grate cooler (in cement production)
TRANSCRIPT
Kelompok 6
1
Laela Riza K, 12210002
Anggi Sagitha P, 12210010
Fadlianor, 12210017
Khusnan Aji P, 12210023
Presented By :
2
3
•Pendahuluan (pengenalan Reaktor Cooler)
•Bagian Utama Cooler
•Cara Kerja Cooler
•Laju Reaksi Pendinginan
•Parameter Dan Variabel Control
•Cooler Upset Conditions dan Study Case
4
Outline
Pendahuluan
Pengenalan Reaktor Cooler
5
suatu grate yang men-transport clinker dengan gerakanreciprocating dan fan dengan ducting system yangmendistribusikan udara melewati lapisan clinker denganmaksud untuk mendinginkan clinker
Basic Concept
6
Grate Cooler
Primary air
Cooling air
Secondary air
Tertiary air
Cooledclinker
Hot clinker
Waste air
Middle air
Recuperation zone
Cooling zone
7
Pendinginan clinker
Recuperation panas untukdimanfaatkan di dalam Kiln system
Transport clinker setelah Kiln system
Apa fungsi GRATE COOLER ?
8
Heat Recuperation Terminology
Apakah Recuperation itu ?
Adalah suatu proses dimana udara dari fan cooler melewatilapisan clinker panas untuk kemudian panas dari clinker dipisahkan dan diuapkan menjadi gas panas.
Gas panas tersebut dimanfaatkan sebagai :
Dimana :
KI = Aliran clinker dari kiln
KO = Aliran clinker keluar
Cooler
SA = Udara sekunder ke kiln
TA = Udara tersier ke SP
VA = Udara buang ke EP
CA = Udara Pendingin9
• Klinker panas sangat sulit untuk ditransportasikan.
• Klinker panas berpengaruh tidak baik terhadap proses penggilingan selanjutnya.
• Agar diperoleh klinker yang bersifat amorf
• Recovery panas.
• Mengurangi biaya Produksi
• Pendinginan klinker yang baik dapat meningkatkan kualitas
• Agar C3S tidak terdekomposisi kembali menjadi C2S dan C.
10
Mengapa klinker perlu didinginkan?
Bagian-Bagian Utama Cooler
Komponen
11
Bagian-Bagian Utama Cooler
12
13
Horse shoe
Construction
Width
Length
Cara Kerja Cooler
15
16
Grate Cooler
Klinker 1360 - 1400 oC
Laju pendinginan
cepat
Klinker 100C -120C
kualitas klinker yang
baik.
• Klinker bisa langsung digiling dan efisiensi perpindahan panas dari klinker ke udara dapat berkisar 72 - 75 %.
• Penggunaan udaranya berkisar 1,8 - 2,4 Nm3/kg klinker
17
Chamber aeration systemA B
pressure untukaerasi chamber 18
Untuk memonitor volume
jatuhan clinker dari kiln, maka dipasanglah suatutransmitter pada grate cooler.
Jika volume jatuhan klinker lebih besar dari yang disetkan maka motor akan bergerak lebih cepat dengan tujuan untuk mengecilkan bed depth dan sebaliknya.
Data dari pengontrol tekanan juga akan dikirim ke pengontrol katup fan pertama.
Clinker Cooler
19
20
Clinker Cooler
Nilai bed depth yang besar akan menyebabkan laju kecepatan aliran udara yang kecil tidak cukup kuat untuk menembus klinker yang akan didinginkan.
Hubungan antara beda tekanan (P), laju alir udara (v) dan percepatan gravitasi (g) ditentukan oleh hubungan:
P = v2. ξ /2g dimana : ξ = densitas udara
Pertambahan nilai P akan berusaha diatur kembali dengan menambah laju aliran udara
Laju Pendinginan Cooler
21
22
Laju Pendinginan Klinker
Laju kecepatan pendinginan klinker menentukan
komposisi akhir klinker.
Jika klinker yang terbentuk selama pembakaran didinginkan perlahan maka beberapa reaksi yang telah terjadi di kiln akan berbalik (reverse)
23
Dengan pendinginan cepat fasa cair akan memadat
dengan cepat sehingga mencegah berkurangnya C3S.
Fasa cair yang kandungan SiO2-nya tinggi dan cair alumino-ferric yang kaya lime akan terkristalisasi sempurna pada pendinginan cepat.
Laju Pendinginan Klinker
24
Pendinginan klinker yang cepat berpengaruh pada
perilaku dari oksida magnesium dan juga terhadap soundness dari semen yang dihasilkan.
Makin cepat proses pendinginannya maka kristal periclase yang terbentuk semakin kecil yang timbul pada saat kristalisasi fasa cair.
Laju Pendinginan Klinker
25
Klinker dengan pendinginan cepat menunjukkan
daya spesifik yang lebih rendah. Hal ini disebabkan proporsi fasa cair yang lebih besar dan sekaligus ukuran kristalnya lebih kecil.
