CRUSHER

DEFINISI CRUSHER

Crusher merupakan mesin yang dirancang untuk mengurangi besar batu ke batu yang lebih kecil seperti kerikil atau debu batu. Crusher dapat digunakan untuk mengurangi ukuran atau mengubah bentuk bahan tambang sehingga dapat diolah lebih lanjut. Cruseher merupakan alat yang digunakan dalam proses crushing, Crushing merupakan proses yang bertujuan untuk meliberasi mineral yang diinginkan dari mineral pengotornya. Crushing biasanya dilakukan dengan proses kering, dan dibagi menjadi tiga tahap, yaitu Prymary crushing, secondary crushing, dan fine crushing.

Prymari crushing merupakan Merupakan peremukan tahap pertama, alat peremuk yang biasanya digunakan pada tahap ini adalah Jaw Crusher dan Gyratory Crusher. Umpan yang digunakan biasanya berasal dari hasil penambangan dengan ukuran berkisar 1500 mm, dengan ukuran setting antara 30 mm sampai 100 mm. Ukuran terbesar dari produk peremukan tahap pertama biasanya kurang dari 200 mm.

Secondary Cruher merupakan peremukan tahap kedua, alat peremuk yang digunakan adalah Jaw Crusher ukuran kecil, Gyratory Crusher ukuran kecil, Cone Crusher, Hammer Mill dan Rolls. Umpan yang digunakan berkisar 150 mm, dengan ukuran antara 12,5 mm sampai 25,4 mm. Produk terbesar yang dihasilkan adalah 75 m.

Fine crushing merupakan peremukan tahap lanjut dari secondary crushing, alat yang digunakan adalah Rolls, Dry Ball Mills, Disc Mills dan Ring Mills. Umpan yang biasanya digunakan kurang dari 25,4 mm.untuk memperkecil material hasil penambangan yang umumnya masih berukuran bongkah digunakan alat peremuk. Material hasil dari peremukan kemudian dilakukan pengayakan atau screening yang akan menghasilkan dua macam produk yaitu produk yang lolos ayakan yang disebut undersize yang merupakan produk yang akan diolah lebih lanjut atau sebagai produk akhir, dan material yang tidak lolos ayakan yang disebut oversize yang merupakan produk yang harus dilakukan peremukan lagi.

Pada makalah ini akan dijelaskan masing-masing jenis crusher yang ada pada tiga tahap tersebut, khususnya yang akan dibahas adalah Jaw Crusher, Cone Crusher, dan Roll Crusher. Dan akan sedikit menggunakan batubara sebagai umpan disetiap prinsip crusher tersebut.

JAW CRUSHER

Prinsip dan Mekanisme Jaw Crusher

            Jaw crusher merupakan crusher primer yang digunakan untuk memecahkan batuan dengan ukuran setting antara 30 mm dan 100 mm. Jaw crusher terdiri dari dua tipe yaitu blake dan dodge. Alat peremuk jaw crusher dalam prinsip kerjanya adalah alat ini memiliki 2 buah rahang dimana salah satu rahang diam dan yang satu dapat digerakan, sehingga dengan adanya gerakan rahang tadi menyebabkan material yang masuk ke dalam kedua sisi rahang akan mengalami proses penghancuran. Material yang masuk diantara dua rahang akan mendapat jepitan atau kompresi. Ukuran material hasil peremukan tergantung pada pengaturan mulut pengeluaran (setting), yaitu bukaan maksimum dari mulut alat peremuk. Produk peremukan akan berukuran 85 % minus ukuran bukaan maksimum, sedangkan ukuran umpan masuk adalah 85 % x gape. Berikut ini gambar jaw crusher

Gambar 1 bagian-bagian jaw cruher

Alat ini mempunyai dua jaw, yang satu dapat digerakkan (swing jaw) dan yang lainnya tidak bergerak (fixed jaw). Berdasarkan porosnya jaw crusher terbagi dalam dua macam :

a. Blake Jaw Crusher, dengan poros di atas

b. Dodge Jaw Crusher, dengan poros di bawah

Perbandingan Dodge dengan Blake Jaw Crusher, yaitu :

a. Ukuran produk pada Blake Jaw lebih heterogen dibandingkan dengan Dodge Jaw yang relatif seragam.

