1INDUSTRI SEMENINDUSTRI SEMEN

Khamdi Mubarok, M.EngKhamdi Mubarok, M.Eng

DefinisiDefinisi

Semen merupakan komoditi strategis yangSemen merupakan komoditi strategis yang Semen merupakan komoditi strategis yang Semen merupakan komoditi strategis yang memanfaatkan potensi sumber daya alam memanfaatkan potensi sumber daya alam bahan galian non logam berupa batu bahan galian non logam berupa batu kapur, tanah liat, pasir besi dan gipsum kapur, tanah liat, pasir besi dan gipsum (diimpor) melalui proses pembakaran (diimpor) melalui proses pembakaran

i i (di 000i i (di 000 00C)C)temperatur tinggi (di atas 1.000 temperatur tinggi (di atas 1.000 00C). C).

2Peta Industri Semen Peta Industri Semen di Indonesiadi Indonesia

Semen Gresik Group (Semen Gresik Semen PadangSemen Gresik Group (Semen Gresik Semen Padang Semen Gresik Group (Semen Gresik, Semen Padang, Semen Gresik Group (Semen Gresik, Semen Padang, Semen Tonasa)Semen Tonasa) Lafarge (Perancis)Lafarge (Perancis)

PT. Indocement Tunggal Prakasa TbkPT. Indocement Tunggal Prakasa Tbk Heidelberg Cement (Jerman)Heidelberg Cement (Jerman)

PT. Holcim Indonesia TbkPT. Holcim Indonesia Tbk Holcim Cement (Swiss)Holcim Cement (Swiss)

PT. BosowaPT. Bosowa PT. Semen BaturajaPT. Semen Baturaja PT. Semen KupangPT. Semen Kupang

3I. Komponen I. Komponen

Komponen utama Komponen utama : Oksida silika: Oksida silika Dengan penambahan air Dengan penambahan air mampu mampu g pg p pp

mengikat bahan lainmengikat bahan lain Campuran terpenting :Campuran terpenting :

1.1. Tricalcium silicatTricalcium silicat 3CaO.SiO3CaO.SiO22 atau Catau C33SS2.2. Dicalcium silicatDicalcium silicat 2CaO.SiO2CaO.SiO22 atau Catau C22SS3.3. Tricalcium aluminaTricalcium alumina 3CaO.Al3CaO.Al22OO33 atau Catau C33AA22 33 334.4. Tetracalcium alumina ferrit 4CaO.AlTetracalcium alumina ferrit 4CaO.Al22OO33.Fe.Fe22OO33 atau atau

CC44AFAF5.5. MgOMgO

4II. Bahan BakuII. Bahan Baku

1.1. Batu kapurBatu kapur CaCOCaCO3322 Tanah liatTanah liat AlAl OO 2SiO2SiO xHxH OO2.2. Tanah liatTanah liat AlAl22OO33.2SiO.2SiO22.xH.xH22OO3.3. Pasir besiPasir besi FeFe22OO334.4. Pasir kwarsaPasir kwarsa SiOSiO22

ReaksiReaksiReaksiReaksiCaCOCaCO33 + Al+ Al22OO33.2SiO.2SiO22.xH.xH22O + FeO + Fe22OO3 3 + SiO+ SiO2 2 3CaO.SiO3CaO.SiO22 + 2CaO.SiO+ 2CaO.SiO2 2 + 3CaO.Al+ 3CaO.Al22OO3 3 + 4CaO.Al+ 4CaO.Al22OO33.Fe.Fe22OO33

C3S C2S C3A C4AF

Kebutuhan Bahan BakuKebutuhan Bahan Baku

5III. PIII. Produkroduk

1.1. Bahan bangunan :Bahan bangunan : Mortar (campuran semen kapur pasir)Mortar (campuran semen kapur pasir) Mortar (campuran semen, kapur, pasir)Mortar (campuran semen, kapur, pasir) Beton (campuran semen, pasir, kerikil)Beton (campuran semen, pasir, kerikil) Beton bertulang (beton + besi)Beton bertulang (beton + besi)

