hggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggghhhhhhhhggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg

1. Kelompok 6

2. 
Laela Riza K, 12210002
Anggi Sagitha P, 12210010
Fadlianor, 12210017
Khusnan Aji P, 12210023
Presented By :

4. 
suatu grate yang men-transport clinker dengan gerakan
reciprocating dan fan dengan ducting system yang
mendistribusikan udara melewati lapisan clinker dg maksud
untuk mendinginkan clinker
Basic Concept

5. 
Grate Cooler /
Terminology
Primary air
Secondary air
Tertiary air
Cooled
clinker
Hot clinker
Waste air
Middle air
Recuperation zone
Cooling zone

6. 
 Pendinginan clinker
 Recuperation panas untuk
dimanfaatkan dalam Kiln system
Transport clinker setelah Kiln
system
Apa fungsi GRATE
COOLER ?

7. 
Heat Recuperation Terminology
 Apakah Recuperation itu ?
Adalah suatu proses dimana udara dari fan cooler melewati
lapisan clinker panas untuk kemudian panas dari clinker
dipisahkan dan diuapkan menjadi gas panas.
 Gas panas tersebut dimanfaatkan sebagai :
Dimana :
KI = Aliran clinker dari kiln
O = Aliran clinker keluar
Cooler
SA = Udara sekunder ke kiln
TA = Udara tersier ke SP
VA = Udara buang ke EP
CA = Udara Pendingin

8.  Klinker panas sangat sulit untuk ditransportasikan.
 Klinker panas berpengaruh tidak baik terhadap proses
penggilingan selanjutnya.
 Agar diperoleh klinker yang bersifat amorf sehingga
mudah digilin
 Recovery panas yang terkandung pada klinker panas
diperlukan untuk mengurangi biaya produksi.
 Pendinginan klinker yang baik dapat meningkatkan
kualitas danproduksi semen.
 Agar C3S tidak terdekomposisi kembali menjadi C2S dan
Mengapa klinker perlu
didinginkan?

9. 
Bagian-Bagian Utama
Cooler

10. 

11. 
 Lining casing luar cooler terbuat dari konstruksi
baja/plate dan rip langit-langit diperkuat dengan beam.
Plate untuk dinding dilapisi dengan isolasi dan batu
tahan api castable, untuk mengurangi kehilangan radiasi
panas. Keadaan bagian dalam cooler dapat dilihat melalaui
inspection hole yang tersedia pada bagian atas dan
samping cooler.
Casing

12. 
 Cooling Grate terdiri dari beberapa baris grate plate yang
disusun sejajar dengan kemiringan 100.
 Grate plate terdiri dari dari movable grate dan stationary
grate yang disusun secara longitudinal terhadap arah
cooler.
Cooling Grate

13. 
 Movable frame digerakkan oleh Cylinder Hydraulic
Pump yang dihubungkan ke movable grate. Bukaan
pada dinding Cooler bagian bawah untuk
pergerakan.
 Hydraulic Drive dilengkapi dengan partition plate
sebagai sealing.
Hydraulic Drive

14. 
 Drag chain biasanya untuk membawa butir debu
material yang lolos melewati lubang-lubang grate
cooler.
Drag Chain Conveyor

15. 
 Untuk menampung debu yang lolos dari lubang
grate plate, sedangkan pengeluaran dari hopper
diatur oleh double tiping valve.
Hopper

16. 
 Cooler dilengkapi dengan 2 unit hammer breaker
yang terdiri dari dari breaker rotor dan casing
spesial wear lining yang ditumpu oleh 2 buah
bearing hausing.
 Pelumasan pada bearing diberikan secara otomatis
central lubricantion lube dengan grease pump.
Hammer Breaker

