BTS Productique Rapport de stage Réalisé par : EZ-ZAHIDY Abdelfettah : EDDEHBI salah eddine Encadré par : Mr. BRAHIM BARAKATE : Mr. KAMAL ABIDAR Juillet/août-2010 Page 1 BTS Productique Sommaire Remerciement…………………………………………………………………………………………………………………………………….…..3 Introduction…………………………………………………………………………………………………………………………………………….4 1-présentation du group italcimenti : ...................................................................................................... 5 1.1-présence mondial………………………………………………………………………………………………………………….5 1.2-ciment du Maroc…………………………………………………………………………………………………………………..7 2-prcédé d’elaboration du ciment à la cimenterie AIT BAHA ................................................................. 8 2.1-plan de masse de la cimenterie……………………………………………………………………………………………..8 2.2-concassage calcaire……………………………………………………………………………………………………………….9 2.3-Stockage des matières premières et des combustibles……………………………………………………..…11 2.4-ligne cuisson………………………………………………………………………………………………………………….….…13 2.5-Le bâtiment d’alimentation broyeur à cru ………………………………………………………………………….13 2.6-broyage cru…………………………………………………………………………………………………………………….…..15 2.7-broyage charbon…………………………………………………………………………………………….…………………...18 2.8-la tour(prechaufeur)……………………………………………………………………………………………………….…..20 2.9-échangeur………………………..……………………………………………………………………………………….…………21 2.10-four……………………………………………………………………………………………………………………………………23 2.11-refroidisseur………………………………………………………………………………………………………………………24 2.12-broyage ciment………………………………………………………………………………………………………………….28 2.13-Stockage ciment et expédition vrac :………………………………………………………………………………….33 2.14-Ensachage et palettisation :………………………………………………………………………………………………..33 2.15-alimentation de l'usine en eau……………………………………………………………………………………………35 2.16-alimentation électrique…………………….……………………………………………………………………………….36 2.17-laboratoire (contrôle qualité des produits)…………………………………………………………………………38 Conclusion .............................................................................................................................................. 39 Juillet/août-2010 Page 2 BTS Productique Remerciement : Au terme de cette courte période de stage, nous tenons à exprimer notre reconnaissance et nos remerciements les plus sincères à Monsieur Jamal TALBI, directeur du projet AIT BAHA, de nous avoir accordée cette chance de passer notre stage au sein de son structure, et également Monsieur mohamed Chafiq pour son aide et son soutien. Nous tenons aussi à remercié chaleureusement Mr Brahim BARAKATE et Mr Kamal ABIDAR qui nous ont encadrés pendant toute la durée du projet et qui nous ont aidés techniquement et moralement. Nous tenons également a remercié Mr Ez-zahidy, Mr Abnay, Mr Oussandou, Mr Basaid et Mr Lahyane et tous les cadres qui nous ont aidés et soutenus tous au long du stage. Notre remerciement vaut aussi à tous les membres de bureau d’étude qui nous ont aidés à mener ce travail, aussi pour les informations qu’ils n’ont cessées de nous donner et l’intérêt particulier qu’ils ont portés à notre égard. En fin, on remercie toute personne qui nous a aider de près ou loin et dont notre mémoire n’a pu restituer leurs noms, qu’elle trouve dans ces remerciements anonymes la part qui lui est due. Juillet/août-2010 Page 3 BTS Productique Introduction : Un stage en entreprise est une activité dans le monde professionnel permettant d'acquérir de nouvelles compétences ou d'appliquer des compétences acquises par ailleurs. C’est pourquoi nous avons choisi d’effectuer un stage dans la cimenterie d’AIT BAHA, qui va devenir l’une des plus grande usine de production du ciment. Nous avons profité de ce stage, pour assisté au plus prés au fonctionnement et mise en marche des machine, plus précisément dans le côté technique et mécanique qui a rapport avec notre branche d’étude, Ce rapport de stage traite l’ensemble des procédés de fabrication du ciment de manière générale, tout en mettant le point sur le circuit de l’usine de AIT BAHA. Aussi nous avons essayés de voir tous les secteurs qui entre dans la structure de l’usine pour mieux comprendre le déroulement du processus de fabrication pour avoir une idée vaste sur l’ensemble. Juillet/août-2010 Page 4 BTS Productique 1-présentation du group italcimenti : Un des tout premiers acteurs mondiaux dans les matériaux de construction, ITALCEMENTI Group est né du rapprochement de deux sociétés dont l'expérience