b. Pada Blake Jaw porosnya di atas sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terkecil.

c. Pada Dodge Jaw porosnya di bawah sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terbesar sehingga gaya mekanis dari Dodge Jaw lebih besar doibandingkan dengan Blake Jaw.

d. Kapasitas Dodge Jaw jauh lebih kecil dari Blake Jaw pada ukuran yang sama.

e. Pada Dodge Jaw sering terjadi penyumbatan.

Pecahnya batuan dari jaw crusher karena adanya :

a.       Daya tahan batuan lebih keci dari gaya yang menekan

b.      Nip angle

c.       Resultante gaya yang arahnya ke bawah

Gaya-gaya yang ada pada jaw crusher, adalah :

a.     Gaya tekan (aksi)

b. Gaya gesek

c. Gaya gravitasi

d. Gaya yang menahan (reaksi)

Arah-arah gaya tergantung dari kemiringan atau sudutnya. Resultante gaya akhir arahnya harus ke bawah, yang berarti material itu dapat dihancurkan. Tapi jika gaya itu arahnya ke atas maka material itu hanya meloncat-loncat ka atas saja.

Faktor-faktor yangmempengaruhi efisiensi jaw crusher :

a.    Lebar lubang bukaan

b. Variasi dari throw

c. Kecepatan

d. Ukuran umpan

e. Reduction ratio (RR)

f. Kapasitas yang dipengaruhi oleh jumlah umpan per jam dan berat jenis umpan
Reduction ratio merupakan perbandingan antar ukuran umpan dengan ukuran produk. Reduction ratio yang baik untuk ukuran primary crushing adalah 4 – 7, sedangkan untuk secondary crushing adalah 14 – 20 dan fine crushing (mill) adalah 50 -100.

Jaw Crusher pada batubara biasanya tidak digunakan pada crushing primer tetapi sering digunakan untuk operasi penambangan open pit dimana batu baranya keras atau lapisan batuan yang sangat keras yang dijumpai dalam jumlah bervariasi. Ciri khas pada mesin tipe ini adalah 2 buah plat pengahancur yang membuka dan menutup seperti rahang binatang. Jaw diatur pada sudut kritis, 1 buah jaw diputar agar berayun terhadap yang lainnya.

Ada dua tipe jaw crusher yang dapat ditemui pada penghancuran batubara :

a.    Single-toggle machine

b.    Double-toggle machine

Keduanya sering digunakan sebagai Blake Crusher  yang dicirikan adanya jaw bagian atas yang bergerak. Single-toggle mesin memiliki jaw ayun yang dikurung pada batang Eccentric, yang dibuat lebih ringan, lebih kompak dibanding double-toggle machine. Jaw ayun bergerak berlawanan dengan jaw tetap tidak hanya karena aksi plat toggle tetapi juga karenapergerakan vertical seperti perputaran Eccentic. Gerakan eliptikal ini membantu  menggerakan batuan melewati plat jaw dan menghancurkan batu. Single-toggle machine lebih baik digunakan pada batubara yang rapuh dan material bershale karena biaya pemasangan dan tenaga lebih kecil.

Pada Double-toggle machine, jaw ayun bergerak bolak-bailk yang disebabkan pergerakan vertikal pitman. Hal ini disebabkan pergerakan naik turun front toggle yang dihubungkan ke jaw ayun. Bagian back toggle menyebabkan pitman bergerak ke samping. Double-toggle machine harganya 50 % lebih besar dibanding single-toggle machine pada ukuran yang sama dan umumnya dipilih untuk menghancurkan material yang liat, keras dan rapuh.

Kegunaan Jaw Crusher adalah untuk memecahkan bongkah – bongkah yang sangat kasar. Proses pemecahan dengan alat pemecah yang melawan bagian yang tidak bergerak, gerakannya seperti rahang yang sedang menguyah. Penghancuran akan terjadi apabila crusher melampaui batas plastis dari material yang dihancurkan.Untuk memperoleh ukuran dari produk yang diinginkan dapat diperoleh dengan cara mengatur bukaan (feed).