17. 
 Pada awal pengembangannya pemakaian grate cooler dimaksudkan untuk
mendapatkan laju pendinginan yang cepat untuk mengurangi pengaruh
kristal periclase sehingga diperoleh kualitas klinker yang baik. Tetapi pada
kenyataannya diperoleh juga perpindahan panas yang sangat baik sekali
sehingga cooler jenis ini bisa menerima klinker dengan temperatur sampai
dengan 1360 - 1400 oC.
 Dengan penggunaan udara berlebih klinker yang keluar bisa mencapai
temperatur sampai dengan 65oC di atas temperatur udara sekitar sehingga
bisa langsung digiling dan efisiensi perpindahan panas dari klinker ke
udara dapat berkisar 72 - 75 %.
Grate Cooler

18. 
 Perpindahan panas terjadi pada kondisi kombinasi cross
current dengan counter current antara klinker dengan
udara pendinginnya.
 Partikel-partikel halus akan jatuh ke dalam chamber
udara yang ada di bawah grate plate dan dikeluarkan
menggunakan air sluice dan ditarik oleh drag chain
conveyor, sementara klinker yang berukuran besar
dihancurkan oleh clinker breaker, berupa hammer
crusher, yang ada di ujung grate cooler.
 Penggunaan udaranya berkisar 1,8 - 2,4 Nm3/kg klinker
dengan temperatur klinker dingin bisa mencapai 120 - 150
oC.
 Penggunaan udara sirkulasi dapat dilakukan pada sistem
ini sehingga mengurangi udara yang terbuang keluar.
Grate Cooler

19. 
Air Distribution

20. 
Chamber aeration system
A
Profile pressure
untuk
aerasi chamber

21. Air Distribution Velocity
 C1 (Cooler Throat) : 5-6 m/sec
 C2 (Above Grate) : 10-12 m/sec
 C3 (TAD w/o Settle. Ch) : 5-6 m/sec
 C3 (TAD w Settling. Ch) : 8-10 m/sec
 C4 (Hot Air Take Off) : 8-10 m/sec
 C5 (Exhaust Air) : 8-10 m/sec

22. 
Cara Kerja Clinker Cooler

23. 
 Untuk memonitor volume jatuhan clinker dari kiln, maka
dipasanglah suatu transmitter pada grate cooler.
 Jika volume jatuhan klinker dari kiln melebihi atau kurang dari
nilai yang telah disetkan maka transmitter tekanan akan
mengirim sinyal ke pengontrol tekanan sehingga akan segera
mengolah data tersebut yang selanjutnya data tersebut akan
dikirim ke pengontrol kecepetan motor penggerak grate. Jika
volume jatuhan klinker lebih besar dari yang disetkan maka
motor akan bergerak lebih cepat dengan tujuan untuk
mengecilkan bed depth dan sebaliknya.
Cara Kerja Clinker Cooler

24. 
 Data dari pengontrol tekanan juga akan dikirim ke pengontrol katup fan kompartemen
pertama. 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 disetkan kembali dengan menambah laju aliran udara.
 Suatu nilai laju keepatan udara normal dengan open area 100% adalah sekitar 2meter/detik. Clinker
dari kompartemen pertama dengan memanfaatkan gaya gravitasi dengan memanfaatkan Hukum
Newton I bahwa suatu benda akan selalu mempertahankan gerak asalnya.
 Dengan didinginkan oleh udara yang bersumber dari fan di undergrate tiap kompartemennya clinker
bergerak ke ujung cooler dengan suhu turun menjadi sekitar 1000oC. clinker yang telah didinginkan
selanjutnya diperkecil ukurannya dengan clinker breaker dengan maksud untuk memperluas area
clinker yang terkena udara, sehingga mempercepat pendinginan secara alami dalam perjalanan dengan
mekanisme ban berjalan ke klinker silo untuk disimpan.
 Debu dari pemecahan klinker dan debu selama proses pendinginan akan dihisap melalui fan dan
direduksi oleh EP untuk mengurangi partikel yang akan menyebabkan pencemaran udara sebelum
dilepas ke atmosfer.
Cara Kerja Clinker Cooler

25. 
Grate Cooler / Terminology
Primary air
Cooling air
Secondary air
Tertiary air
Cooled
clinker
Hot clinker
Waste air
Middle air
Recuperation zone
Cooling zone

26. 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), sehingga
C3S yang telah terbentuk di kiln akan berkurang dan
terlarut pada klinker cair yang belum sempat
memadat selama proses pendinginan.
Laju Pendinginan
Klinker

27. 
 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 juga mempengaruhi keadaan kristal,
reaktivitas fasa klinker dan tekstur klinker.
Laju Pendinginan
Klinker

28. 
 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

29. 
 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

30. 