cimenterie remonte à plus d'un siècle: ITALCIMENTI, fondée en 1864 et Ciments Français en 1881. Italcementi Group est aujourd'hui présent dans 19 pays, emploie plus de 17 800 personnes et exerce son activité dans trois métiers de proximité : Le dispositif de notre groupe compte plus de 60 cimenteries, 547 centrales à béton et près de 154 carrières de granulats. Le savoir-faire et les compétences spécifiques du Groupe sont concentrés dans le centre technique Groupe où chercheurs et techniciens apportent aux filiales une assistance technique dans divers domaines et étudient de nouveaux matériaux à base de ciment. Le Groupe est ainsi présent dans 19 pays à travers le monde incluant Belgique, France, Italie, Maroc, Espagne, Turquie, Canada, Etats-Unis, Grèce, Bulgarie, Khazakistan, Thailande, Inde, Egypte, Sri lanka, Mauritanie, Albanie, Chypre et Gambie. Le dispositif industriel du groupe Italcementi comporte : 60 cimenteries et 14 centres de broyage. 154 carrières. 547 centrales BPE (Béton Prés à l’Emploi). 1.1 – PRESENCE MONDIALE Juillet/août-2010 Page 5 BTS Productique Fig.1 : groupe Italcementi dans le monde PAYS Amérique Du Nord Maroc ESPAGNE FRANCE BELGIQUE ITALIE Juillet/août-2010 CIMENT ESROC FILIALES CIMENT CIMENT QUEBIC CIMENTS DU MAROC ASMAR ASMENT FINANCIERA Y MINIERA CIMENT CALCIA CIE DES CIMENTS BELGES ITALCEMENTI MATERIAUX DE CONSTRUCTION ESROC FILIALES MATERIAUX BETOMAR FILIALES MATERIAUX ARENA GSM UNIBETON CIE DES CIMENTS BELGES CALCESTRUZZI CEMENTAL SOCIETA DEL GRES Page 6 BTS Productique GRECE BULGARIE DEVNYA SET GROUP HOLDING SA FILIALES CIMENT KAZAKHSTAN SHMKENT CIMENT THAILANDE JALAPRATHAN CIMENT TURQUIE HALYPS HALYPS FILIALES MATERIAUX SET GROUP HOLDING SA FILIALES MATERIAUX En effet, les sacs de ciment, les centres de production, les camions arboreront les nouvelles couleurs du groupe dont le nouveau logo est représenté par une spirale qui évoque les fossiles qui se trouvent dans le calcaire, la matière de base du ciment et qui symbolise également le dynamisme du groupe et le mouvement de rotation caractérisant ses métiers : fours, broyeurs, bétonnières... Cette nouvelle identité vise à créer une image commune et homogène pour un groupe qui est aujourd’hui l’un des grands producteurs mondiaux de ciment. 1.2-Ciment du maroc : Ciments du Maroc, filiale d’Italcementi Group, est le 2ème cimentier au Maroc et le premier opérateur dans le Béton Prêt à l’emploi et les granulats à travers sa filiale Betomar. Le dispositif industriel du ciment se constitue de 3 usines (Agadir, Safi et Marrakech), un centre de broyage (Laâyoune) et un centre d’ensachage (Jorf Lasfar). La filiale Betomar dispose quant à elle de 4 carrières de granulats et de 15 Centrales à béton implantées à travers les principales villes du pays. . 1080 Salariés travaillent dans le groupe, répartis entre 880 dans le ciment et 200 dans les matériaux. Juillet/août-2010 Page 7 BTS Productique Ligne de cuisson Broyage ciment Poste électrique principal Expédition Stockage m.p. et combustible 2-procédé d’élaboration du ciment à la cimenterie AIT BAHA : 2.1-plan de masse de la cimenterie : Fig.2 : plan d’ensemble de l’usine Avant d’obtenir un produit fini qui est le ciment, et qui respect les normes, la matière première passe par diverses étapes de transformation physique et chimique depuis l’extraction jusqu'à l’expédition. Juillet/août-2010 Page 8 BTS Productique Fig.3 : schéma technologique 2.2-Concassage calcaire : D’abord, on extrait le calcaire, on le transporte sur des vrac, ensuite on le jette dans une trémie de concasseur d’une capacité de 30m3, tout en haut de cette trémie il y’a un capteur pour déterminer le niveau de remplissage de la trémie. Puis, à l’aide d’un convoyeur métallique, on déplace le calcaire dans un crible qui sélectionne les parties de calcaire qui sont déjà petite et laisse passer seulement les grandes parties de calcaire. Concasseur à impact ThyssenKrupp: Il a pour but de pulvériser le calcaire afin de réduire ses dimensions. Constitué par un carter à l’intérieur duquel tourne à vitesse élevée un rotor de grande masse équipé de battoirs. Juillet/août-2010 Page 9 BTS Productique Les battoirs frappent violemment les matériaux introduits et les projettent sur des écrans de choc contre lesquels ils se fragmentent. Ces écrans de choc sont réglables de manière à modifier la granulométrie de la matière sortante. Les battoirs sont amovibles