Gambar 2 Single-toggle machine

Gambar 3 Double-toggle machine

Kapasitas Jaw Crusher

Faktor-faktor yang mempengaruhi penggunaan energi Jaw Crusher :

1.        Ukuran feed

2.        Ukuran produk

3.        Kapasitas mesin

4.        Sifat batuan

5.        Persen waktu yang tidak terpakai

Kapasitas mesin peremuk jaw crusher dibedakan menjadi kapasitas desain dan kapasitas nyata. Kapasitas desain merupakan kemampuan produksi yang seharusnya dicapai oleh mesin peremuk tersebut, sedang kapasitas nyata merupakan kemampuan produksi mesin peremuk sesungguhnya yang didasarkan pada sistem produksi yang diterapkan. Kapasitas desain diketahui dari spesifikasi yang dibuat oleh pabrik pembuat mesin peremuk dan kapasitas nyata didapatkan dengan cara pengambilan conto produk yang dihasilkan.

Kapasitas Crusher menurut Taggart :

T = 0,6 L. S

Keterangan :

T = kapasitas (ton/jam)

L = Panjang lubang penerimaan (inchi)

S = Lebar lubang pengeluaran (inchi)

Gambar 4 Jaw Crusher

ROLLER CRUSHER

Prinsip dan Mekanisme Kerja Roller Crusher

Roll Crusher adalah mesin pereduksi ukuran yang menggunting dan menekan material antara dua permukaan yang keras. Permukan yang digunakan biasanya berbentuk roll yang berputar dan besi landasan yang diam, atau dua roll dengan diameter sama yang berputar pada kecepatan sama dan arahnya berlawanan. Permukaan roll bisa rata, berkerut atau bergigi. Untuk batubara dimana diperlukan  rasio pereduksiannya tinggi dan hasil yang bagus, beberapa bentuk permukaan biasanya dipilih sekaligus.

Roll crusher biasanya digunakan untuk mereduksi material yang keras. Karakteristik mesin peremuk tipe ini adalah termasuk berkecepatan rendah dan relati memiliki rasio reduksi yang rendah, berkisar 3 : 1 sampai     8 : 1. karena memiliki kecepatan rendah, maka laju keausan alat ini relatif rendah. Produk dari crusher tipe ini biasanya berbentuk butiran (gravel) dan sedikit yang berbentuk halus. Kandungan air yang pada material yang melebihi 5% akan menyulitkan operasi crusher, karena akan menyebabkan terjadinya penyumbatan – penyumbatan, terkecuali untuk roller crusher, karena itulah maka roller crusher lebih cocok untuk material yang bersifat plastis seperti tanah liat atau batu silica yang lembab. Menurut operasinya roller crusher dan gyratory crusher termasuk klasifikasi kontinyu sedangkan jaw crusher termasuk intermittent.

Roll crusher terdiri dari dua macam yaitu single roll-crusher dan double roll-crusher.

Single roll-crusher

Single roll-crusher biasanya digunakan untuk penghancuran primer. Mesin ini terdiri dari satu roll penghancur dan besi landasan yang melengkung. Besi landasan biasanya berada pada bagian atas untuk melewatkan material yang terperangkap tanpa merusak mesin. Kebanyakan single roll-crusher dipasang dengan pin penjepit atau bentuk lainnya untuk melindungi system pengendali. Rasio pereduksian pada crushing primer biasanya antara 4:1 dan 6:1. sedangakn untuk crushing sekunder antara 200 mm dan 20 mm.

