Soutenance mémoire
Les principaux acteurs de déchets métalliques
La SCM ou Supplie Chain Management est le département d’Ambatovy qui se charge généralement de la logistique, c’est pourquoi elle est le détenteur de la gestion du «scrap metals» d’Ambatovy et détient les données nécessaires à l’évaluation des déchets métalliques. En général, les formes de déchets incluent les machines inactives, en décomposition, les pièces rejetées, déchets de bâtiments, rebuts de métaux. Les déchets liés à la qualité sont d’une importance significative car ils sont importants à la société en termes de réputation durement gagnée. Tous les départements d’Ambatovy ont en effet chacune des déchets métalliques, mais de formes, de types et de régularités différents. Les principaux acteurs de déchets métalliques sont donc d’autant plus variables que les types de ferrailles que l’on peut observer. Ainsi, les informations y concernant ont été très limitées, car ces déchets ne sont pas assez réguliers et que le regroupement des informations a été difficile.
C’est pour cela que, dans notre étude nous ne pouvons faire que des approximations visuelles sur la quantité de ces déchets.
Solution pour l’usage futur des déchets métalliques
D’après ces évaluations visuelles, nous avons constaté qu’Ambatovy détient une quantité énorme de déchets métalliques qui ne servent plus directement à grand-chose. Ainsi, pour l’usage futur de ces « scraps » nous pouvons avancer une théorie selon laquelle ces derniers vont être valorisés par recyclage. Le recyclage se procédera ainsi : le tirage des différents types de métaux, une mise en compactage de celui-ci, puis la refonte à partir d’un cubilot que nous allons dimensionner dans la partie II de notre manuscrit, puis l’obtention de plusieurs blocs de métal qui sera mis en vente sur le marché. Nous pouvons aussi fabriquer des pièces nécessaires à l’entreprise par procédé de moulage, et ainsi réduire l’importation de pièces comme les « casing », les palles d’hélices, etc. Le métal obtenu sera donc une sorte d’alliages ferreux composés de plusieurs ferroalliages, comme le ferrosilice, le ferrochrome, le ferrotitane, le ferrophosphore, le ferromanganèse, car les ferrailles sont de type allié.
L’objectif de notre étude sera donc de recycler les déchets métalliques par un dimensionnement d’un cubilot qui servira de fonderie. Le choix du cubilot pour fondre le métal a été choisi par rapport aux ressources de matériaux facilement trouvables à Ambatovy. Dans les prochaines parties, vont être détaillés ces différents matériaux.
Les différents types de ferrailles
L’industrie du fer et de l’acier recycle trois types de déchets : les ferrailles de l’usine, les ferrailles neuves et les vieilles ferrailles.
Les ferrailles d’usine
Les ferrailles de l’usine sont produites à l’interne dans le cadre du processus d’élaboration de l’acier lorsque les aciéries et les fonderies fabriquent de nouveaux produits d’acier. Les déchets de ce genre quittent rarement la zone de fabrication de l’acier. Ils sont plutôt retournés aux fourneaux et fondus à nouveau. Les progrès technologiques ont permis de réduire de façon importante la production de ferrailles d’usine, qui représente environ 29 % des déchets d’acier.
Les ferrailles neuves
Les ferrailles neuves (qu’on appelle aussi les ferrailles récupérées) sont produites dans les usines de fabrication de produits d’acier et incluent les articles tels que les tournures d’usinage, les chutes de cisaillage et les chutes de découpage associées aux procédés de fabrication. Elles sont ordinairement vendues à l’industrie de la ferraille, qui les traite en vue de les revendre aux aciéries et aux fonderies. Les ferrailles neuves représentent environ 23 % des déchets d’acier totaux.
Tournures d’usinage
Ce sont, en d’autres termes, des copeaux. En général, ce sont, des petites chutes de matières créées à la suite d’un usinage sur machine-outil d’une matière telle que le bois, le métal, le plastique, etc. [21] Le copeau est la partie de matière qui se détache lors de la coupe dans un procédé d’usinage. Lors de l’usinage d’une pièce, l’enlèvement de matière est réalisé par la conjonction de deux mouvements relatifs entre la pièce et l’outil : le mouvement de coupe (vitesse de coupe) et le mouvement d’avance (vitesse d’avance).
