Stockage du ciment et Ensachage

Stockage du ciment et Ensachage

USINE DE MEKNES

Introduction

La fabrication du ciment est un procédé complexe qui exige un savoir-faire, une maîtrise des outils et des techniques de production, des contrôles rigoureux et continus de la qualité.
Le ciment est une poudre minérale constitué de silice (SiO2), l’alumine (Al2O3), de la chaux (CaO) et l’oxyde de fer (Fe2O3) et leur durcissement du à la formation par combinaison avec l’eau le silicate et l’aluminate de calcium hydraté qui regroupe après pour former aluminé ferrites monosubstitués AFm.
Le développement et la multiplication de ces micros cristaux dans le temps qui expliquent l’augmentation de la résistance.
La matière première du ciment suit des étapes différentes, de la carrière à l’ensachage qui sont des transformations physique et chimique.
Figure 4 les étapes de fabrication de ciment
Pour répondre aux besoins spécifiques de ses clients, LAFARGE Maroc met à leur disposition une large gamme de ciments gris CPJ 35, CPJ 45 et CPJ 55.
Figure 5 Les différents types de ciment fabriqués à Lafarge-Maroc
CPJ 35 (Ciment portland avec ajout)
Le pourcentage minimum CPJ 35 est un Ciment Portland(3) avec Ajouts, il doit contenir un en clinker de 65%, le reste étant constitué d’ajouts comme le calcaire et le gypse. Parmi les principales caractéristiques garanties par la norme, la R28 du CPJ 35 doit être supérieure à 22.5MPa CPJ 45 (ciment portland avec ajout)
Le CPJ 45 est un Ciment Portland avec Ajouts. Il doit contenir un pourcentage minimum en Clinker de 72%, le reste étant constitué d’ajouts comme le calcaire et le gypse.
Parmi les principales caractéristiques garanties par la norme, la Rc28 du CPJ 45 doit être supérieure à 32.5MPa.
CPJ 55 (Ciment portland avec ajout)
Le CPJ55 est un Ciment Portland avec Ajouts composé principalement de clinker et de calcaire, il doit contenir un pourcentage minimum en clinker de 83%. Sa résistance à 28 jours doit être supérieure à 48 MPa.

Etape de fabrication du ciment

l’extraction des matières premières

La carrière est située à 5,6 Km de l’usine, la matière première est extraite sur des fronts de 8 à 15 mètres par abattage et tirs de mines.Les matières premières nécessaires à la production de ciment (carbonate de calcium, silice, alumine et minerai de fer) sont généralement extraites de la roche calcaire, de la craie, du schiste argileux et de l’argile. Ces matières premières sont extraites de la carrière par abattage.Elles sont ensuite concassées et transportées par un curvoduc à l’usine où elles sont stockées et homogénéisées.

Concassage

C’est une opération qui consiste à réduire la granulométrie de la matière première en fragments de faibles dimensions (25 à 40 mm). Elle assure également un certain mélange des matières premières arrivant de la carrière (calcaire et schiste). La matière concassé est acheminée jusqu’à l’usine par tapis roulant (band curvoduc de longueur 5 Km) .
-La curvoduc
On a besoin d’acheminer la matière vers les deux prés homogénéisation pour les stocker. Donc l’acheminement de la matière à partir de la carrière jusqu’à l’usine est assuré par un transporteur de longueur 6KM.
Ce transporteur et le plus long convoyeur dans l’Afrique et avec un seul moteur à bagues de 5500V et de démarrage par élimination des résistances rotorique.

Pré homogénéisation

La phase de pré homogénéisation consiste à créer un mélange homogène. Chimiquement, les matières de carrière sont souvent variables et il s’avère nécessaire de les mélanger pour éviter les variations brusques qui ont un impact néfaste sur la cuisson
Cette opération est réalisée dans un hall pour aboutir un mélange pré homogène.

Préparation du cru

La préparation du cru consiste à réaliser un dosage approprié des 4 constituants de bases chaux, silice, Alumine et Fer.
Mais pour avoir un cru dosé, il faut ajouter des produits auxiliaires
 Pélite Apport de silice et Alumine.
 Phtanite Apport de silice.
 Minerai de Fer Roche riche en Oxyde de fer
Les matières premières constituant le cru doivent être finement broyés et parfaitement homogénéisées de manière à faciliter les réactions au cours de la cuisson.
Figure7composition de la matière première de cru

Broyage cru

Les matières premières doivent être finement broyées pour fragmenter la matière afin d’obtenir la granulométrie adéquate (30 mm vers 100µm) pour être chimiquement plus réactives au cours de cuisson dans le four. Les broyeurs utilisés sont des broyeurs à galets. Le séchage et le transport de
la matière broyée se fait à l’aide des gaz chauds provenant du four. le cru provenant de la pré-homogénéisation est alors réduit en poudre (farine).
Figure 8 Broyeur cru a galet

 L’homogénéisation

Après broyage, le cru est expédié, à l’aide de deux élévateurs, vers deux silos d’homogénéisation qui assurent à la fois le stockage et l’homogénéisation de la farine de capacité
 Silo 1 7500 tones.
 Silo 2 5000 tones..

