BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Pengecilan ukuran merupakan salah satu proses dalam industri. Operasi ini

merupakan salah satu proses dalam industri yang sangat penting. Operasi

pengecilan ini bertujuan untuk mempermudah proses selanjutnya, sehingga akan

lebih efektif dalam penanganan pasca panen komoditas pertanian.  Operasi ini

merupakan pengembangan dari operasi empiris yang biasanya hanya dilakukan

tanpa menggunakan mesin. Namun dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan

teknologi, maka operasi pengecilan ukuran pun dilakukan dengan bantuan mesin. 

Dalam dunia industri pengecilan dapat dibedakan menjadi pengecilan yang

ekstrim dan pengecilan yang relatif masih berukuran besar misalnya hanya dengan

pemotongan yang menghasilkan bentuk khusus. Pengecilan biasanya dilakukan

dengan dua operasi yaitu operasi basah dsan operasi kering. Terdapat tiga gaya

yang digunakan dalam operasi pengecilan yaitu dengan penekanan, pukulan, dan

sobekan atau potongan. Ketiga cara tersebut dilakukan sesuai dengan karakteristik

bahan yang akan direduksi. 

Penggunaan alat pengecil ukuran bertujuan untuk mendapatlkan efektifitas

dalam operasi reduksi sehingga akan mendapatkan hasil yang maksimal.

Permasalahn yang sering dihadapi dalam penggunaan mesin pengecil ukran ini

adalah penentuan diameter bahan yang diinginkan, sehingga sering dilakukan k

operasi pengecilan antara lain yaitu hummer mill, disk mill, multi mill, dan slicer.

Mesin tersebut memiliki karakteristik, kelemahan, dan kelebihan tersendiri. Oleh

karena diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai mesin pengecil ukuran dan

karakteristiknya

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhu tugas mata

kuliah Operasi Teknik Kimia dan sebagai salah satu media bagi penulis dan

1

pembaca dalam mempelajari dan memahami tentang peralatan di industri kimia

khususnya tentang size reduktor.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Size reduction

Semua cara yang digunakan untuk memotong partikel zat padat dan

dipecahkan menjadi kepingan–kepingan yang lebih kecil dinamakan size reductio

atau pemecahan untuk memperkecil ukuran. Size reduction adalah suatu metode

cara pemecahan material (partikel) solid dengan menghubungkan secara langsung

antara material (partikel) yang satu dengan yang lain.

Pengecilan ukuran (sizereduction) artinya membagi bagi suatu bahan padat

menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dengan menggunakan gaya mekanis atau

menekan. Size reduction merupakan salah satu operasi dalam dunia industry

dimana komoditi pertanian dikecilkan ukurannya untuk menghasilkan suatu

produk yang memiliki nilai mutu dan nilai tambah yang tinggi. Operasi

pengecilan ukuran terbagi menjadi dua kategori yaitu untuk bahan padatan dan

untuk cairan (Smith, 1955).

Secara umum tujuan dari size  reduction yaitu untuk menghasilkan padatan

dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu dan memecahkan bagian dari 

mineral atau Kristal dari persenyawaan kimia yang terpaut pada padatan tertentu 

(Indra, 2012). Selain itu menurut Brennan et.al, pengecilan ukuran bertujuan

untuk membantu proses ekstraksi, memperkecil bahan sampai dengan ukuran

tertentu dengan maksud tertentu, memperbesar luas permukaan bahan untuk

proses lebihlanjut, danmembantu proses pencampuran. 

Dalam dunia industri, Menurut Henderson dan Perry (1982), dikenal dua

macam pengecilan. Pengecilan ini pada prinsipnya yaitu diklasifikasikan

berdasarkan pada produk akhir yang dihasilkan yang dibagi menjadi dua yaitu

pengecilan ekstrim dan pengecilan yang relatif masih berukuran besar. Pengecilan

ekstrim maksudnya yaitu pengecilan ini menghasilkan produk dengan ukuran

yang jauh lebih kecil daripada sebelum dikecilkan. Sedangkan pengecilan yang

kedua yaitu pengecilan dimana produk yang dihasilkan masih berdimensi besar

3

atau nisbah produk akhir dengan awalnya tidak terlalu signifikan. Contoh

pengecilan ektrim adalah pengecilan ukuran dengan mesin penggiling dimana

hasil produk gilingan adalah bahan dengan ukuran yang relatif sangan kecil,

misalnya tepung. Sedangkan contoh opererasi yang kedua yaitu pemotongan

dimana operasi ini menghasilkan bahan dengan ukuran yang relatif masih besar. 

Tipe mesin Size reduction (pengecilan ukuran) terbagi menjadi empat tipe

yaitu cutter(pemotongan), Crusher (penghancuran), grinderdan milling

(penggilingan). Operasi pemotongan biasanya dilakukan pada buah dan sayur

yaitu untuk canning, penghancuran yaitu diaplikasikan pada proses choping pada

batang jagung untuk pakan ternak, grinding untuk batu kapur dan bebijian, dan

milling untuk menghasilkan tepung (Raharjo, 1976).

