Etude énergétique du broyeur ciment

Etude énergétique du broyeur ciment

Présentation de LafargeHolcim 

LafargeHolcim est une société anonyme à droit privé qui compte parmi les leaders au niveau mondial dans la production et la commercialisation des matériaux de construction et particulièrement le ciment. Aujourd’hui LafargeHolcim est présente dans différentes régions du Maroc, elle exploite trois cimenteries à Oujda, Fès et Settat, un centre de broyage, d’ensachage et de distribution à Nador, ainsi qu’un centre de distribution à Casablanca.Présentation de l’usine de Fès-Ras El Ma : L’usine de Fès-Ras El Ma (figure 1), utilise le procédé de fabrication à voie sèche, il comporte des ateliers de : Concassage, broyage du cru, stockage de la farine, cuisson de la farine, stockage du clinker, broyage des combustibles, broyage du clinker, ensachage et expédition du ciment. Sa capacité de production peut atteindre jusqu’au 50.000 t/mois de ciment.

Description du fonctionnement du broyeur ciment 

La matière à broyer (clinker + ajouts) est introduite dans le broyeur ciment (figure 4) au moyen d’un SAS qui régule son débit. Cette dernière est dirigée par la goulotte vers le centre du plateau de broyage. Les corps étrangers transportés avec la matière sont extraits par séparation magnétique en amont du SAS et tombent dans la trémie des rejets. Dès que la matière à broyer se place sur le centre de broyage, son contenu en humidité s’évapore spontanément au contact avec le flux des gaz chauds produit par le générateur des gaz chauds et s’écrase par la force appliquée par les galets. Par la suite, la matière broyée se transporte à l’aide du flux vertical des gaz chauds vers le séparateur. Ce dernier sépare les particules fines de celles grosses. Les particules fines sont séparées du flux des gaz chauds par un filtre procès et collectées comme produit fini en-dehors du broyeur ciment, par contre, les particules grosses retournent en recirculation vers le centre du plateau de broyage pour un broyage ultérieur.

Interprétation du diagramme 

Le diagramme ci-dessus (figure 6) représente les fluctuations de la CES journalière calculée du broyeur ciment durant le mois Mars 2018 en les comparants avec l’objectif visé en CES en un seul mois qui est de 29 KWh/t. On remarque donc suite au diagramme que la CES dépasse l’objectif visé dans certains jours du mois Mars 2018. Cela se traduit par des pertes d’énergie électrique qui représentent 3,66 KWh/t puisque la CES calculée est de 32,66 KWh/t. Ces pertes sont dues à plusieurs facteurs qui vont être analysés par la suite.

Suite à cette étude énergétique qui a regroupé le suivi de la consommation d’énergie électrique du broyeur ciment ainsi que le calcul de sa CES du mois Mars 2018, on remarque qu’il y ait une surconsommation d’énergie électrique due à plusieurs causes qui vont être analysées dans le chapitre suivant. VI. Problématique et cahier des charges : La réduction de la consommation d’énergie électrique représente une priorité majeure de l’industrie cimentière. En fait, le broyage qui constitue une étape très importante dans le processus de fabrication du ciment consomme près de 60% de l’énergie électrique dans une cimenterie. C’est la raison pour laquelle mon encadrant à la société m’a proposé ce sujet qui consiste à optimiser la consommation d’énergie électrique du broyeur ciment. Afin d’assurer une bonne gestion énergétique, il est nécessaire que l’usine respecte l’objectif fixé en CES qui est de 29 KWh/t pour limiter la surconsommation d’énergie électrique au niveau du broyeur ciment, ainsi elle doit respecter aussi l’objectif fixé en MTBF qui est de 225 h pour réduire les marches à vide et l’indisponibilité des équipements constituant le broyeur ciment.

Conclusion générale

Toute entreprise cherche à optimiser sa consommation énergétique, que ce soit thermique ou électrique. Dans le cadre de ce projet de fin d’étude, le problème que représente la consommation d’énergie électrique du broyeur ciment dans l’industrie cimentière, m’a permis de réaliser un suivi de cette dernière et d’analyser les différents facteurs qui causent une surconsommation d’énergie électrique. Durant la période de ce stage, j’ai eu l’opportunité d’exploiter un ensemble de méthodes et d’outils à savoir l’analyse Pareto et le diagramme d’Ishikawa afin d’analyser les différents facteurs influent sur la consommation d’énergie électrique du broyeur ciment. A l’étape d’optimisation mes recherches ont abouti aux propositions suivantes :

– L’utilisation des détecteurs à ultrasons pour detecter les fuites d’air comprimé au niveau du broyeur ciment régulièrement ce qui permet d’éviter les pertes d’énergie électrique, et donc une optimisation de cette dernière de 5%.

– L’ajout des agents de mouture au clinker afin d’obtenir un ciment de grande finesse et résistance, et de réduire le temps de broyage du clinker et des ajouts, ce qui permet d’augmenter l’efficacité du broyage et d’optimiser la consommation d’énergie électrique du broyeur ciment de 10%.

Ces solutions procurent un gain mensuel de : 143.573,91 MAD /mois. Finalement, je considère que la période de stage a été très bénéfique pour moi sur le plan professionnel et pratique puisqu’elle m’a permis de vivre les problèmes réels de l’industrie et de s’intégrer facilement avec l’équipe de travail.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela rapport gratuit propose le téléchargement des modèles gratuits de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Présentation de l’entreprise LafargeHolcim
Présentation de LafargeHolcim
Fiche signalétique de LafargeHolcim-Maroc
Services d’activité de LafargeHolcim-Maroc
Présentation de l’usine de Fès-Ras El Ma
Organigramme de l’usine de Fès-Ras El Ma
Généralités sur le ciment
Définition du ciment
Composition du ciment
Description du processus de fabrication du ciment à LafargeHolcim
Types de procédés de fabrication du ciment à LafargeHolcim
Processus de fabrication du ciment à LafargeHolcim
Conclusion
Problématique et cahier des charges
Chapitre II : Etude énergétique du broyeur ciment
Introduction
Description de l’atelier de broyage du clinker
Définition du broyage
Equipements de l’atelier de broyage du clinker
Types des broyeurs
Broyeur vertical à galets
Broyeur horizontal à boulets
Etude énergétique du broyeur ciment
Etude de la consommation d’énergie électrique du broyeur ciment
Conclusion
Chapitre III : Analyse des causes de la surconsommation d’énergie électrique du broyeur ciment
Introduction
Analyse des causes de la surconsommation d’énergie électrique du broyeur ciment
Présentation du diagramme d’Ishikawa
Analyse des causes par le diagramme d’Ishikawa
2.1. Granulométrie de la matière
2.2. Usure du broyeur ciment
2.3. Arrêts
2.3.1. Analyse Pareto
2.3.2. Calcul du MTBF
2.4. Airs faux
2.5. Fuites d’air comprimé
Conclusion
Chapitre IV : Recommandations et solutions
Recommandations pour réduire les pertes énergétiques du broyeur Ciment
Solutions
1.1. Fuites d’air comprimé
1.2. Granulométrie de la matière
1.3. Arrêts
1.4. Usure du broyeur ciment
Calcul du gain
Conclusion générale
Bibliographie

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