2.2. Bahan bangunan setengah jadiBahan bangunan setengah jadi Eternit (campuran asbes & semen)Eternit (campuran asbes & semen)( p )( p ) Tegel (campuran semen & pasir)Tegel (campuran semen & pasir)

IV. Proses PembuatanIV. Proses Pembuatan

6Secara umum proses produksi semen terdiri dari beberapa Secara umum proses produksi semen terdiri dari beberapa tahapan :tahapan :1.1. Tahap penambangan bahan mentah (quarry). Bahan dasar semen Tahap penambangan bahan mentah (quarry). Bahan dasar semen

adalah Batu Kapur, Tanah Liat, Pasir Besi dan Pasir Silica. Bahanadalah Batu Kapur, Tanah Liat, Pasir Besi dan Pasir Silica. Bahan--bahan bahan ini ditambang dengan menggunakan alatini ditambang dengan menggunakan alat--alat berat kemudian di kirim ke alat berat kemudian di kirim ke pabrik semen.pabrik semen.

22 Bahan mentah ini di teliti di laboratorium kemudian di campur denganBahan mentah ini di teliti di laboratorium kemudian di campur dengan2.2. Bahan mentah ini di teliti di laboratorium, kemudian di campur dengan Bahan mentah ini di teliti di laboratorium, kemudian di campur dengan proporsi yang tepat dan di mulai tahap penggilingan awal bahan mentah proporsi yang tepat dan di mulai tahap penggilingan awal bahan mentah dengan mesin penghancur sehingga berbentuk serbuk.dengan mesin penghancur sehingga berbentuk serbuk.

3.3. Bahan kemudian dilakukan pemanasan awal di preheaterBahan kemudian dilakukan pemanasan awal di preheater4.4. Pemanasan lanjut di dalam kiln sehingga bereaksi membentuk kristal Pemanasan lanjut di dalam kiln sehingga bereaksi membentuk kristal

clinkerclinker5.5. Kristal klinker ini kemudian di dinginkan di cooler dengan bantuan angin. Kristal klinker ini kemudian di dinginkan di cooler dengan bantuan angin.

Panas dari proses pendinginan ini di alirkan lagi ke Preheater untukPanas dari proses pendinginan ini di alirkan lagi ke Preheater untukPanas dari proses pendinginan ini di alirkan lagi ke Preheater untuk Panas dari proses pendinginan ini di alirkan lagi ke Preheater untuk menghemat energimenghemat energi

6.6. Clinker ini kemudian dihaluskan lagi dalam tabung yang berputar yang Clinker ini kemudian dihaluskan lagi dalam tabung yang berputar yang bersisi bolabersisi bola--bola baja sehingga menjadi serbuk semen yang halus.bola baja sehingga menjadi serbuk semen yang halus.

7.7. Clinker yang telah halus ini disimpan dalam silo (tempat penampungan Clinker yang telah halus ini disimpan dalam silo (tempat penampungan semen mirip tangki minyak pertamina)semen mirip tangki minyak pertamina)

8.8. Dari silo ini semen dipacking dan dijual ke konsumen.Dari silo ini semen dipacking dan dijual ke konsumen.

7Proses PembuatanProses Pembuatan

Dapat dilakukan dengan proses kering atau proses basahatau proses basah

Perbedaannya hanya terletak pada proses penggilingan dan homogenisasi.

Proses kering lebih hemat bahan bakar

8Proses KeringProses Kering

Crusher (penghancuran)

Raw Material storage

Lime stone

sand

Crusher (penghancuran)

Clay dryer

storage

Roller Mill

Kiln silo

d

Suspension Preheater

Rotary kiln

Clinker/Gypsum

clay

gypsum

Feed Preheater kiln coolerGypsum Silo

Clinker Grinding

Cement silos

Proses BasahProses Basah

Crusher Grinding (giling)

