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Comment garantir le maintien du flux de production de ciment en 5 points ?

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Les fabricants de ciment peuvent utiliser plusieurs méthodes pour prévenir et éliminer l'accumulation de matériaux et améliorer leur flux tout au long du processus de production du ciment.

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Standard Industrie International, spécialiste des équipements de manutention et de nettoyage pour l'industrie du vrac, travaille depuis de nombreuses années avec les grands groupes cimentiers sur cette problématique. Les experts de cette société française, présente à l'international, expliquent ici comment traiter les accumulations et les blocages dans les différentes zones de la cimenterie, améliorant ainsi la productivité et la sécurité de l'usine.

1- Éliminer les accumulations dans la tour de préchauffage et l'effet homme des neiges dans le refroidisseur de clinker.

Ces problèmes sont fréquents et doivent être évités pour garantir une production stable et régulière de clinker.

Dans ce contexte, Standard Industrie International met à la disposition de ses clients une gamme complète de canons à air AIRCHOC®. Celle-ci comprend à la fois des tours de préchauffage et des refroidisseurs. La tête de l'AIRCHOC® est fabriquée en acier moulé avec un revêtement en zinc irisé spécialement conçu pour résister aux environnements à haute température.

Un programme séquencé de mise à feu des canons à air garantit l'élimination des risques de colmatage et assure une production constante sans arrêts.

CAS DE CUCTOMER : LOMA NEGRA, usine de Zapala (groupe brésilien INTERCEMENT) en Argentine

Cette cimenterie a équipé sa tour de préchauffage de 11 canons à air AIRCHOC® afin d'éliminer les concrétions et d'éviter la sonnerie manuelle.

Ils seront installés dans le conduit de la colonne montante lors du prochain arrêt du four programmé en août 2022 en complément des 18 AIRCHOC® acquis (12 canons à air en juillet 2018 et 6 canons à air en mai 2019) installés dans l'entrée du four, la chambre de fumées et les cylindres. Ce site, qui dispose d'un four de production de KHD de 1970 de 760 t/j, utilise 80 % de gaz et 20 % de fioul. Les canons à air AIRCHOC® sont très efficaces sur ce type d'installation.

2- Eviter l'accumulation de matière dans la boîte à fumée et éviter le ralentissement de la vitesse du gaz.

Cette zone est clé et l'absence d'accumulation facilite la circulation des gaz. Voici un exemple d'installation de 5 MACSYS® en version sans fil.

Le MACSYS® est un type particulier de canon à air dont plusieurs têtes sont connectées au même réservoir. Pour cette application, les vingt têtes sont équipées de manchons anti-vibration. Chaque manchon est ensuite relié à la boîte à fumée par un réseau de tubes. A l'extrémité de chaque terminaison de tube fixe se trouvent des déflecteurs, chacun ayant ses propres particularités en fonction du travail de nettoyage à effectuer.

Jérémie FRELIEZ, responsable du bureau d'études chez Standard Industrie International, commente les particularités de cette installation :

"L'objectif est d'atteindre facilement les angles pour améliorer le nettoyage en positionnant cinq MACSYS® sur quatre niveaux différents. La solution sans fil nous a permis de réaliser d'importantes économies sur le coût des câbles et des chemins de câbles.

Il faut en moyenne 2 à 3 minutes pour remplir le réservoir de 200 litres à 6 bars, ce qui permet des cadences de tir courtes. Le résultat direct est une amélioration de la qualité du ciment ainsi que de la cadence de production. Suite à cette installation et à son efficacité, le client a également équipé le refroidisseur.

Le MACSYS® Wireless est piloté par le même panneau de contrôle qui permet de gérer jusqu'à cent vingt-huit canons à air AIRCHOC®"

3- Prévenir les concrétions dans les silos de stockage de matériaux.

Le colmatage des matériaux dans les silos entraîne une perte de productivité mais aussi un risque accru pour le personnel de maintenance. De plus, si un bouchon se détache, il peut provoquer des dégâts en tombant. Le flux de production peut être interrompu.

Les canons à air AIRCHOC® sont installés sur les silos pour arrêter les blocages existants, empêcher la formation de nouveaux blocages et, par conséquent, réduire ou éliminer les interventions de nettoyage. C'est notamment le cas pour les trémies de calcaire, de pouzzolane, d'argile et de chaux, et en fin de processus pour les silos de récupération de clinker, de ciment et de cendres.

4- Limiter les risques d'encrassement liés à l'utilisation de combustibles alternatifs tout au long du processus de production du ciment.

Aujourd'hui, la grande majorité des cimenteries ont augmenté l'utilisation de combustibles alternatifs, de biomasse et de déchets divers pour alimenter leurs fours. Le coût de ces combustibles, moins chers que les "matières premières", leur abondance sur le marché local, la réduction des émissions de CO2, la préservation des ressources et le rendement thermique élevé de ces combustibles ont rendu les combustibles fossiles obsolètes.

Aujourd'hui, l'utilisation de combustibles alternatifs a poussé Standard Industrie à s'adapter et à proposer différents systèmes de canons à air pour résoudre ces nouveaux problèmes de colmatage. Standard Industrie apporte une réponse technique adaptée à l'évolution des technologies. Brûler uniquement du charbon ou brûler différents combustibles alternatifs sont des processus très différents.