Vieilles ferrailles
Les vieilles ferrailles, ou ferrailles recyclées après consommation, sont celles qui proviennent des produits d’acier industriels ou de grande consommation (tels que les automobiles, les appareils électroménagers, les bâtiments, les ponts, les navires, les boîtes en fer blanc, les wagons de chemin de fer, etc.) qui ont atteint leur durée de vie utile. Elles représentent environ 48 % des déchets métalliques totaux.
Les différents types de fours
Les hauts fourneaux
Le haut fourneau est considéré comme l’un des réacteurs industriels les plus complexes. Sa principale fonction est la production de la fonte, un alliage de fer saturé en carbone. Ses dimensions varient entre un et quatorze(14) mètres de diamètre pour son creuset et peuvent atteindre jusqu’à quatre-vingt-dix (90) mètres de hauteur, en fonction de la production recherchée qui peut aller jusqu’à neuf mille tonnes par jour pour les fourneaux les plus productifs. [13] C’est un réacteur à contre-courant dans lequel les matières premières (coke, minerai de fer et aggloméré) introduites solides en haut du fourneau réagissent et échangent de la chaleur avec les gaz réducteurs ascendants. Au centre du four, les oxydes de fer et le fer fondent et forment la fonte par réaction avec le carbone du coke. La fonte et le laitier sont extraits alternativement par le bas du four.
Fours à creuset : gaz et électrique
C’est un four dont le métal à fondre est contenu dans un creuset et se trouve ainsi protéger des flammes et des gaz de combustion. Le chauffage est réalisé par un brûleur gaz dont les flammes sont tangentes au réfractaire et permettent de chauffer le creuset. Dans la même catégorie, nous trouvons des fours électriques qui, à la différence du four à gaz, utilisent des résistances qui chauffent directement le creuset.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I. Introduction à l’étude
CHAPITRE I. Généralités sur l’usine d’Ambatovy
I.1. Présentation
I.2. Système de production
CHAPITRE II. Objet de l’étude
II.1. Les principaux acteurs de déchets métalliques
II.2. Solution pour l’usage futur des déchets métalliques
CHAPITRE III. Les différents types de ferrailles
III.1. Les ferrailles d’usine
III.2. Les ferrailles neuves
III.3. Tournures d’usinage
III.4. Vieilles ferrailles
CHAPITRE IV. Les différents types de fours
IV.1. Les hauts fourneaux
IV.2. Fours à creuset : gaz et électrique
IV.3. Fours à cubilot
IV.4. Fours à arc électrique
IV.5. Fours à induction
IV.6. Fours rotatifs
IV.7. Tableaux comparatifs des fours
CHAPITRE V. Les Produits finis
V.1. La fonte
V.2. Les aciers
PARTIE II. Matériels et méthodes
CHAPITRE VI. Choix de notre four
CHAPITRE VII. Les différentes parties du cubilot
VII.1. Le gueulard
VII.2. La cheminée
VII.3. Garnissages
VII.4. La boîte à vent
VII.5. Les tuyères
VII.6. La sole
VII.7. Les brûleurs
VII.8. Le creuset
VII.9. Le trou de coulée
VII.10. Les portes inférieures
VII.11. Le chenal de coulée ou goulotte
CHAPITRE VIII. Fonctionnement et procédé général
VIII.1. Principe de base
VIII.2. Zone gazeuse et réactions chimiques
VIII.3. Métallurgie au cubilot
VIII.4. Les matières premières
VIII.5. Allumage
VIII.6. Chargements
VIII.7. Combustion du coal
VIII.8. Séjour du métal liquide dans le creuset
VIII.9. Récupération
CHAPITRE IX. Dimensionnement
IX.1. Calcul des charges
IX.2. Les tuyères
IX.3. Le creuset
IX.4. La hauteur du cubilot
IX.5. Les garnissages
IX.6. La boîte à vent
IX.7. Bilan énergétique
IX.8. Le gueulard
IX.9. La cheminée
IX.10. Le trou et chenal de coulée
IX.11. Calcul de la fondation et de la structure générale
PARTIE III. Discussion
CHAPITRE X. Comparaison des résultats
CHAPITRE XI. Etude des impacts environnementaux
XI.1. Evaluation
XI.2. Synthèse
CONCLUSION
Références Bibliographiques
Références Webographiques
ANNEXES