Tipe mesin size reduction yang pertama adalah Crusher. Crusher 

merupakan Alat size reduction yang memecahkan bongkahan padatan yang besar

menjadi bongkahan‐bongkahan yang lebih kecil, dimana ukurannya sampai batas

beberapa inch.  Crusher terbagi menjadi dua yaitu Primarycrusher dan

Secondarycrusher. Primarycrusher Mampu beroperasi untuk segala ukuran feed.

Produk yang dihasilkan mempunyai ukuran 6‐10 inch. Sedangkan

secondarycrushermampu beroperasi dengan ukuran feed, seperti di produk

primarycrusher dengan ukuran 4 inch. Tipe mesin size reduction yang kedua yaitu

cutter (pemotong). Mesin tipe ini mempunyai cara kerja yang berbeda dengan size

reduction sebelumnya. Pada cutter ini, cara kerjanya dengan memotong. Alat ini

dipakai untuk produk ulet dan tidak bisa diperkecil dengan cara sebelumnya.

Ukuran produk  yaitu 2‐10 mesh. Tipe mesin yang terakhir yaitu grinder dan

miller. Mesin tipe ini  beroperasi untuk memecah bongkahan yang dihasilkan

crusher, sehingga bongkahan ini menjadi bubuk. Untuk intermediate grinder,

produk yang dihasilkan ± 40 mesh. Ultrafinegrinder hanya dapat menerima

ukuran feed lebih kecil /4 mesh.

Pada intinya fungsi dari pengecilan ukuran adalah untuk mempermudah

dalam proses penyimpanan, untuk mempermudah dalam proses pengolahan, untuk

mempermudah dan mempercepat dalam proses pengeringan, dan untuk

selanjutnya diekstrak.

4

Terdapat 4 prinsip size reduction yaitu kompresi (tekanan), impact atau

pukulan, atrisi, dan slice atau cutting. Kompresi adalah pengecilan ukuran dengan

tekstur yang keras. Impact digunakan untuk bahan padatan dengan tekstur

kasar .Atrisi atau gerus digunakan untuk menghasilkan produk dengan tekstur

halus. Cutting atau slicing digunakan untuk menghasilkan produk dengan ukuran

dan bentuk tertentu.

Secara umum tujuan dari size reductionatau pemecahahan ini adalah untuk

menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu, dan

memecahkan bagian dari mineral atau kristal dari persenyawaan kimia yang

terpaut pada padatan tertentu.

2.2 Jenis-Jenis Size reduction

Berdasarkan cara kerja dan ukuaran produk yang diperoleh, maka peralatan

size reduction dapat dibedakan menjadi empat kelompok yaitu :

1. Crusher (mesin pemecah)

2. Grinder (mesin giling)

3. Cutting machine (mesin pemotong)

2.2.1 Crusher (Mesin Pemecah)

Mesin crusher (pemecah) bertugas sebagai pemecah bongkahan besar

menjadi kepingan kecil. Crusher terbagi menjadi dua yaitu Primarycrusher dan

Secondarycrusher. Primarycrusher digunakan untuk mengerjakan bahan mentah

hasil tambang dan dapat menampung segala macam yang keluar dari mulut

tambang dan memecahkannya menjadi kepingan – kepingan berukuran 6-10 inchi.

Sedangkan secondarycrusher bertugas memecah lagi kepingan – kepingan

danMampu beroperasi dengan ukuran feed, seperti di produk primarycrusher

dengan ukuran /4 inch.

Secara umum crushers dibedakan menjadi

a. JawCrushers

JawCrusher adalah jenis crusher yang paling banyak digunakan untuk

crusher primer. Jenis ini paling efektif digunakan untuk batuan sedimen

sampai batuan yang paling keras seperti granit atau basalt.

5

Jawcrushermerupakan mesin penekan (compression) dengan rasio pemecahan

6:1. Umumnya untuk material hasil peledakan, material yang berukuran

sampai dengan 90 % dari bukaan feednya dapat diterima. Untuk kerikil,

karena umumnya berbentuk bulat, disarankan pemakaian material dengan

ukuran 80 % dari bukaan. Secara umum dischar ge material dua kali setting

crusher. Gradasi keluaran diatur dengan bukaan discharge setting.

Gambar 2.1 Jaw Crusher

Alat pemecah rahang ini terutama dipakai untuk memecah bahan olahan

berupa bijih-bijih atau batu-batu. Bahan olahan ini ini dipecah diantara dua rahang

besi atau baja. Konstruksinya mempunyai sepasang rahang yang satu diam dan

yang satunya bergerak maju mundur ( bolak-balik ). Proses pemecahan bahan

olahan dari pemecah rahang ini berlangsung berkala dengan cara tekanan &

potongan.

Pemecah rahang mempunyai 2 sistem :

1. Sistem Dodge dengan ciri-ciri titik engsel di bawah, bagian atas bergerak

mundur maju. Kelebihan pemecah menurut sistem Dodge ialah pada titik

engselnya terletak dibagian bawah. Pada waktu pemecahan berlangsung lubang

pembuang hanya sedikit terbuka (seolah-olah tetap). Oleh karena itu hasil

olahannya akan lebih rata. Kekurangannya ialah lubang pembuangannya mudah

tersumbat.