et peuvent être changés facilement. Le rapport de réduction, qui atteint 1/150, peut être amélioré par l’utilisation de concasseurs à deux rotors. A la sortie du concasseur les parties de calcaire ne dépasse pas 100mm, ils sont versé dans un convoyeur de mise en vitesse de 40m, le calcaire est ensuite versé dans un convoyeur a bond d’une longueur de 1400m, et 1.4m de largeur, ce convoyeur aliment soit le hall de calcaire, soit directement le silo de calcaire dans le bâtiment d’alimentation broyeur à cru. Fig.4 : Concasseur à impact ThyssenKrupp Juillet/août-2010 Page 10 BTS Productique 2.3-Stockage des matières premières et des combustibles Fig.5 : Halls de stockage Matières premières L’usine comprend quatre halls de stockage Dans chaque hall il y a des empileurs (staker) et des gratteurs (reclaimer). Les empileurs versent la matière sous une forme déterminée. On appelle ça le stockage en chevron. C’est la pré-homogénéisation. Puis les gratteurs viennent sur l’extrémité et enlève la matière petit à petit, et toute en bas il y a des racleurs qui déplace la matière sur le convoyeur. Juillet/août-2010 Page 11 BTS Productique Fig.6 : stacker et gratteur Matières premières pour le cru Calcaire: • 2 tas de 25.000 t chacun, un en formation et l’autre en reprise (stacker latéral & gratteur frontal) argile: • 2 tas de 3.200 t chacun, un en formation et l’autre en reprise Schist: • 2 tas de 4.700 t chacun, un en formation et l’autre en reprise Les tas de limon/argile et de schiste sont gérés par un stacker latéral et 2 gratteurs frontaux. Matières premières pour le ciment Calcaire: • 1 tas de 10.000 t Gypse: • 1 tas de 3.000 t Juillet/août-2010 Page 12 BTS Productique Pouzzolane: • 1 tas de 1.700 t La formation des tas se fait par 1 stacker latéral, et la reprise par 1 gratteur latéral (la matière est déjà homogène). Combustibles Petcoke ou charbon: • 1 tas de 48500 t, correspondant à la capacité d’un navire, • 1 tas de 5.000 t en fin de reprise. La formation du tas se fait par 1 stacker latéral, et la reprise par 1 gratteur frontal 2.4-ligne cuisson : La cuisson de la farine crue constitue la phase principale de la fabrication du clinker, et donc du ciment. C’est en effet au cours de la cuisson que s’opèrent les réactions chimiques de transformation du cru en clinker. La cuisson est donc un ensemble de réactions physico-chimique endothermiques et exothermiques réalisées à haute température qui déterminent les propriétés effectives du produit fini, le ciment. Juillet/août-2010 Page 13 BTS Productique Fig.7 : ligne de cuisson 2.5-la bâtiment d’alimentation broyeur a cru : Fig.8 : Alimentation broyage cru Juillet/août-2010 Page 14 BTS Productique Il se compose de Cinq silos qui contiennent : La bauxite, le fer, le schiste, l’argile, et le calcaire. Il y a deux convoyeurs qui alimentent le bâtiment : le premier est pour le calcaire, le deuxième est pour l’argile et le schiste. Pour le fer et la bauxite, des camions viennent verser la matière qui va ensuite monter par des élévateurs pour alimenter les silos de chaque élément. En bas de chaque silo il y a un registre et un doseur. Le registre permet un écoulement stable et empêche le blocage de la matière. Il nous aide aussi dans la maintenance : si on veut réparer le doseur on bloque seulement la matière. Le doseur permet de doser la matière.(voir flowsheet 105/001/11) 2.6-broyage cru : fig.7 : bâtiments broyage cru Le broyeur cru permet de broyer le mélange de matériaux pour obtenir la farine cru. Il se compose de 3 galets, entrainés en rotation par le plateau de broyage, sur lesquels la matière à broyer est déversée. La pression des galets, obtenue grâce aux vérins hydrauliques, est réglable, ce qui permet d’optimiser le broyage. Un flux de gaz chauds assure le séchage et le transport pneumatique des matières broyées. La matière réduite est alors extraite du broyeur par le flux gazeux, les grosses particules retombent sur le plateau de broyage tandis que les fines sont entrainées par le flux de gaz vers des séparateurs à cyclones. Juillet/août-2010 Page 15 BTS Productique Fig.8 : broyeur à cru Juillet/août-2010 Page 16 BTS Productique De l’alimentation broyeur cru à la cheminée Au silo d’homo De la tour EVS Matière Gaz Eau Fig. 9 : Circuit d’alimentation broyeur à cru L’alimentation du broyeur cru se fait à partir du bâtiment d’alimentation, tous les éléments arrivent dans un convoyeur qui contient