Soutenance mémoire
Service contrôle qualité
Procédé de fabrication du ciment
Définition du ciment
Le ciment est un liant hydraulique utilisé dans différents domaines, principalement comme matériau de construction. Il est produit à travers un procédé précis et complexe.
Le ciment est fabriqué à la base d’un produit semi-fini, le clinker, de plus des ajouts tel que le calcaire, le gypse, la pouzzolane et les cendres volants dans le cas de la cimenterie de FES. Le pourcentage de ces ajouts diffère selon la classe du ciment fabriqué.
Il existe plusieurs types de ciment suivant la demande du marché ainsi que leur mode d’emploi. Ils diffèrent entre eux par leurs résistances et leurs ajouts. Ces types de ciment sont La production du ciment s’effectue en 6 étapes sous un contrôle rigoureux à travers des analyses effectuées sur des prises d’échantillon dans chacune des étapes. Ces étapes sont
Extraction des matières premières.
Concassage et pré-homogénéisation des matières premières.
Broyage et homogénéisation de la farine crue.
Production du clinker.
Broyage du ciment.
Ensachage et expédition du ciment.
Extraction
Le ciment est fabriqué de quatre composants chimiques essentiels les carbonates de calcium CaCO3, l’alumine Al2O3, la silice SiO2 et l’oxyde de fer Fe2O3 que l’on extrait respectivement du calcaire, schiste, sable et le minerai de Fer.
Comme indiqué avant, l’usine LAFARGE-HOLCIM Fès n’est pas située aléatoirement à RAS EL MA, mais plutôt c’est à cause de la richesse de cette région en calcaire et sa proximité du schiste. Quant aux sables et le minerai de fer, ils sont livrés par des fournisseurs sous des normes exigés par l’usine elle-même selon le besoin.
o Carrière de calcaire
Figure 2 carrière de calcaire.
L’extraction du calcaire se réalise par abatage à l’explosif dans des cutines (trous) de 12m de profondeur. Cette technique permet de fragmenter d’importants volumes de roche pour la récupération et le traitement du matériel.
o Carrière de schiste
Le schiste nous est transporté d’une carrière dans les régions de Séfrou appartenant à l’usine, il est stocké près du concasseur.
Concassage et pré-homogénéisation des matières premières
o Concassage
L’atelier de concassage est situé près de la carrière. Le concassage a pour but d’optimiser et faciliter le stockage en diminuant la granulométrie des matières premières. Le concasseur utilisé par l’usine LAFARGE-HOLCIM RAS EL MA est un concasseur à marteaux (36marteaux) et à double routeur.
Pré-homogénéisation
Les matières concassées sont récupérées par un stacker qui permet de former le mixte un mélange proportionnelle de 90% de calcaire et 10% du schiste, et le stocker sous forme de couches successives.
– C’est à ce niveau-là que le service contrôle qualité définit combien il faut ajouter des matières de correction au mélange schiste, minerai de fer et sable.
o Dosage
Cette correction s’effectue au niveau du doseur afin d’obtenir le cru pour la fabrication du clinker qui est le composant majeur du ciment.
Mixte. Schiste. Minerai de fer. Sable.
Figure 3 Schéma simplifié d’un doseur.
Broyage et homogénéisation de la farine crue
o Broyage
Le broyage est une opération qui consiste à préparer un mélange homogène avec une bonne répartition granulométrique pour que la cuisson de la farine crue se déroule dans les meilleures conditions.
Figure 4 Broyeur du cru.
o Homogénéisation
La farine produite est transportée à travers des convoyeurs vers un silo de stockage dont le rôle est d’homogénéiser la farine.
Ce silo a une capacité de stockage de 6000t, et est équipé par un système de fluidisation pour le mélange de la farine crue.
Production du clinker
Le clinker est un produit artificiel qu’on obtient par la cuisson de la farine crue dans un four rotatif. Cette production se fait suivant la ligne de fabrication suivante
La Tour de préchauffage à 5 cyclones
Dans cette étape, on réalise un séchage et un préchauffage de la farine crue ainsi que sa pré-calcination.Les gaz chauds formés lors de la cuisson dans le four sont aspirés par un ventilateur et traversent la tour de bas vers le haut alors que la farine crue est introduite dedans du haut et par gravité passe dans les cyclones successives. Par transfert de chaleur, on obtient au pied de la tour une farine chaude déshydraté avec une température d’environ T=1000°C et une pré-calcination (décarbonatation) de la farine crue soit 85 à 90% suivant la réaction suivante CaCO3—->CaO + CO2 pré-calcination
Le four rotatif
Le four joue le rôle d’un réacteur en forme de tube rotatif de 63 m de longueur, 4m de diamètre et une inclinaison estimée à 10%. Sa vitesse de rotation est de 5 tours/min.Le chauffage est assuré par une flamme placée à l’extrémité du four avec le charbon comme combustible principale et les grignons d’olives et les huiles comme combustibles alternatifs. Le four peu atteindre une température de T=1450°C.Théoriquement, on le répartit en 3 zones.Une zone de transition elle correspond à l’entrée du four. C’est à ce niveau-là que la matière passe à la phase liquide. On l’appelle aussi zone de décarbonation.
Une zone de cuisson c’est la zone la plus importante et la plus chaude du four (T= 1450°C), la matière se trouve à la phase visqueuse. Cette zone-là est le siège de plusieurs réactions qui permettent une combinaison de minéraux
Pour simplifier l’écriture on symbolise CaO, Al2O3, Fe2O3, SiO2 respectivement par C, A, F, S.
Exemple (CaO) 3 Al2O3 <=> C3A
|
Table des matières
I. Présentation de l’entreprise
1) Présentation HOLCIM.
2) Présentation LAFARGE.
3) Fusion LAFARGE-HOLCIM.
II. Procédé de fabrication du ciment
1) Définition du ciment
a- Extraction
b- Concassage et pré-homogénéisation des matières premières
c- Broyage et homogénéisation de la farine crue
d- Production du clinker
e- Broyage du ciment
f- Ensachage et expédition
3) Les voies de fabrication du ciment
III. Service contrôle qualité
1) Essais chimiques
a- Perte au feu(PAF)
b- Finesse
c- Analyse par fluorescence RX
d- Le taux d’humidité
2) essais physiques
a- La surface spécifique BLAINE
b- la prise
c- l’expansion
3) Essai mécanique
a- La résistance
IV. Optimisation du gypse
1) Expérience
2) Pourquoi pas d’autres sulfates ?
3) Objectif
4) Essaie physico-chimique
a- Résultats chimiques
b- Résultats physiques
c- Résultat mécanique
d- Exploitation des résultats
Conclusion
Télécharger le rapport complet
