Soutenance mémoire
Les étapes de la préparation du cru
Formulation du cru : L‟étude du gisement des matières premières permet de définir la composition exacte du cru avec les besoins en ajouts qu‟exige le procédé de fabrication. La qualité et la régularité requises pour les matières premières assurent, au final, la qualité de ciment recherchée. Le ciment nécessite des teneurs proportionnées des différents composants : chaux (CaO), silice (SiO2), alumine (Al2O3) et oxyde ferrique (Fe2O3). Le composant principal du mélange est le calcaire, riche en carbonate de calcium (CaCO3).
Concassage : En vue d‟optimiser et de faciliter le stockage et la manutention des matières premières, les blocs extraits au niveau de la carrière sont introduits au niveau du concasseur afin de réduire leurs dimensions
Le granulateur
C‟est un plateau tournant de 1m de long faite en tôle réfractaire. Les granules tombent dans l‟enfourneur en premier avant de chuter dans le corps du four. L‟enfourneur répartit les granules sur la surface pour optimiser la combustion. En fait si les granules sont mal répartit dans le four, ceci va gêner la circulation de l‟air et non seulement cela va diminuer la performance de la combustion mais peut aussi provoquer des accidents suite à l‟élévation de la pression.
C3A ou aluminate tricalcique [5]
L’aluminate tricalcique se trouve sous forme cubique ou orthorhombique dans les clinkers industriels (Taylor 1990). L’aluminate tricalcique est cubique, il ne présente aucun polymorphisme à l’état pur. Dans le clinker, la structure du C3A comporte du Fe3+, Mg2+, K+ et surtout du Na+. Parmi tous ces ions, seuls les alcalins peuvent changer la symétrie de sa structure. L’élément ayant l’effet le plus important est le sodium. Selon les quantités de Na2O en substitution dans le C3A, les formes suivantes peuvent être stabilisées:
0% à 1,9% : Forme cubique
1,9% à 3,7% : Coexistence de deux formes cubique et orthorhombique
3,7% à 4,65% : Forme orthorhombique
4,65% à 5,9% : Forme monoclinique
Le C3A cubique est connu par sa réactivité en contact avec l’eau. Le C3A orthorhombique à cause de sa structure stable, réagit moins vivement avec l’eau. C‟est le constituant qui possède la prise la plus rapide et la chaleur d‟hydratation la plus élevée. Il joue un rôle important dans la résistance à court terme et la tenue du ciment à certains milieux agressifs.
Les facteurs clés dans le clinker
Le C3S ou silicate tricalcique est l‟élément clé du clinker. Normalement, sa teneur est comprise entre 45à 55% en masse pour avoir du bon clinker. Il est un indicateur essentiel du rapport K/C (quantité du clinker contenu dans le ciment) :
– Si la valeur du C3S est en dehors de cette intervalle, c’est-à-dire inférieure à 45%, K/C augmente considérablement et cela entraine de perte financière pour l‟usine.
– S‟il va tomber dans cet encadrement, K/C diminue et l‟usine peut augmenter des ajouts ou additifs du clinker selon le ciment fabriqué.
La chaux libre ou appelée aussi chaux non combinée qui est un indice pour juger la qualité du clinker.
Si sa teneur après l‟analyse chimique est en dessous de 2% en masse, et sans calculer le C3S, nous avons donc du bon clinker.
La thermie est la qualité d‟énergie pour faire cuire les granules dans le four vertical.
C‟est aussi un facteur clé du clinker.
Le C3S dans la thermie entre 1050th à 1075th
La figure ci-dessous montre la première fenêtre graphique de 1050th à 1075th afin de trouver une valeur de C3S.
Entrer les compositions chimiques du préhomo considéré dans les cases correspondantes.
Afficher les résultats des compositions chimiques du cru noir grâce à l‟appui sur le bouton „„calculer 1‟‟.
Afficher les résultats de Paf, C3S (théorique), C3S (labo), C3S (réel) et CaO libre (réel) grâce à l‟appui sur le bouton „„calculer 2‟‟.