un détecteur magnétique. Si il y’a présence de pièce métallique, la matière est dévié dans une trémie de rejet qui contient un registre. La matière passe dans un convoyeur qui contient aussi un détecteur et qui tourne à une vitesse inferieur au premier convoyeur, s’il détecte la présence de pièce métallique, la matière est rejetée à l’extérieur, si non la matière est remontée par un élévateur pour être recyclée. chaque fois qu’on jette la matière, il y a des filtres qui s’occupent de dépoussiérer. Si on n’a pas détecté de pièce métallique, la matière passe par un sas qui alimente directement le broyeur. Dans le broyeur vertical, le matériau est introduit et tombe au centre de la sole rotative. Il est écrasé et broyé en passant sous les meules. Il est chassé sous l’effet de la force centrifuge jusqu’à un anneau de tuyères ou il est emporté par un courant gazeux ascendant qui vient de la tour dans un séparateur d’où retombent les grains dépassant la granulométrie souhaitée. Le flux de produit broyé est entrainé dans deux cyclones, qui récupèrent la matière contenue dans le flux gazeux, qui va être transporté par des aéroglisseurs, vers les trois élévateurs de la tour. Juillet/août-2010 Page 17 BTS Productique Pour les gaz récupérés des cyclones, ils vont passer par un autre cyclone, la matière est récupérée en bas, les gaz vont dans des filtres qui épurent les gaz des poussières qu’ils contiennent avant leur rejet par la cheminée. La matière récupérées au niveau des filtres et du cyclone, est soit emmenée directement vers les trois élévateurs de la tour, sois stockée dans un silo poussière. (Voir flowsheet 106-002/07) Il y a trois élévateurs : l’un alimente directement le silo Homo qui a pour rôle d’homogénéiser la matière. Les deux autre alimentent la tour mais peuvent également dévier pour alimenter le silo homo. (Voir flowsheet 107-001/08) L’homogénéisation : A l’issue du broyage après séparation, les matières premières ont été transformées en une poudre de grande finesse, la farine. Cette farine doit présenter une composition chimique aussi constante que possible. L’opération d’homogénéisation complète le processus de préhomogénéisation préalable ainsi que l’uniformisation réalisée au cours du broyage ; il permet d’obtenir un produit de caractéristiques chimiques uniformes qui autorise la fabrication d’un clinker de qualité constante. Cela est réalisé par un brassage intime de la farine par de l’air dans des silos d’homogénéisation conçus pour contenir plusieurs heures de production de la station de broyage. 2.7-broyage charbon La ligne de charbon est indépendante du reste du circuit. Juillet/août-2010 Page 18 BTS Productique De l’alimentation du charbon Au calcinateur Au four De la tour EVS Matière Gaz Fig.10 : Broyeur à charbon Il y a deux trémies, l’une contient le charbon l’autre le pet coke. Ces éléments sont transportés par un convoyeur à bande qui contient un déférailleur et un détecteur magnétique. Si on détecte la présence de pièce métallique alors la matière est déviée à l’extérieur, si on n’a rien détecté, on alimente directement le broyeur charbon qui travaille sur le même principe que le broyeur cru. Le flux gazeux est soufflé en bas, le flux du produit broyé est inspiré vers les filtres. La matière est transporté par des convoyeurs à visse vers une pompe qui l’envoie vers deux trémies de stockage charbon pulvérisé. L’une alimente le calcinateur, l’autre alimente le brûleur. Les gaz des filtres sont évacués par la cheminée. Juillet/août-2010 Page 19 BTS Productique 2.8-la tour Fig.11 : la tour C’est un préchauffeur de farine cru est un échangeur de chaleur dans lequel les transferts thermiques s’effectuent par contact intime entre la matière et les gaz dans un système de cyclones séparateurs et de gaines ou se font les échanges. Le préchauffeur à cyclone est constitué de cinq cyclones placés à l’intérieur d’une tour de sept étages et qui atteint 112m de hauteur. Un ventilateur de tirage de grande puissance, l’exhausteur, assure la circulation ascendante des gaz chauds provenant du four dans l’ensemble des cyclones et des chambre de turbulence. Le débit de l’exhausteur est réglé en fonction de la combustion dans le four. La farine cru est introduit en partie haute de tour dans le carneau d’entrée des cyclones supérieur.ces cyclone offrent un degré de séparation plus élevé que celui des étages inférieur afin de réduire