6

Gambar 2.2 Pemecah rahang sistem Dodge ( The dodge jawcrusher )

2. Sistem Blake dengan ciri-ciri titik engsel di atas, bagian bawah bergerak

mundur maju.Pemecah menurut sistem Blake paling banyak di pakai karena tidak

mempunyai kekurangan seperti Dodge. Hanya saja sistem Blake hasil olahan

kurang rata. Supaya mulut kedua rahang itu tidak mudah rusak, biasanya dilapis

dengan plat baja yang dikeraskan dan mudah diganti. Pada bidang penekan dari

plat baja itu dibentuk rusuk-rusuk bergerigi untuk mempercepat proses

pemecahannya.

Gambar 2.3 Pemecah rahang sistem blake ( The blakejawcrusher )

Untuk mendapatkan usaha penekanan yang besar dan pergerakan yang

teratur, dipasang roda penerus. Biasanya di buat dari besi tuang pejal. Untuk

mempercepat membukanya kembali rahang bagian bawah digunakan sebuah

pegas sekrup. Kemungkinan yang terjadi ialah bahwa selama alat pemecah

tersebut bekerja ada suatu bahan olahan yang keras dan hampir tidak dapat

7

dipecahkan masuk diantara kedua rahang/mulut rahang sehingga mengakibatkan

kerusakan-kerusakan yang besar pada mesin ini. Maka untuk memperkecil

kerusakan-kerusakan itu, diusahakan supaya bagian yang rusak itu harganya

murah dan mudah di pasang. Dalam pemecah rahang itu terdapatlah apa yang

dinamakan “Baut Pecah”. Pada baut ini akan terjadi gaya geser yang besar bila

ada benda yang besar masuk ke dalam mulut rahang dan mengakibatkan patahnya

baut pecah tersebut, sedangkan pada bagian lain tidak akan terdapat kerusakan

lagi.

b. Primary Impact Crushers

Crusher Impak Primer biasanya digunakan untuk batu kapur atau untuk

penggunaan dengan abrasi lebih rendah. Single impeller impact breakers

menghasilkan produk yang bentuknya seperti kubus meskipun semula merupakan

batu lempengan serta meningkatkan kualitas aggregat dan mempertinggi kapasitas

plant. Pemecahan impak bekerja disepanjang garis belahan alam untuk

menghasilkan material dengan sudut yang kurang tajam. Ukuran pemecah impak

umumnya menunjukkan feed openingnya. Dengan rasio pemecahan sampai dengan

20:1, persyaratan pemecahan sekunder dikurangi bila dibandingkan jenis tekanan

primer pemecah impak biasanya digunakan untuk material dengan 10-15 abrasif

atau kurang. Gradasi keluaran diatur dengan berbagai kecepatan dan stripper

car setting.

c. Cone Crushers

Cone Crusher digunakan secara luas sebagai mesin pemecah batu sekunder

dan tersier seperti halnya jaw crusher untuk pemecah batu primer. Crusher jenis

cone merupakan mesin serba guna bagi kebanyakan pasir dan kerikil serta

material yang memiliki ukuran butir asal (sebelum dipecah) 20-25 cm yang tidak

memerlukan lagi crusher primer.

Untuk batu hasilledakan, cone cruher berfungsi sebagai crusher lanjutan

dan/atau crusher akhir setelah crusher primer. Head cone Head cone hal s dapat

mengurangi material menjadi 6 mm minus dengan rasio pemecahan 4-6 : 1.

Berbagai susunan liner menyesuaikan masing-masing mesin dengan ukuran batu

8

yang akan dipecah dan persyaratan produk. Gradasi produk berubah mengikuti

bukaan setting samping yang tertutup. Konstruksinya mempunyai sepasang

kerucut yang satu diam dan yang satunya berputar. Proses pemecahan bahan

olahan dari pemecah rahang ini berlangsung continue dengan cara gesekan dan

potongan. Akan tetapi pada pemecah kerucut ini cara memecahnya tidak berkala

seperti pemecah rahang melainkanterus-menerus. Pada waktu pemecah kerucut ini

bekerja, ujung sumbu ata kerucut berfungsi sebagai engsel, sedangkan ujung

bagian bawah berkeliling hingga gerakan kerucut berayun mengelilingi bagian

bawah dalam selubung yang tetap. Akibat ayunan kerucut ini jarak antara kerucut

dengan selubung berubah-ubah. Pada waktu ruang itu sedang mengecil terjadi

pemecahan dan pada waktu ruang membesar bahan olahan yang sudah di giling

akan turun. Pekerjaan ini berlangsung sepanjang keliling kerucut dan terus-

menerus.

Gambar 2.4 Cone Crusher

Konstruksi sebuah pemecah kerucut yang diputarkan dengan perantaraan

sebuah roda sabuk dengan roda gigi konis (roda gigi tirus). Dalam pesawat ini

sumbu utama bagian bawah dimasukkan kedalam suatu tabung eksenterik. Bila

tabung tersebut di putar makanya sumbunya akan berayun.Kadang-kadang bidang

penekan kerucut dan tabung kerucut membentuk rusuk-rusuk dan bisa diganti

bilamana sudah tipis atau aus.