Clay t k

Clay h

Lime stone

sand

clay

(giling) tank washer

Slurry feed tank

Slurry blending tank

stone

Rotary Kiln

Clinker/gypsum storage

Clinker grinding

Cement silos

gypsum

91. QUARRY ( PENAMBANGAN1. QUARRY ( PENAMBANGAN ))

Bahan tambang berupa batu kapur, batu silika,tanah liat,Bahan tambang berupa batu kapur, batu silika,tanah liat,

dan dan materialmaterial--materialmaterial lain yang mengandung kalsium,lain yang mengandung kalsium,silikon,alumunium,dan besi oksida yang diekstarksi silikon,alumunium,dan besi oksida yang diekstarksi menggunakan drilling dan blasting.menggunakan drilling dan blasting.menggunakan drilling dan blasting.menggunakan drilling dan blasting.

2. Crushing2. Crushing

Pemecahan material material Pemecahan material material hasil penambangan menjadihasil penambangan menjadihasil penambangan menjadi hasil penambangan menjadi ukuran yang lebih kecil ukuran yang lebih kecil dengan menggunakan dengan menggunakan crusher.crusher.

Batu kapur dari ukuran < 1 Batu kapur dari ukuran < 1 mm < 50 m< 50 mm m < 50 m< 50 m

Batu silika dari ukuran < 40 Batu silika dari ukuran < 40 cmcm < 200 mm< 200 mm

10

3.CONVEYING3.CONVEYING

Bahan mentah Bahan mentah ditransportasikanditransportasikanditransportasikan ditransportasikan dari area dari area penambangan ke penambangan ke lokasi pabrik untuk lokasi pabrik untuk diproses lebih lanjut diproses lebih lanjut dengandengandengan dengan menggunakan menggunakan belt conveyor.belt conveyor.

4. RAW MILL 4. RAW MILL ( PENGGILINGAN BAHAN BAKU )( PENGGILINGAN BAHAN BAKU )

Proses BasahProses BasahPenggilingan dilakukan dalam raw mill dengan Penggilingan dilakukan dalam raw mill dengan

menambahkan sejumlah air kemudian dihasilkan menambahkan sejumlah air kemudian dihasilkan slurry dengan kadar air 34slurry dengan kadar air 34--38 %. Material38 %. Material--material material ditambah air diumpankan ke dalam raw mill. ditambah air diumpankan ke dalam raw mill. Karena adanya putaran, material akan bergerak Karena adanya putaran, material akan bergerak dari satu kamar ke kamar berikutnya.Pada kamar 1 dari satu kamar ke kamar berikutnya.Pada kamar 1 terjadi proses pemecahan dan kamar 2/3 terjadi terjadi proses pemecahan dan kamar 2/3 terjadi gesekan sehingga campuran bahan mentah gesekan sehingga campuran bahan mentah menjadi slurry.menjadi slurry.

11

Proses KeringProses Kering

Terjadi di Duo dan Mill yang Terjadi di Duo dan Mill yang terdiri dari Drying Chamber, Compt terdiri dari Drying Chamber, Compt 1 dan Compt 2 Material1 dan Compt 2 Material materialmaterial1, dan Compt 2. Material1, dan Compt 2. Material--material material dimasukkan bersamaan dengan dimasukkan bersamaan dengan dialirkannnya gas panas yang berasal dialirkannnya gas panas yang berasal dari suspension preheater dan dari suspension preheater dan menara pendingin. Pada ruangan menara pendingin. Pada ruangan pengering terdapat filter yang pengering terdapat filter yang berfungsi untuk mengangkut dan berfungsi untuk mengangkut dan menaburkan material sehingga gas menaburkan material sehingga gas e abu a ate a se gga gase abu a ate a se gga gaspanas dan material berkontaminasi panas dan material berkontaminasi secara merata sehingga efisiensi secara merata sehingga efisiensi dapat tercapai. Terjadi pemisahan dapat tercapai. Terjadi pemisahan material kasar dan halus dalam material kasar dan halus dalam separator.separator.

5. HOMOGENISASI5. HOMOGENISASI

Proses BasahProses BasahSlurry dicampur di mixingSlurry dicampur di mixingSlurry dicampur di mixing Slurry dicampur di mixing basin,kemudian slurry basin,kemudian slurry dialirkan ke tabung dialirkan ke tabung koreksi; proses koreksi; proses pengoreksian.pengoreksian.