les échappements de matière. L’amenée de la farine se fait au niveau des trois élévateurs. La matière descend par gravité d’un cyclone au carneau du cyclone inférieur par un conduit de diamètre réduit. Le courant gazeux ascendant provenant du cyclone inférieur entraine cette matière vers le cyclone supérieur par une gaine de grande dimension. C’est dans ces gaines que se produisent une partie des échanges thermiques. Les gaz sortant du four ont une température de 900C° ; après avoir traversé le préchauffeur. C'est-à-dire à l’entrée de l’exhausteur, leur température n’est plus que de 230 à 300C°, c’est gaz d’exhaure sont dirigés vers les appareils de broyage cru ou broyage charbon. Mais avant on doit diminuer leur température, grâce a un échangeur. Juillet/août-2010 Page 20 BTS Productique 2.9-échangeur : L’échangeur permet de diminuer la chaleur des gaz chaud provenant de la tour, afin de les utiliser dans le broyeur cru et charbon. Un échange thermique s’effectue quand les gaz sont en contacte avec l’huile diathermique. Fig.12 : échangeur à l’huile Juillet/août-2010 Page 21 BTS Productique Fig.13 : Circuit de l’huile diathermique A la sortie de l’échangeur l’huile diathermique très chaude, sois passe dans une salle de production d’énergie électrique. L’huile diathermique permet de transformer l’huile cyliconique à une vapeur faisant tourner une turbine pour produire de l’électricité. Sois elle passe dans un dissipateur, qui refroidie l’huile par des ventilateurs air huile. Échange thermique dans le préchauffeur à cyclone : Juillet/août-2010 Page 22 BTS Productique Four avec préchauffeur à cyclones et précalcinateur: 2.10-four Le four rotatif est l’élément principal de l’installation de fabrication du clinker. Il est essentiellement constitué par un tube cylindrique dans lequel brulent des substances combustibles injectées à fort débit en produisant une flamme de plusieurs dizaines de mètres de longueur. Il fonctionne comme un échangeur de chaleur contre-courant dans lequel la flamme. Dirigée de l’aval vers l’amont, porte à très haute température la farine crue qui progresse en sens inverse, le tube étant incliné de 3 .5% vers l’aval. Le four est constitué par des viroles en acier, protégé par un revêtement intérieur en matériaux réfractaire. Le four est en effet soumis à des températures très élevées qui atteignent 1450C°, afin que les réactions de linéarisation puissent se produire. Le four repose, par l’intermédiaire de bandage en acier, sur deux galets porteurs, dont les axes sont disposés parallèlement à l’axe longitudinale du four. Un four à ciment comporte toujours : Un système de préchauffage du cru. Juillet/août-2010 Page 23 BTS Productique Une partie pour la décarbonatation. Une partie pour la clinkérisation. Un refroidisseur. Le préchauffage s’effectue en voie sèche dans la partie supérieure du préchauffeur à cyclones. La décarbonatation a lieu, en voie sèche dans la partie basse du préchauffeur et la partie amont du four rotatif. La clinkérisation se fait toujours dans la partie aval du four. Les gaz chauds sont produits dans le four par combustion de charbon, de fuel, de gaz ou tout autre produit a haut pouvoir calorifique. La matière cru est injectée dans le préchauffeur sous forme de farine. Après passage éventuel dans un précalcinateur, elle est introduite dans le four dans lequel elle progresse vers l’aval ; au fur et à mesure de son cheminement. La matière s’échauffe jusqu’à clinkérisation vers 1400 à 1500C°. A la sortie du four, le clinker tombe dans un refroidisseur ou se produisent les échanges thermique qui permettent une récupération de chaleur. 2.11-refroidisseur : Juillet/août-2010 Page 24 BTS Productique A l’aval du four, le clinker sort à une température de 1200 à 1450°C et tombe dans un refroidisseur. Le refroidissement a notamment pour but, d’une part, d’abaisser la température du clinker de manière à en autoriser le transport et la manutention dans des conditions normales et, d’autre part, de récupérer au maximum la chaleur qu’il emmagasine. Fig.14 : refroidisseur Caractéristique technique : Capacité en marche normale: 5000 t/j clinker Modèle: SFC 4x6 HRB Surface efficace totale: 139 m2 Nombre de ventilateurs de refroidissement: 9 Surface spécifique: 36 t/j/m2 de la capacité nominale Refroidisseur à grille : Le refroidisseur à grille permet le traitement de clinkers de granulométrie très étalée tout en