Soutenance mémoire
Master Sciences et Techniques en Génie Industriel
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES
Pour l’Obtention du Diplôme de Master Sciences et Techniques
Description des fours sécheurs
DESCRIPTION DE PROCEDE DE SECHAGE
Description des fours sécheurs Un four sécheur est composé de plusieurs éléments : Le foyer (chambre de combustion). La buse. La virole (tube sécheur). La chambre de détente. Le filtre à manche. La cheminée Les ventilateurs de tirage. La trémie d’alimentation du four. Les sas et les vis. Les convoyeurs.
Le foyer ou chambre de combustion Il a la forme d’une enceinte cylindrique ayant un diamètre intérieur de 3 m, une longueur de 14.4 m et un volume de 74 m3. Il dispose de 24 carnaux sur sa façade. Le foyer est revêtu intérieurement de briques isolantes afin de limiter la diffusion de chaleur vers l’extérieur et protègent les tôles d’acier contre la fonte. Il joue le rôle du générateur de gaz chaud. Le fuel est pulvérisé en fines gouttelettes par l’adjonction d’un jet de fluide auxiliaire de vapeur d’eau. L’air primaire, injecté par un ventilateur VRB, donne naissance à l’oxygène nécessaire à la combustion. La quantité de chaleur produite dans la chambre de combustion, est véhiculée par la dépression crée par les ventilateurs de tirage disposés en tête du tube sécheur.
La buse C’est un élément intermédiaire entre le foyer et la virole d’une structure géométrique spéciale permettant la combinaison entre le foyer et la virole. De plus c’est le premier élément qui reçoit le phosphate de la trémie.
La virole ou tube sécheur C’est un tube sécheur tournant de 25 m de long et de 1.70 m de diamètre, entraîné à une vitesse constante (8tr/min), et équipé des augets et des palettes disposées le long de sa paroi interne :
Les augets : permettent la pulvérisation du produit en le faisant tomber en pluie au cours de la rotation du tube sécheur ce qui permet d’augmenter considérablement la surface d’échange thermique entre le produit et la masse gazeuse et donc contribuer à faciliter l’évaporation de l’eau que contient le phosphate. Les palettes : disposées en hélice sur toute la longueur du tube sécheur, permettent l’avancement du produit à travers la virole. Ils facilitent à la fois l’échange thermique entre les gaz chauds et le phosphate ainsi que le déplacement de ce dernier afin d’atteindre la chambre à poussière. Dans la virole la masse gazeuse circule dans le même sens que le produit ce qui permet un échange entre les deux milieux (masse gazeuse et phosphate). L’efficacité de ces échanges dépend du potentiel énergétique de la masse gazeuse chaude et de la façon avec laquelle cette masse de gaz attaque le produit à l’intérieur du tube sécheur et des paramètres géométriques de la virole qui conditionnent la capacité du séchage.
La virole dispose de 66 augets et de 366 palettes pour pouvoir sécher le phosphate correctement.
Chambre de détente C’est une enceinte qui est située juste à la sortie de la virole, sa longueur est plus grande que le diamètre de la virole. Le gaz chargé baisse brusquement, les particules relativement grosses perdent de l’aptitude et tombent, les fines s’échappent et continuent le chemin vers le filtre.
Filtre à manche C’est l’un des moyens les plus performants pour séparer les poussières transportées par une veine d’air, collectée dans un conduit.
Le gaz chargé de poussière entre dans le filtre par la partie supérieure. Il descend et est aspiré vers le bas à travers les manches horizontales qui retiennent les poussières sur leurs faces extérieures.
Un système de dé-colmatage contribue à diriger ces poussières en flux descendant vers la trémie d’évacuation.
La cheminée La cheminée a pour rôle d’évacuer les gaz de combustion, la vapeur d’eau due au séchage et la poussière irrécupérable du phosphate dans les fours ne disposant pas des filtres à manches et de la vapeur d’eau et les imbrulés dans les fours ayant des filtres.
Les ventilateurs de tirage Les ventilateurs de tirage servent à créer une dépression en tête du tube sécheur et ce, afin d’éviter son étranglement d’une part, et pour induire d’autre part, le courant d’air secondaire. En d’autres termes le ventilateur de tirage cause une dépression le long du four sécheur, qui a pour rôle l’aspiration de la matière gazeuse chaude existante dans le foyer, et participe aussi à l’avancement du phosphate vers la chambre à poussière et vers la cheminée.
La trémie d’alimentation du four La trémie est une sorte de réservoir qui contient le phosphate humide, elle déverse le produit dans l’extracteur KE (convoyeur) qui à son tour déverse le phosphate dans la buse.