Gambar 4 Single roll-crusher

Double roll-crusher

Double atau tripel stage single roll merupakan pengembangan dari ukuran pereduksian bentuk primer dan sekunder unit single. Double roll-crusher yang digunakan untuk crushing primer dapat mereduksi batubara run of mine di atas 1 m³ menjadi berukuran sekitar 350-100 mm, tergantung pada sifat batubara. Mesin ini dapat digunakan sebagai secondary raw-coal crusher, middling crusher atau produk sizing crusher. Secara luas digunakan untuk menghasilkan stok produk dimana kelebihan serbuk halus harus dihindari. Dari umpan yang berukuran 350 mm, Double roll-crusher dapat menghancurkan batubara yang berukuran 50 dan 20 mm. kapasitas semua double roll-crusher antara 10 – 2000 t/unit dengan konsumsi tenaga 5 – 100 KW. double roll-crusher juga diproduksi dalam 3 dan 4 roll, 2 tingkat konfigurasi. Tingkat paling atas menghasilkan penghancuran kasar sedangkan tingkat bawah lebih halus pada unit triple roll bagian yang paling atas terdirir dari single roll-crusher, bagian yang lebih bawah terdiri dari double roll-unit. Pada four-roll unit, bagian atas dan bawah terdiri dari double roll unit.

Gambar 5 Double Roll Crusher (crushing roll)

Gambar 6 Sudut gigit (Nip angle)

Kapasitas Roll Crusher

Kapasitas roller tergantung pada kecepatan roler, lebar permukaan roller, diameter dan jarak antara roller yang satu dengan lainnya. Roller biasanya digunakan untuk batuan lunak seperti shale, lempung dan material lengket sampai setengah keras.
Kapasitas roller dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

C = 0,0034 N x D x W x G x s

dimana :

N = jumlah putaran, rpm

D = diameter roll, inchi

W = lebar permukaan roll, inchi

G = berat jenis material

s = jarak antar roll, inchi

Hancurnya material dalam roll crushing dibedakan menjadi :

a. Choke Crushing

Penghancuran material tidak hanya dilakukan oleh permukaan roll tetapi juga aoleh sesama material

b. Free Crushing

Yaitu material yang masuk langsung dihancurkan oleh roll.
Kecepatan crushing tergantung pada kecepatan pemberian umpan (feed rate) dan macam reduksi yang diinginkan.

CONE CRUSHER

Gambar 7 Bagian-bagian Cone Crusher

Prinsip dan Mekanisme Cone Crusher

Mesin Cone Crusher terdiri dari bingkai, perangkat transmisi, hollow eccentric shaft, bearing berbentuk mangkuk, penghancur berbentuk kerucut, springs dan tempat pengaturan tekanan hidrolik untuk mengatur discharging opening.

Selama masa pengoperasian, motor menjalankan eccentric shaft shell untuk berbalik melalui poros horisontal dan sepasang bevel gear. Poros dari crushing cone berayunan dengan kekuatan eccentric shaft shell sehingga permukaan dari dinding penghancur berdekatan dengan dinding roll mortar dari waktu ke waktu. Dalam hal ini, bijih besi dan batu akan tertekan dan kemudian hancur.

Pemanfaatan agregat dalam proyek konstruksi sangatlah luas. Salah satu pemanfaatan agregat adalah sebagai bahan dasar pembuat beton dan campuran aspal. Selain itu juga digunakan sebagai bahan pembuat jalan. Guna mendapatkan kerikil atau batuan pecah yang sesuai dengan ukuran yang diharapkan maka diperlukan suatu alat untuk memotong material. Alat pemecah batuan yang digunakan adalah crusher

Gambar 8 Cone Crusher

Cone Crusher digunakan dalam industri metalurgi, konstruksi, pembangunan jalan, kimia dan industri fosfat. Cone crusher tepat untuk batu dan bijih keras dan setengah keras, seperti bijih besi, bijih tembaga, batu kapur, kuarsa, granite, gritstone, dan sebagainya. Tipe dari lubang crushing disesuaikan dengan bijih. Standard type digunakan untuk PYZ (penghancuran sekunder); middle type untuk PYD (penghancuran tersier); short-head type untuk penghancuran pertama dan kedua.

Keunggulan dari Mesin Cone Crusher
1. Tingkat produksi tinggi; kualitas tinggi
2. Mesin kurang menghentikan waktu
3. Mudah dalam perawatan dan rendah biaya
4. Sistem penghancuran yang unik meliputi primer, sekunder, dan tersier