibatasi sampai pada diameter tertetu karena untuk mencegah kecenderungan shell yang akan berubah bentuk penampangnya menjadi oval yang disebabkan oleh berat kiln tersebut, hal ini ini merupakan konsekuensi kiln selama berputar. Untuk ukuran panjangnya tidak ditentukan berapa batasnya, tetapi akan menjadi sulit untuk mengatasi perubahan panjang/pemuaian akibat dari pemanasan dan pendinginan jika kiln terlalu panjang (biasanya sekitar 0,1 sampai 0,5% dari panjang), karena kiln berbentuk silinder.

Refractory Lining
Tujuan dari lapisan refraktori adalah untuk melindungi shell baja dari suhu tinggi di dalam kiln, dan untuk melindunginya dari sifat korosif dari material proses. Refractory Lining dapat terdiri dari batu bata tahan api atau beton cor tahan api. Refraktori dipilih berdasarkan suhu di dalam kiln dan sifat kimia dari bahan yang diproses. Dalam beberapa proses, misalnya semen, umur refraktori dapat bertahan lama dengan menjaga lapisan dari bahan yang diproses pada permukaan refraktori. Ketebalan lapisan umumnya dalam kisaran 80-300 mm. Tipikal refraktori akan mampu mempertahankan penurunan suhu 1000 °C atau lebih antara permukaan panas dengan permukaan dingin. Suhu shell perlu dipertahankan sekitar di bawah 350 °C untuk melindungi baja dari kerusakan, dan scanner inframerah digunakan untuk memberikan peringatan dini "hot-spot" apabila terjadi indikasi kegagalan pada refraktori.

Support Tyres dan Rollers
Ban, kadang-kadang disebut riding rings, biasanya terdiri dari baja cor tunggal annular (single annular steel casting), yang kemudian permukaannya dihaluskan. Perlu beberapa kecerdikan desain agar ban sesuai dan pas dengan shell, tetapi masih memungkinkan gerakan termal. Rol harus menopang kiln, dan memungkinkan untuk berotasi dengan meminimalisir gesekan sekecil mungkin. Sebuah kiln yang dirancang bagus, ketika listrik terputus maka akan berayun seperti pendulum berkali-kali sebelum datang untuk berhenti. Pada umumnya kiln dengan dimensi 6 x 60 m, memiliki massa sekitar 1100 ton termasuk refraktori dan segala isinya, dan akan ditopang tiga ban dan set rol sepanjang kiln. Kiln yang panjang mungkin memiliki 8 set rol, sementara kiln yang pendek mungkin hanya memiliki dua. Kiln biasanya berotasi pada 0,5-2 rpm, tapi kadang-kadang juga sampai 5 rpm. Kiln pada pabrik semen modern biasanya berotasi pada 4 sampai 5 rpm. Bantalan (bearing) dari rol harus mampu menahan beban statis dan beban hidup yang terlibat, dan juga harus terlindungi dari panas kiln dan masuknya debu. Selain menahan rol, bearing juga harus mencegah kiln agar tidak tergelincir dari rol.
Gesekan antara ban dan rol, menyebabkan kecekungan, cembung atau kerucut pada kedua permukaan ban dan rol. 
Tyre & Roller (wikipedia)















Gear Drive
Kiln biasanya diputar dengan Single Girth Gear. Gigi tersebut dihubungkan melalui gear train menggunakan variable-speed electric motor. Gigi harus memiliki torsi awal yang tinggi untuk menggerakkan kiln dengan beban eksentrik yang besar. Sebuah kiln 6 x 60 m membutuhkan sekitar 800 kW untuk memutar pada  3 rpm. Kecepatan aliran material melalui kiln sebanding dengan kecepatan rotasi, sehingga diperlukan variable speed drive untuk mengontrol masalah ini.
Gear yang berwarna putih (kamera hp)












Penukar Panas internal
Pada kiln terjadi pertukaran panas yang mungkin oleh konduksi, konveksi dan radiasi. Dalam proses suhu rendah, pada bagian kiln yang lebih dingin karena dimensi kiln yang panjang sehingga pemanasan awal belum merata, maka kiln sering dilengkapi dengan penukar panas internal untuk mendorong pertukaran panas antara gas dan feed. Alat ini terdiri dari scoop atau lifter yang memancarkan feed melalui aliran gas, atau mungkin menyisipkan logam yang panas di bagian atas kiln, dan memberikan panas ke feed saat feed dimasukkan ketika kiln berputar. Penukar panas yang paling umum digunakan terdiri dari rantai menggantung menyerupai tirai dengan aliran gas.

Efisiensi termal
Efisiensi termal dari rotary kiln sekitar 50-65%.

sumber: disini
 
Next
This is the most recent post.
Posting Lama

2 komentar:

  1. mas mau tanya, itu nilai efisiensi thermal kiln 50-65% pada umumnya? apakah tidak dapat ditingkatkan?

    BalasHapus
  2. Great information!!! This blog contains beneficial information about Rotary Kiln, including its meaning, types, & more other useful information. I was reading your blog & understand every important point related to Rotary Kiln. Keep sharing more blogs.

    BalasHapus