9

d. Horizontal Secondary Impact Crushers

Crusher Impak Sekunder Horizontal menggabungkan kelebihan pemecah

batu jenis impak dengan teknologi high chrome. Crusher impak sekunder

menghasilkan produk berbentuk kubus (diperlukan pada spesi ikasi yang saat ini

semakin ketat pada material yang sebelumnya sangat abrasive untuk proses impak.

Gambar 2.5 Impact Crusher

Dengan rasio pemecahan sampai dengan 12:1, crusher impak sekunder

dapat mengurangi atau bahkan menggantikan crusher akhir. Dari ukuran ter besar

yang masuk 30 ± 40 cm dapat dihasilkan dapat diatur melalui 2 (dua) cara. Yang

pertama dengan mengubah kecepatan rotor. Semakin cepat, produk yang

dihasilkan semakin halus Yang kedua dengan mengatur pelat pemecah juga

dapat berpengaruh terhadap gradasi keluaran.

e. Pemecah Menengah (Roll Crushers)

Roll Crusher sangat diperlukan untuk menghasilkan produk dengan

ukuran tertentu Crusher jenis tekanan ini menghasilkan variasi pemecahan

yang lebih besar dibanding jenis crusher lainnya. Crusher dengan roll ganda

memiliki rasio pemecahan terbatas antara 2 - 2,5:1. Roll triple menghasilkan

rasio pemecahan 4 - 5 :1. Untuk meningkatkan pr oduksi serta agar keausan

dapatmerata, harus diusahakan agar material yang masuk dapat tersebar

10

merata dipermukaan roll. Gradasi keluaran diatur dengan bukaan setting

pembuang. Roll tidak terpengaruh oleh kelembaban atau plastisitas material seperti

pada crusher jenis cone. Pemecah menengah pada umumnya bahan olahan untuk

di pecah berasal dari hasil olahan pemecah kasar.

Gambar 2.6 Horizontal Roll Crusher

Untuk pemecah menengah ini, di sebut juga pemecah putar. Cara

pengerjaan pemecahan pada pemecah putar berdasarkan tekanan dan gesekan.

Bahan olahan dilewatkan diantara dua buah roda yang  berputar degnan arah yang

berlawanan. Biasanya pemasangan salah satu dari  kedua roda itu tetap, sedangkan

yang  satunyalagi dapat bergerak maju mundur karena ditahan oleh pegas sekerup

baja.

Bila kecepatan putar kedua roda itu sama, maka bahan olahan hanya

dilinyak atau dipecahkan. Sedangkan bila kecepatan putar kedua roda itu tidak

sama, bahan olahan selain dipecahkan juga dipuntir.

Penggunaan pegas ulir ialah untuk menjaga supaya roda putar dapat

kembali, bilamana sewaktu-waktu mundur atau merenggang dari roda putar yang

lain. Hal ini dapat terjadi bilamana ada bahan olahan yang keras dan tidak dapat

dipecahkan masuk diantara kedua roda putar. Sehingga tidak terjadi kerusakan

pada bagian-bagian mesin pemecah tersebut.Roda putar biasanya dibuat dari besi

tuang yang dikeraskan atau keliling dari roda itu dilapisa degnan ban baja yang

dikeraskan.

Gambar di bawah ini, menunjukkan sebuah pemecah putar yang hanya

terdiri dari dua roda putar. Biasanya pemecahan dari mesin semacam ini tidak

11

dapat mencapai hasil yang diinginkan bila penggilingan hanya satu kali, sehingga

pemecahan dikerjakan berkali-kali. Pemecah putar bertingkat terdiri dari beberapa

roda putar dan jarak antara roda-roda putar itu tidak sama (makin kecil ),hingga

hasil akhir dari pemecah semacam ini dpt mencapai besar butir yang diinginkan.

Pemecahan putar semacam ini sering kali dipakai untuk memecah hasil dari

pemecah kasar.

Gambar 2.7 pemecah putar tidak bertingkat

Gambar 2.8 Pemecah putar bertingkat dua

f. Vertical Shaft ImpactCrushers

Crusher Impak Corong Vertikal, sebagaimana crusher impak sekunder

horizontal, cruher impak coron vertikal menggabungkan keunggulan impak

dengan bahan logam bersepuh high chrome. Ini merupakan crusher akhir yang

dapat menghasilkan produk berbentuk kubus tergantung susunan crusher, material

12

dengan abrasi 75-80 % dapat ditangani dengan crusher ini. Ukuran material yang

masuk dibatasi 5 -8 cm, tergantung ukuran crusher.

Gambar 2.9Vertical Impact Crusher

Crusher jenis ini adalah mesin yang sangat memuaskan untuk

menghasilkan chip untuk per kerasan beraspal berukuran12 - 20 mm. Susunan

table/envil akan menghasilkan gradasi paling halus dengan keausan paling

tinggi. Crusher ini dapat ditambah rotor yang dapat mengganti shoe table dan

berpasangan dengan anvil ring atau rock shel pada material yang lebih abrasi .