Proses KeringProses KeringTerjadi di blending siloTerjadi di blending siloTerjadi di blending silo Terjadi di blending silo dengan sistem aliran dengan sistem aliran corong.corong.

12

6. Pembakaran/ Pembentukan Clinker6. Pembakaran/ Pembentukan Clinker

Terjadi di dalam kiln. Kiln Terjadi di dalam kiln. Kiln adalah alat berbentukadalah alat berbentukadalah alat berbentuk adalah alat berbentuk tabung yang di dalamnya tabung yang di dalamnya terdapat semburan api. terdapat semburan api. Kiln di design untuk Kiln di design untuk memaksimalkan efisiensi memaksimalkan efisiensi dari perpindahan panas dari perpindahan panas yang berasal dari yang berasal dari pembakaran bahan pembakaran bahan bakar.bakar.

Proses Utama pada Rotary Kiln (T : 1643Proses Utama pada Rotary Kiln (T : 1643ooK)K)

DryingDrying : penguapan air: penguapan air CalcinationCalcination : disosiasi : disosiasi CaCOCaCO33 CaO + COCaO + CO22

AlAl OO 2SiO2SiO xHxH OO AlAl OO + SiO+ SiO + H+ H OOAlAl22OO33.2SiO.2SiO22.xH.xH22OO AlAl22OO33 + SiO+ SiO22 + H+ H22OO

SinteringSintering : mulai melelehnya bahan baku: mulai melelehnya bahan baku Reaksi utamaReaksi utama : terbentuk C: terbentuk C33S, CS, C22S, CS, C33A, CA, C44AFAF

Gypsum (4 5 %)

(Tanah liat)

HasilHasil : : klinkerklinker semen semen Fungsi gypsum : untuk memperlambat pengerasanFungsi gypsum : untuk memperlambat pengerasan

13

V. Penggolongan semen berdasarkan V. Penggolongan semen berdasarkan kadar Ca silikat/aluminat kadar Ca silikat/aluminat

Semen Portland Tipe I :Semen Portland Tipe I : Semen Portland Tipe I : Semen Portland Tipe I : Regular typeRegular type CC33S (40 S (40 60 %), C60 %), C22S (10 S (10 30 %), C30 %), C33A (7 A (7

13 %)13 %) 28 hari keras28 hari keras

Semen Portland Tipe IISemen Portland Tipe II Semen Portland Tipe IISemen Portland Tipe II Moderate heat & hardeningModerate heat & hardening CC22S > tipe IS > tipe I

Semen Portland Tipe IIISemen Portland Tipe III High early strengthHigh early strength Partikel lebih halusPartikel lebih halus CC33S > tipe IS > tipe I CC33S > tipe IS > tipe I 3 hari keras3 hari keras

Semen Portland Tipe IVSemen Portland Tipe IV Low heatLow heat Untuk struktur yang masifUntuk struktur yang masifS P tl d Ti VS P tl d Ti V Semen Portland Tipe VSemen Portland Tipe V Sulfate resistantSulfate resistant CC33A rendah & CA rendah & C44AF agak tinggiAF agak tinggi

14

KEUNTUNGAN & KERUGIAN KEUNTUNGAN & KERUGIAN PROSES BASAHPROSES BASAH

KEUNTUNGANKEUNTUNGAN KERUGIANKERUGIAN Kadar alkalisis,klorida,dan Kadar alkalisis,klorida,dan

sulfat tidak menimbulkan sulfat tidak menimbulkan gangguan penyempitan gangguan penyempitan dalam saluran material dalam saluran material masuk kiln.masuk kiln.

Deposit yang tidak Deposit yang tidak homogen tidak homogen tidak berpengaruh karena berpengaruh karena

Proses basah baik Proses basah baik digunakan hanya bila digunakan hanya bila kadar air bahan bakunya kadar air bahan bakunya cukup tinggicukup tinggi

Pada waktu pembakaran Pada waktu pembakaran memerlukan banyak memerlukan banyak panas, sehingga konsumsi panas, sehingga konsumsi bahan bakar lebih banyakbahan bakar lebih banyakp gp g

mudah untuk mencampur mudah untuk mencampur dan mengoreksinya.dan mengoreksinya.

