L'air comprimé dans l'industrie du ciment

Le secteur du bâtiment croît chaque année entraînant également avec lui une hausse de l'utilisation du ciment, du plâtre et du béton. Ces matériaux de construction indispensables sont principalement extraits de ressources naturelles, comme le calcaire. La matière première est transportée sous forme de gros blocs pour être ensuite transformée. Ce n'est qu'au moyen de processus tels que le concassage, le broyage et la cuisson qu'elle passe de l'état de roche grossière à celui de poudre. Lors de la cuisson, la poudre broyée est chauffée à un point tel qu'elle fond et s'agglomère en petits morceaux, le clinker. Ce clinker est déjà hautement hygroscopique et ne devient du ciment fin qu'après un processus de broyage supplémentaire réalisé dans l'énorme broyeur à boulets.

Souvent, d'autres substances sont ajoutées afin d'obtenir certaines propriétés et ainsi pouvoir répondre aux domaines d'application dans le secteur du bâtiment. La poudre fine est ensuite soit emballée et expédiée, soit placée dans des silos pour être chargée dans des camions malaxeurs pour être utilisée directement.

L'humidité, un défi particulier

Dans tous ces processus, les machines à entraînement pneumatique, les soufflantes ou les convoyeurs fonctionnent souvent avec de l'air comprimé dans un environnement rude et poussiéreux. L'humidité de l'air ambiant ou les vapeurs d'eau ou d'huile émises par la production constituent un défi particulier. Elles provoquent le durcissement et l'agglutination de la poudre de ciment ou du clinker et peuvent obstruer les tuyaux et rendre le ciment lui-même inutilisable. Étant donné que l'humidité de l'air ambiant et les vapeurs d'eau ou d'huile engendrées par la production provoquent l'agglutination et le durcissement de la poudre qui retient extrêmement bien l'humidité, des exigences particulières doivent être posées à l'air ambiant et à la qualité de l'air comprimé, tant pour l'utilisation des machines que pour le stockage ou le transport.

Exigences concernant la qualité de l'air comprimé

Ainsi par exemple, les entraînements pneumatiques ainsi que l'air de convoyage ou l'air de processus doivent être particulièrement secs et exempts d'humidité et de vapeurs d'huile pendant la production, le chargement ou le transfert. Dans le cas contraire, des dépôts se formeront sur les machines et dans la tuyauterie. Les vannes, les vérins, les systèmes de surveillance optique des fours et des silos se bloquent, s'encrassent et peuvent ainsi retarder la production, entraîner une usure et des réparations et, dans le pire des cas, immobiliser l'installation.

Selon le type d'installation de production, les stations situées entre le broyeur à boulets et le silo sont nettoyées à différents endroits au moyen d'air comprimé ou aspergées de produits chimiques appropriés qui empêchent l'agglutination et le durcissement.

Avec ses fiches de normalisation, la VDMA fournit des informations importantes sur la qualité de l'air comprimé pour différents secteurs. Pour l'industrie du ciment, elle définit la classe de qualité [4:–:7] en ce qui concerne la teneur en particules. La classe [4] en termes d'humidité (sous forme de vapeur) à une température supérieure à 10 °C, la classe [2:–:3] en dessous de 10 °C et la classe [4] en termes de teneur totale en huile. Ces classes concernent aussi bien l'air de commande (par exemple pour les entraînements pneumatiques) que l'air de transport (par exemple pour le transport, le refroidissement ou le stockage).

*Source Fiche de normalisation VDMA 15390-1

Applications

Transport

En fonction de la taille des matières premières utilisées, des conduites fonctionnant à l'air comprimé sont utilisées pour transporter le matériau. Plus la matière est sèche et pulvérulente, plus l'air comprimé utilisé doit être sec afin que la poudre qui retient l'humidité n'adhère pas aux parois de la conduite, aux raccords ou aux vannes et ne les bloque pas. En particulier dans le cas des conduites extérieures, il est nécessaire de contrôler et de compenser les fluctuations de température et la formation de condensats qui en résulte, afin que la production puisse se dérouler sans perturbation.

Stockage

La poudre finie, hautement hygroscopique, est stockée dans des locaux refroidis par des ventilateurs. Pour cela, il est absolument nécessaire de filtrer les vapeurs d'huile et l'humidité de l'air ambiant aspiré et de ne souffler que de l'air absolument sec et exempt de condensats afin que la poudre reste homogène et ne s'agglomère pas ou ne durcisse pas. Si la poudre est transférée dans d'autres silos, par exemple avant d'être transformée en béton, elle doit être pompée dans un camion-citerne et du camion-citerne correspondant dans un silo par des systèmes fermés et fonctionnant à l'air comprimé sec. Aucun air extérieur humide ne doit atteindre le ciment au cours de ce processus.

Nettoyage

La poudre hygroscopique est transportée à travers différentes stations au cours de son traitement. Au cours de ce processus, des dépôts peuvent se produire, notamment aux endroits où le produit est déposé, autrement dit en présence d'une grande quantité de produit pendant un certain temps, et ces dépôts doivent alors être éliminés régulièrement. Cette opération est effectuée par des jets d'air comprimé, qui ont lieu automatiquement après un temps déterminé ou un certain processus, afin d'éviter les collages et les pertes de matière. L'air doit impérativement être exempt d'humidité et d'huile, et donc très sec, afin de ne pas former de conditions favorables aux dépôts. Toutes les stations de traitement qui suivent le four rotatif doivent nécessairement utiliser un air très sec et exempt d'huile.

Références

Applications Industrielles

Traitement de l'air comprimé dans la production de ciment

Le ciment et l'eau constituent une association explosive semblable à l'huile et au feu – au minimum lorsque les deux composants sont associés de manière incontrôlée. Éviter cette situation constitue un défi énorme, précisément lors de la fabrication du ciment.

L'air comprimé dans la préparation du gypse

L'humidité est le pire ennemi des 432 tuyaux filtrants en tissu du four à lit fluidisé 7 de Remondis Production GmbH dans l'usine Lippewerk de la ville de Lünen, en Westphalie. Elle sert à calciner le gypse qui, par nature, est un matériau extrêmement hydrophile.

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Convoyage par bouchons pour la production de calcaire

Pour le transport du calcaire en poudre des sites de production vers les silos de stockage, l'usine de calcaire de H. Oetelshofen GmbH & Co. KG fait appel au principe de convoyage par bouchons. L'air comprimé sert de média de transport qui doit présenter une caractéristique essentielle : il doit être absolument sec.

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