Seperti pada crusher jenis impak lainnya, per ubahan kecepatan akan merubah

gradasi keluaran.

g. Hammermillss / Limemilis

Hammermills/Limemill cruher jenis mill digunakan untuk batu kapur

berkualitas tinggi, dengan kadar abrasi yang kurang dari 5 %, menghasilkan

jumlah besar material halus. Hammermills umumnya digunakan untuk

pemecah sekunder yang dapat menerima feed material berukuran sampai

dengan 20 cm dan memiliki rasio pemecahan 20:1 Limemill didesain khusus

untuk menghasilkan " Quality aglime" dan dapat mener ima feed material

berukuran sampai dengan 10 cm. emilihan kapasitas / kemampuan untuk

menerima feed material yang tepat, kedudukan pelat breaker dan kecepatan

crusher menentukan gradasi crusher untuk kedua unit.

Hammermillss biasanya digunakan untuk penggerindaan makanan binatang

seperti pelet dan disediakan lengkap dengan dibangun menghembus. Penggemar

13

ini memungkinkan yang mentah dan mengandaskan material untuk disampaikan

seluruh sistem, dan mempunyai suatu keuntungan tambahan mendinginkan

makanan di dalam proses itu. Yang sederhana hanyalah konstruksi sempurna

penggilingan memungkinkan jadinya ditampung ke dalam kebanyakan sistem yang

berjalan.

Suatu silinder horisontal dilapisi dengan plat baja, didalamnya terpasang

baling-baling yang dilengkapi dengan palu. Pada pengoperasiannya, bahan hasil

pertanian yang terdapat pada plat baja dihancurkan oleh gaya tumbuk yang berasal

dari tumbukan palu. Pada desain yang lain dari mesin mesin jenis ini memakai

suatu ayakan sehingga produk yang telah dihancurkan dan memiliki ukuran

tertentu yang dapat lolos dari suatu lubang.

Gambar 2.10 Hammermillss atauLimemilis

Suatu hammer mill adalah suatu mesin untuk mengiris-iris material ke

dalam partikel. Mereka mempunyai banyak sort, jenis aplikasi di banayk dalam

industri.

2.2.2 Grinder (Mesin Giling)

Grinder adalah alat untuk memecah bongkahan yang dihasilkan crusher,

sehingga bongkahan ini menjadi bubuk.

14

a. Penggiling Fuller

Dalam penggiling pusingan ini sebuah peluru atau lebih yang bergerak bebas

dalam rumah-rumah atau lintasan giling akan bergerak berkeliling dalam sebuah

lintasan akibat pergerakan dari tangan-tangan yang diputarkan oleh suatu sumbu.

Bila tangan-tangan ini berputar semakin cepat, maka semakin besar pula gaya

sentrifugal yang terjadi pada peluru terhadap lintasan gilingnya. Biasanya hasil

giling dari penggiling semacam ini sangat halus, sehingga pengeluaran hasil

gilingnya ditiup oleh udara dari lintasan giling dan ditangkap oleh sebuah

penampung. Penggiling ini sering dipakai untuk membuat arang bubuk dan semen.

Gambar 2.11 Penggiling fuller

b. Penggiling Raymond

Pada penggiling Raymond terdapat tiga sampai enam buah sumbu yang

digantungkan berengsel pada tangan-tangan. Pada ujung-ujung sumbu itu dipasang

roda-roda penggiling. Bila poros utama berputar, maka tangan akam membawa

tanga-tangan yang menggantung itu akan berputar berkeliling. Roda-roda

penggiling akan menekan pada cincin penggiling atau lintasan giling hingga bahan

giling akan digilas sampai halus.

Pemasukan bahan giling diatur dengan menggunakan sebuah roda sudut yang

berputar dengan kecepatan yang tetap.Dibagian bawah roda penggiling dipasang

sudu-sudu atau kipas-kipas angin yang turut berputar bila sumbu utama berputar.

Sudu-sudu ini akan menghembus keatas hingga bahan giling yang sudah halus

akan tertiup dan ditangkap, kemudian dipisahkan oleh sebuah pemisah zat yang

15

disebut pesawat topan. Sebagai pengganti sudu-sudu atau kipas angin, kadang-

kadang dipakai juga sebuah baling-baling. Penggunaan baling-baling ini selain

untuk meniup bahan giling yang sudah halus, juga untuk menjaga bilamana ada

bahan giling yang jatuh ke bawah ruang giling. Oleh sebab itu bahan giling itu

akan kembali diantara roda penggiling dan lintasan giling.

Penggiling Raymond sering dipakai untuk menggiling fosfat, batu kapur,

arang bubuk, dan sebagainya pada mesin dengan ukuran sedang, kapasitas giling

sampai kira-kira 5000 kg arang batu tiap jam dengan ukuran butir yang dihasilkan

kira-kira 0,07 mm.

Gambar 2.12 Penggiling Raymond

c. Penggiling Peluru

Penggiling peluru terdiri dari sebuah tromol yang pada bagian dalamnya diisi

peluru-peluru yang dibuat dari baja atau batu. Peluru-peluru itu berada diatas

tembereng-tembereng yang disusun pada keliling dagian dalam teromol.

Tembereng-tembereng ini mempunyai lubang-lubang sedangkan diluar dari

keliling tembereng ini dipasang pula sebuah teromol yang merupakan ayakan.

Cara kerja dari penggiling peluru ini adalah sebagai berikut. Bila teromol

penggiling berputar, tembereng-tembereng dan ayakannya akan ikut berputar

bersama-sama menurut sumbu mendatar. Bahan giling dimasukkan dari bagian

atas sehingga bercampur dengan peluru-peluru. Bahan giling yang sudah halus

akan keluar dari lubang yang pengeluaran setelah melewati tembereng-tembereng

dan ayakan yang berbentuk teromol.