Les Sas et les Vis Les Sas : ressemble à un moulin, cette architecture n’est pas un fruit du hasard, en effet cette structure est choisie afin de ne pas laisser l’air parasitaire entrer et ce pour ne pas affecter l’humidité du phosphate.
Les Vis : leur système ressemble à celui de la virole, ils permettent de déplacer le phosphate en un mouvement hélicoïdal (rotation translation). Leur importance s’exhibe dans la diminution de la poussière ce qui diminue par conséquent les pertes.
Les convoyeurs Le convoyeur est un ensemble électromécanique destiné pour le transport du phosphate dès son extraction jusqu’à son stockage final en passant par toutes les unités de traitement, il constitue un moyen de transport très avantageux qui relie les différents points de production. Son avantage majeur est d’assurer un débit continu et réglable selon le besoin, sans négliger la réduction considérable du prix de revient du transport de phosphate.
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1.L’outil QQOQCP
Tableau 2. Les heures et nombres d’arrêts de séchage
Tableau 3. Evolution des consommations de l’année 2016
Tableau 4. Identification des pertes de procédé de séchage
Tableau 5. Les pertes principales et les pertes résultantes
Tableau 6. Calcul des pertes en fuel pour les pannes
Tableau 7. Calcul des pertes en fuel pour les arrêts planifiés
Tableau 8. Calcul de TRG 2016
Tableau 9. Calcul de TRG en pertes
Tableau 10. Calcul de la puissance totale consommée par un four sécheur
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Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie ÉTAT DES LIEUX DE LA PERFORMANCE |
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Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE 1:PRÉSENTATION DE L’ORGANISME D’ACCUEIL
I. Présentation du groupe OCP
I.1. Introduction
I.2. Historique
I.3. Carte géographique des mines de phosphates au Maroc
I.4. Mission de l’OCP
I.5. L’organigramme de l’organisme
I.6. Les activités de groupe OCP
II. Présentation de l’usine BENI-IDIR
II.1. Unité de stockage du phosphate humide
II.2. Unité de stockage du fuel
II.3. Unité de chaufferie
II.4. Unité de stockage et chargement du phosphate sec
II.5. Unité de séchage
II.6. Processus du travail dans l’usine de BENI-IDIR
CHAPITRE 2:DESCRIPTION DE PROCEDE D’ETUDE ETCONTEXTE DU PROJET
I. Description de procédé séchage
I.1. But de séchage
I.2. Description des fours sécheurs
II. Définition du projet
II.1. Contexte
II.2. Problématique
II.3. Objectifs du projet
II.4. Démarche projet —
II.4.1. Phases de projet
II.4.2. Méthode de résolution
II.4.2.1. Objectif
II.4.2.2. Etapes du Cost Deployment
CHAPITRE 3:ÉTAT DES LIEUX DE LA PERFORMANCE
I. Analyse de la performance liée aux équipements
I.1. Analyse du TRG
I.1.1. Types de pertes en TRG
I.1.2. Analyse de la situation en 2016
I.2. Cartographie des pannes
II. Analyse de la performance liée à la main d’œuvre (M.O)
II.1. Analyse du temps improductif
II.2. Répartition des heures de la M.O de procédé de séchage
III. Analyse de la performance liée aux consommations
III.1. Evolution des consommations
CHAPITRE 4:ANALYSE DES PERTES
I. Identification des pertes de procédé de séchage
I.1. Définition des types de pertes de l’unité séchage
I.1.1. Pertes liées aux équipements
I.1.2. Pertes liées à la main d’œuvre
I.1.3. Pertes liées aux consommables
I.2. Identification des pertes principales de procédé séchage
I.3. Elaboration de la Matrice A
II. Séparation des pertes
II.1. Séparation des pertes principales des pertes associées
II.2. Elaboration de la Matrice B
III. Chiffrage des pertes en termes de cout
III.1. Calcul de la quantité des consommables perdues
III.2. Elaboration de la Matrice C
CHAPITRE 5:PLAN D’ACTIONS
I. Identification des méthodes de résolution : Matrice D
II. Estimation des coûts et les gains possibles : Matrice E
III. Etablissement d’un plan d’amélioration : Matrice F
IV. Calcul des bénéfices : Matrice G
V. Maitrise statistique de la consommation de fuel
V.1. Maitrise statistique des procédés
V.2. Calcul des cartes de contrôle
V.2.1. Tests sur les observations
V.2.2. Les cartes de contrôle statistiques V.3. Identification des causes de la consommation élevée de fuel
V.4. Solutions proposées
CONCLUSION GÉNÉRALE
BIBLIOGRAPHIE- WEBOGRAPHIE
ANNEXES
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