Macam Jenis Mesin Pemecah Batu "Stone Crusher" dan Fungsinya

trendmesin. Mesin pemecah batu atau "stone crusher machine" secara umum mempunyai pengertian yaitu mesin untuk memecah/ menghancurkan bongkahan-bongkahan batu besar menjadi batu-batuan kecil/ sesuai ukuran yang dikehendaki. Dari segi cara kerjanya mesin stone crusher terbagi menjadi beberapa jenis/ type crusher sesuai dengan karakteristik material yang akan dihancurkan maupun ukuran produk yang akan dihasilkan. Berikut ini macam jenis mesin stone crusher.

Mesin stone crusher atau mesin penghancur batu banyak dimanfaatkan dalam dunia pertambangan maupun industri. Dalam operasionalnya mesin-mesin crusher memiliki peran sendiri-sendiri dalam menghasilkan ukuran-ukuran atau spesifikasi material yang diinginkan. Ada yang menghancurkan, menggiling bahkan menghaluskan berbagai macam batu-batuan/ material lainnya sesuai karakteristik material tersebut maupun hasil yang dibutuhkan.

Berikut ini sedikit informasi beberapa macam jenis mesin stone crusher dan fungsi/ kegunaannya :

1. Mesin Jaw Crusher

Mesin Jaw Crusher merupakan jenis crusher yang paling umum dan paling utama digunakan dalam dunia pertambangan. Mesin ini mampu menekan dan menghancurkan jenis batu-batuan yang keras seperti batu pegunungan, batu kali, batu besi, batu mineral, batu mangan dan sebagainya. Kinerja mesin jaw crusher ini sangat ditentukan oleh faktor kekuatan shaft dan ukuran fly wheel-nya. Dalam operasionalnya mesin ini harus didukung oleh peralatan-peralatan lainnya.

2. Mesin Impact Crusher

Mesin Impact Crusher merupakan jenis mesin crusher dengan menggunakan sistem pukul rotary. Dengan kecepatan rpm-nya yang sangat tinggi mesin ini mampu menghancurkan batu gunung dan batu kali sehingga menghasilkan batu-batu dengan ukuran yang relatif kecil, bervariasi dan homogen. Abu batu maupun jagungan yang merupakan bahan baku asphalt kering dan paving block adalah produk-produk yang dihasilkan oleh mesin impact crusher ini. Mesin ini juga harus didukung ole peralatan-peralatan lain dalam operasionalnya.

3. Mesin Roll Crusher

Mesin Roll Crusher adalah jenis mesin crusher yang menggunakan sistem gilas rotary. Dengan sistem yang sama dengan impact crusher namun dengan kecepatan rpm yang lebih rendah yaitu sekitar 300 rpm mesin ini mampu menghasilkan kapasitas produksi yang jauh lebih besar. Dalam dunia pertambangan mesin roll crusher ini digunakan untuk menghancurkan batu-batuan dengan

tingkat kekerasan dan keuletan yang relatif lebih rendah seperti batu tembaga, batu kapur, batu bara, bahan semen dan sebagainya. Namun dalam operasionalnya mesin ini harus disesuaikan antara kualitas/ jenis material gigi gilasnya, ukuran shaft dan fly wheel-nya dengan raw material dan jumlah/ target produk yang akan dihasilkan. Mesin ini juga harus didukung dengan peralatan-peralatan lainnya dalam operasionalnya.

4. Mesin Hammer Mill

Mesin Hammer Mill menggunakan sistem yang sama dengan impact crusher yaitu sistem pukul rotary dengan kecepatan rpm yang tinggi. Namun mesin ini digunakan untuk menghasilkan produk dengan tingkat kehalusan hingga 80 - 100 mesh seperti pasir halus, tepung kapur, mineral ore, konsentrat mineral, seollite, dolomite dan sebagainya.

5. Mesin Cone Crusher

Mesin Cone Crusher merupakan jenis crusher yang customize dan cukup spesial. Mesin ini menggunakan sistem vertical rotary dengan kecepatan yang cukup sedang yaitu sekitar 500 rpm. Mesin cone crusher ini merupakan mesin kedua atau mesin lanjutan yang digunakan untuk menghancurkan pecahan batu yang berukuran sekitar 5 - 10 cm untuk menghasilkan ukuran-ukuran yang lebih kecil lagi sesuai yang diinginkan seperti bentuk cubical (kubik/ kotak). Batu pecah sebagai bahan material jalan raya adalah salah satu produk yang dihasilkan oleh mesin ini. Dalam

operasionalnya mesin ini juga harus didukung oleh peralatan-peralatan lainnya.