16

Bentuk hasil giling dari penggiling peluru ini tidak pernah bersudut tapi

berbentuk bola, yang kadang-kadang sangat penting bagi suatu industri.

Penggilingan peluru ini dapat berjalan terus-menerus.Pada mesin sedang bekerja,

peluru-peluru ini tidak boleh jatuh diatas ayakan, karena dapat mengakibatkan

ayakan menjadi cepat rusak.

Kadang-kadang pengeluaran hasil giling yang sudah halus pada mesin ini

bersama-sama dengan air yang diisikan kedalam teromol penggiling. Pengerjaan

secara demikian ini disebut penggilingan basah.Sebuah peluru penggiling yang

teromolnya sangat panjang (kalau dibandingkan dengan garis tengahnya) disebut

pipa penggiling.

Karena bahan giling yang dimasukkan atau dikerjakan dalam sebuah pipa

penggiling harus menjalani seluruh panjang dari teromol itu, maka hasil giling

akan sangat halus karena lebih lam menjalani proses penggilingan bila

dibandingkan dengan hasil dari penggiling peluru biasa (yang teromolnya lebih

pendek). Sebuah pipa penggiling dapat dipakai untuk penggilingan kering ataupun

penggilingan basah.

Penggiling peluru biasanya dipakai untuk menggiling tanah liat, tepung

Thomas, tulang, arang kayu, bahan cat, pelapis kaca, email, kwarsa, dan

sebagainya. Ukuran butir bahan giling diantara 20-50 mm, dan ukuran butir hasil

giling kira-kira 0,25 mm.

Gambar 2.13 Penggiling Peluru

17

d. Penggiling Buhrstone

Penggiling buhrstone terdiri dari dua buah penggiling yang tersusun

bertingkat. Pada waktu mesin bekerja, salah satu dari batu tersebut berputar atau

yang disebut dengan batu jalan, sedangkan batu yang tidak berputar disebut batu

giling.

Batu giling yang berputar bisa batu bagian atas, dengan batu giling bawah

yang diam atau bisa juga sebaliknya. letak dari dua batu giling tersebut tidak saling

menekan, melainkan mempunyai jarak yang mudah diatur sesuai dengan

kebutuhan.Batu giling bagian atas bisa dinaik-turunkan dengan cara mengatur

bautnya, sedangkan batu giling bagian bawah dapat diturun-naikkan dengan cara

pengaturan roda tangan.Batu giling bagian atas dan bagian bawah mempunyai

alur-alur yang berlawanan, sehingga bila batu giling berhadapan akan membentuk

sudut lancip yang berupa tepi alur tajam yang membantu memotong bahan giling

dan menggeser bahan kearah keliling bidang giling.

Prinsip kerja :

Bahan giling masuk dari bagian atas dan masuk ke bagian ruang tengah

penggiling. batu giling bawah berputar menggiling bahan dan hasil gilingan keluar

dari bagian bawah dengan ukuran bulir 0,07 mm. Penggiling buhrstone dapat

bekerja terus menerus dan banyak dipakai untuk menggiling rempah-rempah,

pigmen, dll.

Gambar 2.14 Penggiling burhstone

18

e. Penggiling Ultra

Bahan olahan, masuk dari atas ke dalam ruang penggilingan, ini dicapai

dengan menggunakan udara terkompresi, ditiup dalam melalui titik injeksi

berpusat. Proses penggilingan dicapai dengan dampak dan penggilingan partikel

satu sama lain. Pengelompokan terpadu memilih partikel dari ukuran yang

dibutuhkan dan mengembalikan ukuran partikel yang tidak diinginkan kembali ke

proses penggilingan sampai ukuran yang dibutuhkan tercapai.

Gambar 2.15 Penggiling Ultra

f. Roller Mill

Roller Mill seperti gambar diatas sering juga medium- speed mill. Bagian

utamanya terdiri dari roll-roll penghancur (crushing roll) dan confining ring.

Energi untuk menggerus per ton Iebih rendah (sebagai gambaran: ball-mill 13

hp/ton; hammer-mill “.‘ 22 hp/ton; roller-mill ‘‘ 9 hp/ton).

Prinsip kerja:

Hampir sama dengan Bowl (Rolle,) Mill, hanya saja partikel padatan

tergerus diantara roll- roll dan confining ring. Plow (‘pengaduk’) yang terpasang

pada apron dibawah crushing-roll berfungsi untuk mengaduk partikel-partikel

penghancuran (crushing zone). Alat ini seringkali dilengkapi dengan ayakan

19

internal (internal screen) untuk menapis partikel-partikel padatan dengan ukuran

yang tidak diinginkan partikel yang terlalu besar). Produk dengan ukuran yang

diinginkan keluarlewat atas terbawa oleh udarayang dihembuskan kedalam alat.

Gambar 2.16 Roller Mill

g. Bowl Mill (Penggiling Mangkok)

Alat utamanya berupa sebuah mangkok yang dilengkapi dengan roll-roll

didalamnya (mangkok dan roll masing-masing mempunyai alat penggerak sendiri-

sendiri/terpisah).