Preparation du combustible

L’usine de Meknès utilise deux types de combustible
 combustible solide coke de pétrole + les pneus déchiquetés
 combustible liquide fuel
Le coke de pétrole va subir une opération de broyage avec un broyeur verticale, après le broyage le coke broyé est transporté vers un filtre qui alimente les trémies d’alimentation des deux four en coke.
Le fuel va subir un petit chauffage jusqu’à 120 °C afin de diminuer sa viscosité pour faciliter son transport vers les fours (utilisé surtout pendant l’allumage des fours).

cuisson

La cuisson recouvre toutes les étapes de transformation chimique de la farine crue, jusqu’à la formation du clinker.
Figure 9 les étapes de la cuisson

Déshydratation

La tour cyclones est un échangeur de chaleur à voie sèche constituée de quatre à cinq étages.
Elle permet d’effectuer un échange thermique à contre-courant entre les gaz chauds(850).
Cette préparation consiste à sécher, déshydrater partiellement la matière crue en réutilisant une partie de l’énergie calorifique.

Décarbonatation

Elle se fait dans le précalcinateur placé entre le préchauffeur et le four.
Cette opération qui s’effectue à des températures entre 650 0C et 900 0C, permet de libérer le gaz carbonique pour obtenir la chaux nécessaire à la fabrication.

Clinkérisation Figure10 un préchauffeur

Le cru va suivre différentes étapes de transformation lors de sa lente progression dans le four rotatif vers la partie basse à la rencontre de la flamme.
La température nécessaire à la clinkerisation est de l’ordre de 1 450 °C. L’énergie consommée se situe entre 3 200 et 4 200 kJ par tonne de clinker, qui est le produit semi fini obtenu à la fin du cycle de cuisson. Il se présente sous forme de granules grises.
A partir de 650°C environ, la première réaction de transformation de clinkérisation commence à se produire.
Le carbonate de calcium issu du calcaire subit une réaction de décarbonatation CaCO3 → CaO + CO2
On obtient alors de la chaux vive (CaO) accompagnée d’un important dégagement gazeux de CO2.
Sous l’effet de la chaleur, on observe une scission de l’argile en silice (SiO2), en alumine (Al2O3) et en oxyde de fer (Fe2O3). A partir d’environ 1300°C les réactions de clinkérisation se poursuivent.
Oxyde de fer (Fe2O3) + alumine (Al2O3) + oxyde de calcium (CaO) → aluminoferrite tétracalcique (Ca4Al2Fe2O10).
Alumine (Al2O3) + chaux vive (CaO) → aluminate tricalcique (Ca3Al2O6).
Ces deux composés nouvellement formés constituent la phase liquide du mélange qui continue de progresser vers la partie la plus chaude du four. La silice (SiO2)
La chaux vive (CaO) restant se dissolvent dans cette phase et réagissent entre-elles selon la réaction suivante
Silice (SiO2) + chaux vive (CaO) → silicate bi calcique (Ca2SiO4)
La réaction peut se poursuivre éventuellement s’il reste de l’oxyde de calcium (CaO) qui n’a pas encore réagi
Silicate bi calcique (Ca2SiO4) + chaux vive (CaO) → silicate tricalcique (Ca3SiO5)
À la sortie du four, le clinker doit être refroidi et broyé avant d’être stocké dans des silos de clinker.
Le clinker est le résultat d’un ensemble de réactions physico-chimiques progressives (clinkerisation) permettant
– La décarbonatation du carbonate de calcium (donnant la chaux vive) – La scission de l’argile en silice et alumine
– La combinaison de la silice et de l’alumine avec la chaux pour former des silicates et des aluminates de chaux.

Table des matières

Introduction
Chapitre1 présentation de la société Lafarge
I .LAFARGE MAROC
II .Présentation de Lafarge-Meknès
II.1 Historique
II.2 Implantation de LAFARGE-Meknès
III .Présentation de service de LAFARGE
III. 1 Service de carrière
III. 2 Service de fabrication
III .3 Service commercial
III.4 Service stockage
III .5 Service contrôle de qualité
III. 6 Service de procédés
III. 7 Direction financière
III .8 Direction administrative
III. 9 Service de sécurité
Chapitre2 Procédés de fabrication de ciment
I .Composition de ciment
II .Procédés de fabrication de ciment
II.1 l’extraction des matières premières.
II.2 Concassage
II.3 Pré homogénéisation.
II.4 Préparation du Cru
II.5 Le broyage
II.6 L’homogénéisation.
II.7 Préparation du combustible.
II.8 La cuisson.
II.8.1 Déshydratation
II.8.2 Décarbonatation
II.8.3 Clinkérisation
II.8.4 Refroidissement.
II.9 le broyage du ciment et l’expédition.
II.11 Stockage du ciment et Ensachage
Chapitre3 Réalisation du projet
I .Présentation du sujet
II .Déroulement des expériences
II.1 Processus expérimental
II.2 Les résultats obtenus
II.3 Interprétation des résultats
Conclusion

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