Pencampuran dan koreksi Pencampuran dan koreksi slurry lebih mudah karena slurry lebih mudah karena berupa larutan.berupa larutan.

Fluktuasi kadar air tidak Fluktuasi kadar air tidak berpengaruh pada proses.berpengaruh pada proses.

yy Kiln yang dipakai lebih Kiln yang dipakai lebih

panjang karena proses panjang karena proses pengeringan yang terjadi pengeringan yang terjadi dalam kiln menggunakan dalam kiln menggunakan 22 % panjang kiln.22 % panjang kiln.

KEUNTUNGAN & KERUGIAN KEUNTUNGAN & KERUGIAN PROSES KERINGPROSES KERING

KEUNTUNGANKEUNTUNGAN KERUGIANKERUGIANKEUNTUNGANKEUNTUNGAN Kiln yang digunakan Kiln yang digunakan

relatif pendekrelatif pendek Kebutuhan panas Kebutuhan panas

lebih rendahlebih rendah

KERUGIANKERUGIAN RataRata--rata kapasitas rata kapasitas

kiln lebih besarkiln lebih besar Fluktuasi kadar air Fluktuasi kadar air

menganggu operasi, menganggu operasi, karena materail karena materail l k t di i l t kill k t di i l t killengket di inlet kilnlengket di inlet kiln

Terjadipenebalan/penTerjadipenebalan/penyempitan pada yempitan pada saluran pipa kiln.saluran pipa kiln.

15

Polution Controlling DevicePolution Controlling Device

Polusi yang dihasilkan berupa polusi udara dalamPolusi yang dihasilkan berupa polusi udara dalam Polusi yang dihasilkan berupa polusi udara dalam Polusi yang dihasilkan berupa polusi udara dalam bentuk:bentuk: debu debu sisa pembakaran tidak sempurna (CO)sisa pembakaran tidak sempurna (CO)

Pemisahan DebuPemisahan Debu Filtrasi (Fabric Filter)Filtrasi (Fabric Filter) Electrostatic (Precipitator)Electrostatic (Precipitator)

COCO Penggunaan Catalytic converter (Mengoksidasi Penggunaan Catalytic converter (Mengoksidasi

CO menjadi COCO menjadi CO22))

VI. Peran tiap komponenVI. Peran tiap komponen CC33SS ::

memberi kekuatan pada saat permulaanmemberi kekuatan pada saat permulaanP b h k k t k tiP b h k k t k ti Penambahan kekuatan secara kontinyuPenambahan kekuatan secara kontinyu

CC22SS :: Memberi kekuatan sedikit sampai 28 hariMemberi kekuatan sedikit sampai 28 hari Memberi efek kekuatan yang besarMemberi efek kekuatan yang besar

CC33AA :: memberi efek kekuatan yang besar selama 28 hari & memberi efek kekuatan yang besar selama 28 hari &

bb h lh lberangsurberangsur--angsur hilangangsur hilang C4AF :C4AF :

memberi efek kekuatan sedikit pada permulaan & memberi efek kekuatan sedikit pada permulaan & selanjutnyaselanjutnya

16

Jenis Semen menurut Jenis Semen menurut KegunaannyaKegunaannya

Peta Tenaga Kerja (2008)Peta Tenaga Kerja (2008)

17

Kurva Pertumbuhan Semen Kurva Pertumbuhan Semen Tahun 2000 Tahun 2000 -- 2009 2009