Prinsip kerja:

Umpan masuk dari feed hopper kedalam mangkok yang berputar (mangkok

dilapisi dengan bahan dengan kekerasan > kekerasan bahan yang digerus _

grinding ring). Didalam mangkok tersebut, butiran-butiran padatan tergerus oleh

roller yang berputar berlawanan arah dengan arah putaran mangkok. Partikel-

partikel yang cukup halus akan terbawa keatas oleh udara (yang dihembuskan

kedalam roller-mill). dan keluarkeat as. Diluar, produk selanjutnya ditangkap

menggunakan cyclone.

20

Gambar 2.17 Bowl Mill

h. Attrition Mills

Dalam sebuah attrition mill, partikel-partikel padatan lunak digesek diantara

permukaan dan cakram-cakram yang berputar. Sumbu cakram biasanya

horisontal, kadang-kadang vertical. Berdasarkan putaran cakram, ada dua jenis

attrition mill, yaitu:

(a). Single-runner satu cakram diam, cakram yang lain berputar.

(b). Double-runner, kedua cakram tar berlawanan arah dengan kecepatan

tinggi.

Seringkali kedalam mill dihembuskan (terutama pada double runner mill,

dimana ukuran produk lebih halus) untuk mengeluarkan padatan halus (serbuk)

dan menjaga gap (yaitu ruang antara cakram dengan casing) agar tidak tersumbat

(choking).Pada single runner mill, diameter cakram 10 sampai 54 in (250 sampai

1370 mm), dan antara kecepatan putar antara 350 sampai 700 rpm. Pada double

runner mill tinggi, yaitu antara 1200 sampai 7000 rpm. Ukuran umpan maksimum

sekitar 1/2 in (12 mm) dan harus dimasukkan dengan kecepatan putar yang

terkontrol. Ukuran produk, biasanya lolos 200-mesh.

21

Gambar dibawah adalah contoh sebuah beberapa jenis attrition mill.

Gambar 2.18 Attrition Mill.

i. Tumbling Mills

Tumbling Mills umumnya berbentuk silinder horisontal yang berputar

perlahan pada sumbu horisontalnya. Didalamnya terdapat padatan-padatan keras

biasanya logam) yang mengisi sekitar 50% volume ruang silinder (disebut sebagai

grinding medium). Karená putaran mill, grinding medium akan terangkat sampai

ketinggian tertentu, kemudian jatuh dan menimpa/memukul padatan-padatan yang

ada dibawahnya. Grinding medium dapat berbentuk: batangan logam (dalam rod

mill), rantai logam atau bola-bola logam (dalam rod mill). Tumbling mill tidak

cocok digunakan untuk menghaluskan padatan yang abrasive.

Kapasitas dan Kebutuhan Energi:

Rod-Mill : 5 - 200 ton/jam, dengan produk ukuran 10 mesh. Kebutuhan

energi total untuk padatan keras sekitar 4 KWh/ton.

Ball-Mill : 1 - 50 ton/jam, dengan 70% sampai 90% produk berukuran lebih

kecil dan 200 mesh. Kebutuhan energi untuk padatan keras sekitar

16KWh/ton.

22

a. Ball-Mill

Merupakan salah satu bentuk tumbling-mill. Biasanya berupa kompartemen

(shell) yang berbentuk silinder atau konis yang berputar pada sumbu

horisontalnya. Didalamnya berisi bola-bola penggilas sebagai media penghancur.

Tergantung padabahan yang akan dihancurkan, bola-bola penggilas dapat terbuat

dan: besi, baja, porselen dil. Biasanya, (L/D untuk Ball-Mills ‘‘ 1.0 (lihat dimensi

gambar dibawah).

Prinsip kerja:

Silinder/kompartemen berputar pada sumbu horisontalnya. Partikel-partikel

padatan didalam akan terlempar dan tergilas bola-bola penggilas menjadi butir-

butir yang sangat halus. Produk halus dikeluarkan dengan :

1. overflow melalui lubang yang terpasang pada sumbu (hollow trunnion)

2. kemiringan dan partikel keluar melalui lubang-lubang pada perifri

(lubang-lubang pada sisi bagian keluar mill).

3. dihembus oleh udara (untuk partikel-partikel yang sangat halus dan

kering).

Gambar 2.19 Ball Mill

23

1. Ukuran umpan Ball-Mills tergantung padatingkat kerapuhan umpan

padatan.

- Untuk padatan yang sangat rapuh (veiy fragile): 2.5 - 4cm (1-1.5 inch).

- Ukuran umum umpan: ‘s.’ 1 cm (i’ 0.5 inch)

2. Ukuran bola-bola penggilas (diameter): 1-6 inch.

Volume bola-bola penggilas: ‘S.’ 50% volume kompartemen.

3. Reduction Ratio 20:1 sampai 200 : 1.

Gambar 2.20 Ball Mill

Ball-Mill dapat dioperasikan pada keadaan kering maupun dalam kedaan

basah. Operasi dalam keadaan basah dapat meningkatkan kapasitas maupun

efesiensi.