offrant un bon rendement thermique. Il présent cependant l’inconvénient d’être bruyants et de produire des poussières, ce qui entraine la nécessité d’installations de dépoussiérage. Un refroidisseur à grille est constitué par un grand caisson comportant deux niveaux de grilles mobiles horizontales en acier, ces dispositifs produisant un brassage et la progression du clinker. Juillet/août-2010 Page 25 BTS Productique Le transport du clinker se fait par l’intermédiaire de mouvements alternés des files de barres mobiles, posées environ 50 mm au dessus de la surface des plaques. Les plaques sont protégées de l’usure par une couche fixe de clinker. Les parois de la zone supérieure sont garnies de réfractaire, la zone inférieure est aménagée en compartiments de soufflage. Le plancher du caisson est équipé de chaines racleuses ou de trémies de récupération afin d’évacuer les fines du clinker qui passent au travers des grilles. Seuls les éléments de clinker de grande taille sont concassés. Les éléments plus fins passent à travers les interstices entre les rouleaux. La largeur de ces interstices est réglable (réglage standard permet le passage de 95% des matériaux de taille comprise entre 0 et 30 à 35 mm). Fig.15: concasseur clinker Juillet/août-2010 Page 26 BTS Productique L’air produit par des ventilateurs de soufflage est soufflé sous les grille et traverse la couche de clinker en mouvement, le clinker peut sortir à une température d’environ 50°C. Les gaz chaud montent, passe par un ventilateur air-air afin de les refroidir pour qu’il puisse passer dans les filtres. La matière récupérée est injectée avec le clinker a la sortie Juillet/août-2010 Page 27 BTS Productique La glisse fixe FLS CIS (“Controlled Impact System”) permet un refroidissement efficace du clinker et réalise le transport grâce à l’inclinaison des plaques et à la direction du soufflage de l’air. 2.12- broyage ciment : Le clinker obtenu à la sortie du refroidisseur est transporté à l’aide du convoyeur métallique dans le Dôme. Si le clinker n’est pas conforme il est stocké dans le silo incuit. Le Dôme a la forme d’une demi-sphère. L’extraction de clinker se fait au niveau des bouches d’extraction. (Voir flowsheet 109-001/12) Fig.16 : Dôme Le clinker extrait du Dôme est transporté à l’aide de 3 convoyeurs à bande puis transféré vers un convoyeur métallique collecteur. Le bâtiment broyeur ciment contient 4 silos qui contiennent respectivement : Le calcaire (450m3) Le clinker (1000m3) Gypse (450m3) Pouzzolane (450m3) Juillet/août-2010 Page 28 BTS Productique Fig.17: Broyeurs à ciment et Silos alimentation Les silos sont alimentés à l’aide de deux convoyeurs à bande. Le premier alimente seulement le silo de clinker, parce qu’il est le plus important, le deuxième peut alimenter les 3 autre silos grâce à un transporteur TKF. Le ciment contient un grand pourcentage de clinker qui varie de 68 à 78% selon la qualité du ciment à fabriquer (CPJ45 ou CPJ35). Le gypse a pour rôle de ralentir le temps de solidification du ciment. La pouzzolane permet d’augmenter la dureté du ciment, mais elle est dangereuse pour la santé. L’extraction se fait au bas de chaque silo, on prend la quantité nécessaire de chaque élément à l’aide d’un doseur et un registre. Pour les deux éléments d’ajouts (gypse, calcaire) on a deux sorties de la matière : une pour la première ligne et l’autre pour la deuxième ligne. Pour le clinker on a quatre sorties : une pour la première ligne et la deuxième pour la deuxième ligne. Les deux dernières sont destinées pour le chargement des vrac (pour être vendu). Pour la pouzzolane il y’a une seule sortie de la matière (circuit indépendant). Juillet/août-2010 Page 29 BTS Productique L’ensemble calcaire, clinker gypse sont versés dans un convoyeur a bande qui va déplacés les trois matières dans un élévateur. A chaque versement de matière, il y a des filtres qui dépoussièrent. (Voir flowsheet 109-002/12) La matière est versée ensuite dans un convoyeur à bande qui contient un déférailleur qui élimine les pièces ferreuses qui se trouvent en haut de la matière. Si elles ne sont pas éliminées, un autre détecteur de métaux vient par la suite : S’il détecte la présence de pièces ferreuses, un déviateur à deux voies transfère la matière dans une trémie de rejet, qui verse la matière dans un convoyeur qui contient un détecteur. Si il détecte une pièce ferreuse, la matière est expédiée à