31. 
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
Soundness Kurang Baik
Ketahanan terhadap sulfur Kurang Baik

32. 
 Pressure undergrate dipengaruhi oleh :
1. Ketebalan clinker bed– clinker bed yang tebal lebih susah
ditembus udara fan cooler.
2. Temperature clinker – naiknya temperatur clinker akan
menambah volume udara pendingin yang berakibat
naiknya bed resistance.
 Optimum clinker bed depth memberi kesempatan udara
pendingin melewati clinker di atas grate.
Undergrate Pressure (Bed
Resistance)

33. 
Undergrate Pressure (Bed
Resistance)

34. 
Undergrate Pressure (Bed
Resistance)
High
Resistance
Low
Resistance
clink
er
Ilustrasi Volume udara terhadap fungsi dari Clinker Size

35.  Control parameters adalah indikator yang membantu
mengontrol 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

36. 
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

37.  Control variables adalah actuators/penggerak-penggerak
yang digunakan untuk menjaga parameter-parameter control
cooler agar tetap mendekati set point-nya.
 Variable-variable grate clinker cooler yaitu :
 Airflow rates
 Menyediakan udara pendingin yang dibutuhkan
untuk mendinginkan clinker maupun udara
pembakaran untuk kiln system.
 Exhaust fan speed
 Mengontrol pressure kiln hood.
 Grate speed
 Mempengaruhi pressure undergrate cooler (bed
resistance).
Cooler Control Variables

38.  Control speed grate mencegah resistansi clinker bed dari
berlebihnya pressure cooling fans dengan memastikan dijaga
konstan.
 Dua pilihan untuk kontrol speed grate yaitu:
 Menggunakan pressure undergrate compartment pertama
untuk mengontrol speed grate #1 dan untuk speed grate
berikutnya menggunakan ratio berdasarkan speed grate
#1.
 Mengontrol setiap drive dengan pressure undergrate
compartment pertama dan kedua dari setiap seksi grate
yang akan mempengaruhi speed setiap drive.
Grate Speed Control

39. Cooler Upset Conditions
 Kondisi upset adalah suatu kondisi proses abnormal yang
mengganggu operasi dan dapat mengakibatkan kehilangan
produksi.
 Tipikal kondisi-kondisi cooler upset yaitu :
 Red river
 Geyser effect
 Snowman formation
 Temperatur grate plate tinggi

40. Red River
 A red river adalah lapisan
tipis clinker yang sangat panas
diatas lapisan clinker normal
yang berjalan/mengalir lebih
cepat ke cooler discharge end.
 Tindakan yang dilakukan
 Naikkan
uniformity/distribusi
clinker bed dengan
menaikkan ketebalan
clinker bed dalam cooler
(dalam batas normal).
 Optimalkan distribusi
udara dalam cooler untuk
memastikan aerasi yang
cukup diatas area yang
terjadi red river.
 Pastikan clinker chemistry
dari hasil pembakaran
normal, misalnya Lsf Cl’
dlsb.
Red River

41. 
 Geyser effect terjadi ketika
terlalu banyak udara
diatas grate cooler dan
udara secara
kuat/langsung menembus
clinker bed.
 Tindakan yang dilakukan
 Naikkan pressure
undergrate dengan
menurunkan speed
grate cooler, ini akan
menaikkan ketebalan
clinker bed.
Geyser Effect
Blow through

42. 
Snowman Formation

43. 
 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

44. 
 Temperature udara exit cooler seharusnya serendah mungkin
untuk memastikan bahwa kuantitas udara panas yang dibuang
ke 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
Note :
 Salah satu aktivitas utama selama commissioning adalah untuk
menentukan ketinggian bed clinker yang optimal
Critical Variables

45. 
 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

46. 