Passer à la fenêtre 3 en appuyant sur le bouton „„suivant‟‟.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : PRESENTATION DE L’HOLCIM MADAGASCAR ET CONTEXTE D’ETUDE
Chapitre I. PRESENTATION DE L’HOLCIM MADAGASCAR
I.1. Introduction
I.2. Présentation de l’HOLCIM Madagascar [1]
I.2.1. Holcim Tamatave
I.2.2. HOLCIM Antananarivo
I.2.3. HOLCIM Ibity
I.3. Historique
I.4. Les activités
I.5. Les produits
I.6. Engagement de l’Holcim Madagascar dans le développement durable
I.7. Devise
I.7.1. Relation durable
I.7.2. Solution durable
I.7.3. Construction durable
I.8. Les priorités
I.9. Holcim Madagascar est certifié
I.10. Conclusion
Chapitre II. CONTEXTE GENERAL DE L’ETUDE
II.1. Introduction
II.2. Présentation du projet
II.2.1. Position du problème
II.2.2. Objectifs
II.2.3. Les raisons du choix du sujet
II.2.4. Cahier des charges
II.3. Conclusion
PARTIE II. ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre III. PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT
III.1. Introduction
III.2. Généralités et caractéristiques
III.3. La préparation du cru
III.3.1. Abattage de la carrière
III.3.2. Les étapes de la préparation du cru
III.3.3. Préhomogénéisation
III.3.4. Préparation du cru
III.3.5. Broyage cru
III.3.6. Dépoussiérage
III.3.7. Homogénéisation
III.4. Les procédés de la ligne de cuisson
III.4.1. La cheminée
III.4.2. Le granulateur
III.4.3. Le four
III.4.4. Le suppresseur d’air
III.4.5. Le fonctionnement de la ligne de cuisson
III.5. Le broyage du ciment et l’expédition
III.5.1. Broyage du ciment
III.5.2. Expédition
III.6. Conclusion
Chapitre IV. ETUDE SUR LE CLINKER
IV.1. Introduction
IV.2. Rappels sur le ciment
IV.2.1. Définition
IV.2.2. Le constituant principal du ciment : le clinker
IV.2.3. Les constituants secondaires.
IV.2.4. Les sulfates de calcium
IV.3. La fabrication du clinker
IV.3.1. Définition
IV.3.2. Les éléments majeurs
IV.3.3. Les principales phases du clinker
IV.3.4. Les composés mineurs du clinker [6] [7]
IV.4. Les matières premières principales du clinker
IV4.1. Le cipolin
IV4.2. L’argile
IV4.3. Le charbon
Chapitre V. LE FACTEUR FAVORISANT LE CLINKER : LE C3S
V.1. Rappel
V.2. Introduction [22] [23][24]
V.3. Les éléments en corrélation directe avec la variation de C3S
Chapitre VI. LE FOUR VERTICAL
V.1. Introduction [26] [27][28]
V.2. Dimensions du four
V.2.1. Taille de la partie supérieure élargie du four
V.2.2. Capacité de four
V.2.3. Quantité d’air
V.2.4. La pression d’air (pression de four)
V.2.5. Gaz résiduaires du four
V.2.6. Hauteur et le diamètre de la cheminée
V.2.7. Contrôle du four
V.3. Conclusion
PARTIE III. ETUDES EXPERIMENTALES
Chapitre VII. CARACTERISATION DES ELEMENTS CLES DANS LA QUALITE DU CLINKER
VII.1. Les matières premières de base de la fabrication du clinker
VII.1.1. Les méthodes de caractérisation
VII.1.2. Caractérisation des matières premières
VII.1.3. Interprétation
VII.2. Les facteurs clés de la qualité du clinker
VII.2.1. Les facteurs clés dans le PH
VII.2.2. Les facteurs clés dans le clinker
Chapitre VIII. ESSAI DE FABRICATION DU CLINKER AU LABORATOIRE
VIII.1. Introduction et quelques définitions
VIII.2. Objectifs
VIII.3. Principe
VIII.4. Méthode et mode opératoire
II.4.1. Méthode
II.4.2. Mode opératoire
VIII.5. Résultats
VIII.6. Discussion
VIII.7. Courbes de prédiction de la qualité du clinker avec ses équations
VIII.7.1. Du préhomo (PH) au CN
VIII.7.2. Du CN au Ck (théorique)
VIII.7.3. Du Ck (théorique) au Ck (labo)
VIII.7.4. Du Ck (labo) au Ck (ind)
VIII.8. Conclusion
Chapitre IX. DEVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION SOUS VISUAL BASIC(VBA)
IX.1. Introduction
IX.2. Présentation du VBA
IX.2.1. Définition
IX.2.2. Création de l’interface
IX.2.3. Objets utilisés
IX.2.4. Les fonctions utilisées
IX.3. Conception des interfaces graphiques de la solution
IX3.1. Création d’une interface dans la thermie entre 1025th à 1150th
IX3.2. Le C3S dans la thermie entre 1025th à 1050th
IX3.3. Le C3S dans la thermie entre 1050th à 1075th
IX3.4. Le C3S dans la thermie entre 1075th à 1100th
IX3.5. Le C3S dans la thermie entre 1100th à 1125th
IX3.6. Le C3S dans la thermie entre 1125th à 1150th
IX3.7. Fenêtre résumé
IX.4. Conclusion
CONCLUSION GENERALE
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