l’extérieur, si il ne détecte rien, la matière est remontée par un élévateur, versée dans un convoyeur qui contient un déférailleur et un détecteur de métaux afin d’injecter la matière dans le cycle. Si on n’a rien détecté dans le premier convoyeur, la matière est déviée dans une trémie mixte, ensuite elle est dosée puis versée dans un convoyeur qui alimente directement le broyeur ciment. (Voir flowsheet 110-013/04) Broyeur Vertical 1. Structure fig.18 : Broyeur ciment 2. Fonction Le produit à broyer est rejeté par un sas d’air dans la fermeture à clapet latérale sur le séparateur. Par la force de gravité, il atterrit au centre de la cuve qui se met à tourner grâce à un moteur électrique et l’entraînement du moulin. La force centrifuge agissant sur la cuve transporte le produit à broyer vers les cylindres. Le produit est broyé entre le cylindre maître et Juillet/août-2010 Page 30 BTS Productique la bande de broyage par pression et friction et sous l’effet du système d’alimentation de la suspension hydropneumatique. En amont de chaque cylindre maître est placé un cylindre esclave pour la préparation du banc de broyage. Le produit broyé est rejeté par le bord de la cuve dans la zone de la couronne à aubes où il est saisi par le courant d’air chaud aspiré par le moulin et le séparateur pour le transport et la séparation du produit Le produit ayant acquis la finesse de broyage requise quitte le moulin LOESCHE avec le courant d’air par une buse de sortie sur le séparateur. Le produit grossièrement broyé est évacué par le séparateur et ramené vers la cuve par un cône de guidage pour un nouveau broyage. Les graviers n’ayant pas été saisis par les cylindres pour le broyage et n’étant pas parvenus jusqu’au séparateur à l’aide du courant d’air, tombent à travers la couronne à aubes dans le canal annulaire qui entoure la cuve d’où ils sont dirigés vers le Rejet Handling System externe par le collecteur de sortie pour être recycler. La matière fine ayant quittée le broyeur est filtrée, c’est la qu’on obtient le ciment qui va être transporté par des aéro-glisseur vers les silos de stockage. Juillet/août-2010 Page 31 BTS Productique Fig.19 : 3 galets master et 3 galets esclave Performances : Capacité 170 t/h à CPJ 45 160 t/h à CPA 55 220 t/h à CPJ 35 Consommation électrique du moteur broyeur: 21.6 kWh/t à CPJ 45 23.6 kWh/t à CPA 55 Consommation électrique broyeur + ventilateur de tirage: 30.3 kWh/t à CPJ 45 33.1 kWh/t à CPA 55 Puissance installée: 4650 kW 3 rouleaux “master” (2240 mm diamètre) + 3 rouleaux “slave” Table 5300 mm diamètre externe Réducteur planétaire de marque Flender Juillet/août-2010 Page 32 BTS Productique 2.13-Stockage ciment et expédition vrac : Le ciment obtenu est monté par deux élévateurs, ensuite, il passe par des aéro-glisseur pour alimenter les silos de stockage. Fig.20: Tour Elévateur et Quatre silos à ciments 4 silos de stockage ciment, double (en total 8 stockages), avec une capacité de 5 kT pour chaque silo central et 7 kT pour chaque silo annulaire (total de 48 kT de ciment) • 4 voies de chargement vrac, une pour chaque silo, capacité 250 t/h chacune, avec possibilité de chargement soit à partir du silo “central” soit du silo “latéral” (Voir flowsheet 111-018/04) 2.14-Ensachage et palettisation : Le ciment, extrait pneumatiquement des silos de stockage, est transporté jusqu’aux ateliers d’ensachage. Ces ateliers comportent des équipements sophistiqués faisant de la mise en sac du ciment une suite d’opérations hautement automatisées. Juillet/août-2010 Page 33 BTS Productique Fig.21: Mise en service de chargement sac L’ensachage s’effectue dans des sacs en papier kraft. Matériel d’ensachage : Les installations d’ensachage rotatif, à rendement élevé, sont les plus répondues des les usines modernes. Leur fonctionnement est totalement automatique. • • • • 5 ensacheuses 12 becs, avec une capacité de 3.600 sac/h avec sacs de 50 kg et 4200 sac/h avec sacs de 25 kg; 3 ensacheuses sont dédiées à un certain produit, 2 ensacheuses peuvent traiter 3 produits différents, ces dernières étant équipées d’un silo de purge 4 CARICAMAT pour le chargement automatique des camions, capacité 3.200 s/h 2 systèmes de chargement manuel, 2.200 s/h 1 palettiseur, capacité 3.500 s/h à 50 kg et 4.200 s/h à 25 kg Juillet/août-2010 Page 34 BTS Productique Fig.22: Chargement ciment dans le sac 2.15-alimentation de l’usine en eau : Juste prés de la carrière, il