Benoît PLUCHON, responsable des ventes à l'exportation chez Standard Industrie International, partage son expérience :

"Nos experts ont observé au cours des 15 dernières années que l'utilisation de combustibles alternatifs modifie la nature de l'encrassement. En effet, la teneur en soufre est généralement plus élevée qu'auparavant, lorsque ses clients brûlaient 100 % de combustibles fossiles. Nous avons étudié la stabilité du processus et le fonctionnement du four à ciment, y compris l'accumulation de matériaux dans les cyclones ou d'autres zones du processus, et nous avons conclu que les encrassements habituels sont plus collants et plus forts avec l'utilisation de combustibles alternatifs"

Afin de maintenir l'efficacité de l'installation du canon à air et d'éviter de produire des "installations en arbre de Noël" (une grande quantité de canons installés dans la tour de préchauffage), Standard Industrie a optimisé l'efficacité de son canon à air pour avoir plus d'impact sur le colmatage.

David FREGEZ, chef de produit chez Standard Industrie International depuis plus de 15 ans, explique :

"Depuis plus de 5 ans, Standard Industrie propose à ses clients de changer d'avis sur la taille des dispositifs mécaniques. Auparavant, pour un procédé brûlant une très grande majorité de combustibles fossiles, l'étude technique et l'offre étaient proposées avec un AIRCHOC® d'un diamètre de sortie de 100mm (4"). En faisant une comparaison, nous avons constaté que l'utilisation d'un tel diamètre était moins efficace lorsque nos clients utilisaient un mélange de combustibles fossiles et alternatifs. La force d'impact générée n'était pas suffisante et l'augmentation de la séquence d'allumage n'était pas vraiment efficace dans le temps. De plus, cela impliquait une maintenance supplémentaire avec des coûts additionnels et une perte de temps précieux. Le passage progressif à des têtes de 150 mm (6") s'est avéré très efficace et économique"

5- Nettoyer les silos de stockage du ciment

Le stockage du ciment dans de grands silos en béton n'est pas à l'abri du colmatage. Certaines usines choisissent d'installer des systèmes de nettoyage tels que les canons à air AIRCHOC® et d'autres choisissent de nettoyer manuellement leurs silos périodiquement, lorsque les extractions sont bloquées et que le produit est collé sur les parois.

Cyril PARISOT, responsable du département "Cleaning Services" chez Standard Industrie International, explique :

"Différentes méthodes existent, comme les buses de fluidification, les vibrateurs, les cordages ou les explosions, mais ce ne sont pas les solutions les plus efficaces ni les plus sûres.

Le GIRONET, en revanche, est la solution de nettoyage la plus sûre du marché pour obtenir un résultat très satisfaisant. Il s'agit d'une machine qui doit être positionnée sur le dessus du silo. Un bras articulé glisse à l'intérieur et le moteur, commandé de l'extérieur, entraîne une série d'outils qui nettoient l'ensemble de l'unité de stockage. Les clients qui choisissent cette méthode retrouvent une capacité de stockage proche de celle d'origine. L'équipe d'intervention de Standard Industrie International rétablit la pleine capacité du silo sans intervention humaine à l'intérieur, et ce qui est important, c'est que cela élimine tout risque d'accident. Le GIRONET existe en version ATEX, mais à part cette dernière évolution, c'est l'équipement qui a subi le moins de changements dans notre entreprise, car il a fait ses preuves après de nombreuses prestations. Nos équipes interviennent 10 mois par an pour la maintenance des unités de stockage ou pour des dépannages en cas de blocage complet".

CAS CLIENT : CALCIA Beaucaire en France

A cause de l'humidité, le silo à ciment s'est bouché et a créé un pont, l'extraction n'était plus possible. Seule une intervention de l'équipe de STANDARD INDUSTRIE a permis de rendre le silo opérationnel et sûr, sans opérateurs dans le silo.

Comment fonctionne ce type d'intervention ?

Dans le cas où l'usine fait face à une capacité de collecte réduite, l'utilisation du GIRONET pneumatique, proposé par Standard Industrie International, aidera à nettoyer les silos et permettra de récupérer la totalité de la capacité de stockage.

Le bras articulé du GIRONET qui tourne à 360° élimine les problèmes de trous de rats. Cette solution répond à des normes de sécurité très strictes : Elle évite toute présence humaine à l'intérieur des silos. L'intervention du GIRONET permettra d'augmenter la capacité de collecte afin d'éviter les ruptures d'approvisionnement. Le GIRONET est efficace sur tout type de blocage, de produit ou d'unité de stockage. Il peut être utilisé sans arrêter la production.

De même, le décolmatage à l'aide du POWERNET résoudra les problèmes d'engorgement en décomposant en toute sécurité le matériau obstrué pour l'aider à s'écouler plus librement. Le POWERNET est utilisé avant le GIRONET lorsque l'unité de stockage est complètement bloquée. L'idée du POWERNET est de créer une cheminée à travers laquelle le GIRONET sera utilisé pour affaisser les accumulations.

L'environnement, la sécurité et la rentabilité sont au cœur de toutes les industries ; de nombreuses alternatives à court et moyen terme existent sur le marché. Standard Industrie International, très impliqué dans l'industrie cimentière, a choisi d'offrir aux plus grands groupes internationaux des produits de qualité qui allient une technologie avancée à une réponse adaptée aux enjeux de productivité.