Etude des principaux paramètres de la combustion dans le foyer

Etude des principaux paramètres de la combustion dans le foyer

Description de l’unité de BENI-IDIR

Résumé

Cette partie est consacrée à la description de l’usine de BENI-IDIR, le principe de fonctionnement ainsi les différents Constituants des fours sécheurs.

Définition et but de séchage

Le séchage est un traitement thermique qui consiste à réduire par évaporation l’excès d’humidité contenu dans le minerai selon les exigences des clients.Le but de cette unité est de diminuer le taux d’humidité qui varie de 14% à 18% par le fait de lavage à moins de 2,5% et ceci pour les raisons économiques suivantesRéduire le coût du transport du phosphate car le phosphate séché est plus léger que le phosphate humide ;La valorisation du produit Par l’augmentation du teneur à une valeur voulue qui peut atteindre jusqu’à 1% d’humidité selon le besoin du client, ce qui donne un produit à caractère sec et marchand.

Organigramme de l’unité de Khouribga

Les entités de traitement de la direction de site de Khouribga font parties des deux directions de production MEA-Béni IDIR et direction de production SC-DOUI qui sont-elles même de la direction IDK au même titre queesl autres directions, avec la particularité d’être à l’interface avec les clientsd’IDK.L’organisation d’IDK est donnée par l’organigramme présenté comme suite

Présentation de l’usine

L’usine de BENI-IDIR a démarré en 1965 avec quatre fours sécheurs, et pour augmenter l’extension de l’usine, quatre fours ont été mis en service en 1970, ce qui permit une capacité de production annuelle de 9,3 Mtonnes. Le complexe de BENI- IDIR est équipé de Un parc de stockage du phosphate humide comportant quatre stokes globaux.Ce parc reçoit du phosphate brut extrait à partir d es sites de découverte et du phosphate lavé à partir des laveries, le stockage du phosphate s’effectue en andain à l’aide des stockeuses. Des roues pelles reprennent le phosphate des stocks et alimentent les convoyeurs qui conduisent le produit vers les fours sécheurs.
Deux tanks de stockage du fioul
Ils ont une capacité de 2500m chacun, ils sont alimentés à partir des camions citernes par l’intermédiaire des pompes de dépotage, les deux réservoirs sont équipes de serpentins pour garder le fioul à une température de 60°C dans le but d’éviter les difficultés de transport à travers les conduites.
Figure 4 Tanks de stockage du fioul
Un atelier de production de la vapeur d’eau (chaufferie)
Cet atelier est équipé de deux lignes de traitementdes eaux et de deux chaudières pour la production de la vapeur nécessaire au préchauffage du fioul au niveau des tanks de stockage et des fours de séchage.
Figure 5 Chaudière à tube d’eau
Huit fours sécheurs pour le séchage du phosphate
Ils ont comme objectif la diminution du taux d’humidité dans le phosphate, leur fonctionnement sera détaillé par la suite.Le phosphate criblé alimente le circuit sec ou il sera classé en différentes qualités cette unité comporte trois stocks ayant une capacité globale de 500000 tonnes. Deux stations de chargement permettent de remplir les wagons à de stination du port de Casablanca (exportation), et du port de JorfLasfar. Une moyenne de 10 trains part de l’usine chaque jour, chaque locomotive véhicule 60 wagons d’une capacité de 64 tonnes chaque un.
Figure 7. Chargement du phosphate sec

Constituons du four sécheur

Le foyer

C’est une enveloppe cylindrique en tôle d’acier ave c extrémité conique, elle est munie de quatre roues permettant son déplacement sur deux rails, ele est revêtue intérieurement de trois couches de briques réfractaires isolantes afin de limiter la diffusion de chaleur vers l’extérieur et protéger les tôles d’acier contre la fonte. C’est dans cette enceinte ou se fait la combustion source de la masse gazeuse chaude utilisée pour le séchage du produit (pour plus de détail voir le schéma ci-dessous).
L’oxygène nécessaire à la combustion est assuré par l’air (air primaire) injecté au moyen d’un ventilateur (ventilateur d’air primaire).
A l’amont du foyer on trouve
Deux conduites pour l’introduction du coke de pétrole.
Une conduite pour l’injection du fioul.
Une conduite d’air comprimé injecté avec le fioul dans un brûleur de type ZV2 pour l’atomisation ou la pulvérisation du fioul afin de faciliter le mélange de ce dernier avec l’air primaire est ainsi favoriser sa combustion.

La buse

C’est un élément intermédiaire entre le foyer et lavirole, il joue un rôle très important dans l’adaptation de la chaleur entre ces deux parties, de plus il représente le lieu principal qui reçoit le phosphate de la trémie.
Figure 9. Schéma synoptique de la buse

La virole

C’est un tube cylindrique de 25 mètres de long et de 2.5m de diamètre. Il est animé d’un mouvement de rotation de 8 tours par minute autour de son axe horizontal, et ce au moyen d’un système d’engrenage et d’un moteur électrique entraînant une couronne dentée solidaire à la virole.La virole est équipée intérieurement par des augetset des palettes (366 augets et 84 palettes) les augets permettent la pulvérisationdu 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 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.Dans la virole la masse gazeuse circule dans le même sens que le produit ce qui permet un échange entre les deux milieux (gaz et phosphate)

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Table des matières

introduction générale
CHAPITRE I Présentation générale du groupe O.C.P
I. Introduction
II. Flashe sur le Groupe OCP
III. Carte géographique des mines de phosphate au Maroc
IV. Statut juridique
V. Personnel de l’OCPSA
VI. Fiche technique du groupe OCP
CHAPITRE II Description de l’unité de BENI-IDIR
I. Définition et but de séchage
II. Organigramme de l’unité de Khouribga
III. Présentation de l’usine
IV. Constituons du four sécheur
IV.1- Le foyer
IV.2- La buse
IV.3- La virole
IV.4- La chambre à poussière
IV.5- La cheminé
IV.6- Ventilateur de tirage
IV.7- Fonctionnement d’un four sécheur
Chapitre III Etude des principaux paramètres de la combustion dans le foyer
Etude théorique
Introduction
I.Les paramètres en relation avec le combustible (Fuel)
II.Les paramètres en rapport avec l’air primaire
1. Définition de la VRB
2.Le débit fuel en fonction de la température et l’humidité relative
III.L’air de pulvérisation et la puissance de tirage
IV.Courbe et équation de combustion
1. Equation de combustion
2. La courbe représentante le débit d’air en fonction du débit fuel
2.1. Etude théorique
2.2. Construction de la courbe
Conclusion générale