PermasalahanPermasalahan1. Mulai terbatasnya potensi batu kapur di lokasi pabrik di Jawa yang 1. Mulai terbatasnya potensi batu kapur di lokasi pabrik di Jawa yang

mengkonsumsi semen paling banyak (lebih dari 60 persen); mengkonsumsi semen paling banyak (lebih dari 60 persen); 2. Kontinuitas pasokan batubara yang tidak terjamin untuk waktu jangka 2. Kontinuitas pasokan batubara yang tidak terjamin untuk waktu jangka

panjang; panjang; 3 Kem ngkinan mas kn a impo semen da i RRC dalam j mlah besa3 Kem ngkinan mas kn a impo semen da i RRC dalam j mlah besa3. Kemungkinan masuknya impor semen dari RRC dalam jumlah besar; 3. Kemungkinan masuknya impor semen dari RRC dalam jumlah besar; 4. Masih terdapatnya masalah pengamanan bahan baku jangka menengah 4. Masih terdapatnya masalah pengamanan bahan baku jangka menengah

dan jangka panjang; dan jangka panjang; 5. Efisiensi energi pada proses pembuatan klinker belum optimal; 5. Efisiensi energi pada proses pembuatan klinker belum optimal; 6. Terdapat beberapa pabrik yang sudah tua dan perlu pembaruan 6. Terdapat beberapa pabrik yang sudah tua dan perlu pembaruan

teknologi yang disesuaikan dengan ketersediaan kualitas bahan baku , teknologi yang disesuaikan dengan ketersediaan kualitas bahan baku , energi dan bahan bakar; energi dan bahan bakar;

7. Bahan bakar batu bara dan energi lainnya untuk jangka panjang perlu 7. Bahan bakar batu bara dan energi lainnya untuk jangka panjang perlu diperlukan pengamanan; diperlukan pengamanan;

8. Kemampuan penanganan/pengelolaan gas buang/emisi perlu terus 8. Kemampuan penanganan/pengelolaan gas buang/emisi perlu terus ditingkatkan untuk menekan pencemaran lingkungan; dan ditingkatkan untuk menekan pencemaran lingkungan; dan

9. Fasilitas pelabuhan khususnya di wilayah KTI yang belum memadai 9. Fasilitas pelabuhan khususnya di wilayah KTI yang belum memadai mengakibatkan sering terjadinya demorage bagi kapal pengangkut mengakibatkan sering terjadinya demorage bagi kapal pengangkut semen yang sandar, sehingga berakibat tingginya biaya distribusi. semen yang sandar, sehingga berakibat tingginya biaya distribusi.

18

Industri PendukungIndustri Pendukung

1. Yang menjadi industri pendukung adalah industri pengolahan bahan 1. Yang menjadi industri pendukung adalah industri pengolahan bahan g j p g p gg j p g p gbaku yang sebenarnya sudah terintegrasi dalam satu unit proses baku yang sebenarnya sudah terintegrasi dalam satu unit proses produksi semen. Bahan baku dan bahan penolong yang digunakan produksi semen. Bahan baku dan bahan penolong yang digunakan adalah batu kapur, tanah liat, pasir silika, pasir besi dan gipsum. adalah batu kapur, tanah liat, pasir silika, pasir besi dan gipsum. Khusus gipsum sampai saat ini masih diimpor dari Thailand; Khusus gipsum sampai saat ini masih diimpor dari Thailand;

2. Sebagai bahan bakar digunakan batubara kalori tinggi (6.000 2. Sebagai bahan bakar digunakan batubara kalori tinggi (6.000 kkal/kg), namun telah mengalami inovasi menjadi batubara kalori kkal/kg), namun telah mengalami inovasi menjadi batubara kalori rendah (4.000 kkal/kg) bahkan sebagian sudah disubstitusi oleh ban rendah (4.000 kkal/kg) bahkan sebagian sudah disubstitusi oleh ban bekas; bekas;

3. Bahan penolong lain adalah kertas kraft yang dulu sepenuhnya 3. Bahan penolong lain adalah kertas kraft yang dulu sepenuhnya dipasok oleh PT. Kertas Kraft Aceh, namun tidak beroperasi lagi dipasok oleh PT. Kertas Kraft Aceh, namun tidak beroperasi lagi sehingga pemenuhan kebutuhan kertas kraft adalah melalui impor. sehingga pemenuhan kebutuhan kertas kraft adalah melalui impor.