Laju Pendinginan Klinker
26
27
Parameter Dan Variabel Control
28
Secara garis besar pengaruh laju pendinginan klinker terhadap kualitas klinker
dapat terlihat berikut ini :
Material/Parameter Pendinginan lambat Pendinginan cepat
( 4-5 oC/menit ) ( 18 – 20 oC/menit )
MgO Kristal periclase Kristal glassy
C3A dan C4AF Kristaline Glassy
C2S dan C3S Kurang aktif Aktif
Stabil Tidak stabil
Ukuran partikel Lebih besar Relatif lebih kecil
Kuat tekan awal Tinggi Rendah
Kuat tekan akhir Rendah Tinggi
Keaktifan hidrolis Kurang Lebih baik
Ketahanan terhadap sulfur Kurang Baik
29
Pressure undergrate dipengaruhi oleh :
1. Ketebalan clinker bed – clinker bed yang tebal lebih susahditembus udara pendingin.
2. Rata-rata partikel size clinker – clinker bed yang tebalmempunyai resistance yang lebih rendah daripada clinkerbed yang halus.
3. Temperature clinker – naiknya temperatur clinker akanmenambah volume udara pendingin yang berakibatnaiknya bed resistance.
Optimum clinker bed depth memberi kesempatan udarapendingin melewati clinker di atas grate.
Undergrate Pressure (Bed Resistance)
30
Undergrate Pressure (Bed Resistance)
Bed depth Granulometry
Undergrate Pressure (Bed Resistance)
High Resistance
Low Resistance
clinker
Ilustrasi Volume udara terhadap fungsi dari Clinker Size
32
Control parameters adalah indikator yang membantumengontrol dan monitoring clinker cooler.
Main control parameters grate cooler yaitu:
Pressure under grate
Pressure Kiln hood
Flow udara
Temperatur udara sekunder dan tersier
Secondary control parameters grate cooler yaitu:
Temperature Grate plate
Temperature Clinker discharge
Grate Cooler Control Parameters
33
Grate Cooler Control Parameters and Variables
Clinker Discharge Temperature
Kiln Hood Pressure
To ILC & SLC
Undergrate Pressure
Cooling Air Flowrate
Grate Plate Temperatures
Control Parameters
Exhaust Fan Speed
Grate Speed
Air Flowrate
Control Variables
To Raw Mill
34
Cooler Upset Conditions
35
Cooler Upset Conditions
Kondisi upset adalah suatu kondisi proses abnormal yang mengganggu operasi dan dapat mengakibatkan kehilanganproduksi.
Tipikal kondisi-kondisi cooler upset yaitu :
Red river
Geyser effect
Snowman formation
Temperatur grate plate tinggi
Study Case
37
Red River A red river adalah lapisan
tipis clinker yang sangat panasdiatas lapisan clinker normal yang berjalan/mengalir lebihcepat ke cooler discharge end.
Tindakan yang dilakukan Naikkan
uniformity/distribusiclinker bed denganmenaikkan ketebalanclinker bed dalam cooler (dalam batas normal).
Optimalkan distribusiudara dalam cooler untukmemastikan aerasi yang cukup diatas area yang terjadi red river.
Pastikan clinker chemistry dari hasil pembakarannormal, misalnya Lsf Cl’ dlsb.
Red River
Geyser effect terjadi ketika
terlalu banyak udaradiatas grate cooler danudara secarakuat/langsung menembusclinker bed.
Tindakan yang dilakukan
Naikkan pressure undergrate denganmenurunkan speed grate cooler, ini akanmenaikkan ketebalanclinker bed.
Turunkan airflow
Geyser Effect
Blow through
39
Snowman Formation
40
Snowman formation adalah sebuah tumpukan/timbunan
material melting didalam inlet cooler yang mengganggu aliran udara ke kiln sebagai akibat dari kondisi kiln yang tidak stabil.
Snowman terdeteksi dalam cooler yaitu dengan adanya kenaikan pressure undergrate secara tajam yang diikuti dengan kenaikan speed grate.
Tindakan yang dilakukan
Kurangi panas pembakaran
Kurangi Kiln speed
Naikkan cooler airflow
Snowman Formation
41
Temperature udara exit cooler seharusnya serendah mungkin
untuk memastikan bahwa kuantitas udara panas yang dibuangke atmosphere sedikit (minim).
Pressure Kiln hood seharusnya selalu sedikit negatif.
Temperature udara secondary seharusnya tinggi dan stabil.
1. Kiln operation stability
2. Efisiensi fuel maksimum
Critical Variables
42
Rata-rata particle size clinker di dalam cooler
Ketebalan clinker bed
Temperature clinker dalam cooler
Banyaknya udara pendingin yang dimasukkan ke dalam cooler
Factors Influencing Under grate Pressure
43
44