2.2.3 Cutting Machine (Mesin Pemotong)

Cutter adalah alat ini mempunyai cara ker ja yang berbeda dengan size

reduction sebelumnya. ada cutter ini, cara kerjanya dengan memotong. Alat ini

dipakai untuk produk ulet dan tidak bisa diperkecil dengan cara sebelumnya.

Ukuran produk 2 10 mesh Operasi size reduction sering digunakan pada

indusrti. industri yang memerlukan bahan baku dalam ukuran tertentu dan

produk dalam ukuran tertentu, misalnya industri semen, batu bara,

pertambangan, pupuk keramik, dll. Pemilihan jenis alat yang digunakan

24

biasanya berdasarkan ukuran feed pada produk, sifat bahan, kekerasan bahan, dan

kapasitasnya Energi yang dibutuhkan untuk operasi size reduction sangat

bergantung dari ukuran partikel yang dihasilkan. Makin kecil partikel, maka

makin besar energi yang dibutuhkan.

Gambar 2.21Cutter

1) Milling (penggilingan)

Proses milling adalah suatu proses permesinan yang pada umumnya

menghasilkan bentukan bidang datar (bidang datar ini terbentuk karena

pergerakan dari meja mesin) dimana proses pengurangan material benda kerja

terjadi karena adanya kontak antara alat potong yang berputar

pada spindle dengan benda kerja yang tercekam pada meja mesin.

Mesin milling jika dikolaborasikan dengan suatu alat bantu atau alat potong

pembentuk khusus, akan dapat menghasilkan beberapa bentukan-bentukan lain

yang sesuai dengan tuntutan produksi ,misal : Uliran , Spiral ,Roda gigi,Cam,

Drum Scale, Poros bintang, Poros cacing,dll.

Pada Tahun 1818 mesin milling pertama kali ditemukan di New Heaven

Conecticut oleh Eli Whitney. Pada tahun 1952 John Parson mengembangkan

milling dengan kontrol basis angka (Milling Numeric Control) dalam

perkembangannya mesin milling mengalami berbagai perkembangan baik secara

mekanis maupun secara teknologi pengoperasiannya.

25

a. Mesin frais vertikal

Gambar 2.22MesinMilling Vertical

Merupakan mesin frais dengan poros utama sebagai pemutar dengan

pemegang alat potong  dengan posisi tegak. Mesin ini adalah terutama sebuah

mesin ruang perkakas yang di konstruksi untuk pekerjaan yang sangat teliti.

Penampilannya mirip dengan mesin frais jenis datar. Perbedaan adalah bahwa

meja kerjanya dilengkapi gerak keempat yang memungkinkan meja untuk

berputar horizontal.

b. Mesin frais Horizontal

Gambar2.23 Mesin Milling Horizontal

Merupakan mesin frais yang poros utamanya sebagai pemutar dan

pemegang alat  potong pada posisi mendatar.

26

c. Mesin Frais Universal

Gambar 2.24 Mesin Milling Universal

Mesin frais universal ini adalah mesin produksi dari konstruksi yang kasar.

Bangkunya ini adalah benda cor yang kaku dan berat serta menyangga sebuah

meja kerja yang hanya memiliki gerakan longitudinal. Penyetelan vertikal di

berikan dalam kepala spindle dan suatu penyetelan lintang di buat dalam pena

atau ram spindel.

27

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Size reduction adalah proses mengecilkan ukuran dari suatu komoditi

pertanian untuk menghasilkan suatu produk dengan nilai mutu dan nilai tambah

yang tinggi. Tujuannya yaitu untuk mempermudah dalam proses selanjutnya

seperti untuk mempermudah dalam penyimpanan, mempermudah proses

pengolahan maupun pengeringan, dan baik untuk pengekstrakan.

Tipe mesin Size reduction (pengecilan ukuran) terbagi menjadi empat tipe

yaitu cutter (pemotongan), Crusher (penghancuran), dangrinder. Berdasarkan

pada produk akhir yang dihasilkan pengecilan dibagi menjadi dua yaitu

pengecilan ekstrim dan pengecilan yang relatif masih berukuran besar.

Terdapat empat prinsip dalam size reduction, yaitu kompresi, impact, atrisi,

dan slice. Kompresi adalah pengecilan ukuran dengan tekstur yang keras. Impact

digunakan untuk bahan padatan dengan tekstur  kasar. Atrisi atau gerus digunakan

untuk menghasilkan produk dengan tekstur halus. Cutting atau slicing digunakan

untuk menghasilkan produk dengan ukuran dan bentuk tertentu.

28

DAFTAR PUSTAKA

Henderson, S.M. dan R.L. Perry. 1982.“Agricultural Process EngineeringInc”.Westport : TheAVI Publishing Company.

Indra, W. 2012. Size Reduction.http://indrawibawads.com/2012/01/06/ alat–pengecil-ukuran-size.reduction/[ 1 maret 2016].

McCabe, W.L. dan J.C. Smith. 1976. “Unit Operations of Chemical Engineering”. Tokyo : McGraw Hill, Inc

Raharjo, M. 1976. “Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian”. Purwokerto : Universitas Jendral Soedirman.

Smith, H.P. 1955. “Farm Machinery and EquipmentInc.Fourth Edition”, New York : Mc Graw-Hill Book Co.

29