y a un réservoir d’eau d’une capacité de 5000m3. Deux stations de pompage alimentent ce réservoir à partir de deux puits qui se trouve à BYOUGRA, par l’intermédiaire d’une station de reprise de 100m3 de capacité. L’usine consomme 600m3/j d’eau pour le refroidissement, les broyeurs, ou pour les incendie. Fig.23: alimentation de l’usine en eau Juillet/août-2010 Page 35 BTS Productique 2.16-Alimentation électrique : Fig.24: Alimentation électrique de l’usine L’électricité est fournie par l’ONE (office nationale de l’électricité). L’usine possède un système complet qui convertie 225 kV à 22kv. Ce système est composé par plusieurs éléments, on note parmi eux : Un parafoudre : qui est un dispositif de protection contre les surtensions. Un disjoncteur : qui est aussi un dispositif de protection dont la fonction est d’interrompre le courant électrique. Un sectionneur : qui est un appareil électromécanique permettant de séparer, de façon mécanique un circuit électrique et son alimentation, tout en assurant physiquement une distance de sectionnement satisfaisante électriquement. Le sectionneur, à la différence du disjoncteur, n'a pas de pouvoir de coupure, ni de fermeture. Il est impératif d'arrêter l'équipement aval pour éviter une ouverture en charge. Dans le cas contraire de graves brûlures pourraient être provoquées, liées à un arc électrique provoqué par l'ouverture. Transformateur de courant : qui est un appareil utilisé pour la mesure de forts courants électriques. Juillet/août-2010 Page 36 BTS Productique Transformateur de tension : qui est un appareil utilisé pour la mesure de forts tension électriques. Un transformateur électrique : qui est un convertisseur permettant de modifier les valeurs de tension et d'intensité du courant délivrées par une source d'énergie électrique alternative, en un système de tension et de courant de valeurs différentes, mais de même fréquence et de même forme. Fig.25: Parafoudre et vue en coupe d’un transformateur électrique. Un réseau sous terrain de câble électrique permet d’alimenter les différentes parties de l’usine en électricité. Un transformateur et des cellules se trouvent sur place pour convertir 22kv selon le sous système à alimenter à l’aide des cellules qui contrôle chaque sous système (lampe, moteur……) Juillet/août-2010 Page 37 BTS Productique 2.17-laboratoire (contrôle qualité des produits) : A chaque étape du process de fabrication, des contrôles qualité sont effectués : sur le cru pour vérifier si la composition est conforme au cahier des charges, sur le clinker pour vérifier sa composition et certains paramètres de cuisson, sur les produits finis pour en accepter la commercialisation, et vérifier leur conformité aux normes en vigueur. Les essais sont donc réalisés tant sur les produits semi finis ou finis (analyses chimiques et minéralogiques), que sur les mortiers, voire les bétons, pour en vérifier leurs caractéristiques (prise, résistance mécanique, …). Tous ces essais sont eux-mêmes normalisés et les outils de mesures raccordés à des étalons internes, raccordés eux-mêmes aux étalons nationaux de masses, longueurs, températures,…(BNM). Fig.26: essai de compression Juillet/août-2010 Page 38 BTS Productique Conclusion Ce stage avait pour but de nous apportez une première expérience professionnelle. Nous devons avouer que nous sommes satisfaits d’avoir effectué ce stage. D’un point de vue personnel, ce stage nous a permis de découvrir un tout nouveau mode de vie , et de s’intégrer dans un nouveau milieu. Ce stage nous a également apporté une nouvelle vision de l’entreprise, aussi bien au niveau organisationnel, qu’au niveau humain. Durant ces six semaines, nous ne sommes immergés totalement dans cette équipe ouvrière partageant trajets, temps de pause, et déjeuners. Nous avons été surpris par solidarité avec laquelle ils font preuve chaque jour, ainsi que la constance qu’ils adoptent au sein de leur travail. D’un point de vue professionnel, nous avons pu constater qu’une bonne cohésion de l’équipe est indispensable à son bon fonctionnement, et ce fait son efficacité, et qu’un environnement de travail agréable favorise considérablement le déroulement du travail. Pour conclure, nous sommes persuadés que ce stage à tout a fait sa place dans l’enseignement technique et pour notre vie professionnelle, où nous espérons trouver satisfaction et accomplissement de soi. Juillet/août-2010 Page 39