6. Hammer Roller Mill

Hammer Roller Mill merupakan mesin crusher dengan sistem kerja yang sama dengan mesin hammer mill. Dengan kemampuannya dalam membuat konsentrat dari batu mineral dengan tingkat kekerasan yang tinggi seperti emas, tembaga dan sebagainya, mesin hammer roller mill ini dapat menghasilkan produk dengan tingkat kehalusan yang tinngi hingga 200 - 300 mesh.

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

3.1.2 Jenis- jenis Mesin Crusher

Menurut proses pemecahannya mesin crusher dapat di bagi dua tipe antara lain:

1.      Cruher tipe tekan, contohnya

-          Jaw cruher

-          Roller cruher

2.      Cruher tipe pukul, contohnya

-          Impact cruher

-         

21 Hammer cruherPerbedaan antara crusher tipe tekan dan pukul adalah untuk crusher tipe pukul ini mempunyai

karakteristik kecepatan tinggi dan ratio reduksinya tinggi.

1.      Crusher tipe tekan

         jaw crusher

Untuk crusher tipe ini terdapat dua macam crusher yaitu:

-          Single toggle jaw crusher

Crusher ini beroperasi dengan memecahkan material terjadi diantara movable dan stasionery

crushing jaw, dimana saat pemecahan material, penerimaan mengecilsedangkan pengeluaran

membesar sebaliknya. Gerakan dari movable jaws ini di samping majju mundur juga bergerak

naik turun. Crusher tipe ini penggunanya hapir sama dengan double toggle jaw crusher

perbedaannya bisa untuk material yang lengket dan laju ke ausannya lebih tinggi.

Single toggle jaw crusherGambar 3.1

-          Double toggle jaw crusher

Cara pemecahannya adalah dengan menekan material yang berada diantara stationery dan

movable crushing jaws (gerakan movablejaw hanya maju mundur). Crusher tipe ini biasanya

mempunyai kapasitas yang rendah dan mempunyai rasio produksi 5:1-7:1 dan hanya cocok

untuk material yang mempunyai kadar air rendah.

Double toggle jaw crusher

Gambar 3.2

         Roller crusher

Dalam perencanaan dan proses pemecahan material roller crushernterbagi dalam dua macam

yaitu single roller crusher dan double roller crusher.

-          Single roller crusher

Proses pemecahan material dengan cara menggiling material yang ada diantara toothed rotating

roller dan spring loaded jaw.

Single roller crusherGambar 3.3

-          Double roller crusher

Pemecahan material terjadi diantara dua buah roller yang bergigi, sedangkan untuk

mengamankan roller dari material yang keras salah satu roller harus flexible dan satunya lagi

tetap.

Double roller crusherGambar3.4

2.      Crusher tipe pukul

         Impact crusher

Crusher tipe ini cocok untuk batuan yang kekerasannya sedang, kecepatan impelernya antara

+24- 25m/ det dan kecepatan impeller sangat berpengaruh terhadap ukuran materialyang

dihasilkan.

Impact crusherGambar 3.5

         Hammer crusher

System pemecahan pada crusher ini bekerja pada impact dari hammernya dan terletak pada rotor.

Crusher ini dilengkapi dengan grate basket yang berfungsi sebagai penyaring material yang

keluar.

Pada dasarnya hammer crushermempunyai dua jenis yaitu:

-          Hammer crusher single rotor

Pada mesin hammer crusher single rotor yang membedakannya adalah jumlah rotor yang

terdapat pada mesin tersebut. Pada mesin ini hanya memiliki satu rotor.

Hammer crusher single rotor

Gambar 3.6

-          Hammer crusher double rotor

Begitupun sebaliknya pada mesin ini memiliki dua buah rortor dan dua buah mesin penggerak,

prinsip kerjanya pun keduanya sama.

Hammer Crusher Double RotorGambar 3.7