Département Mécanique: Rapport De Stage D’initiation

1

Département mécanique

Rapport de stage d’initiation

Par ANASS ELKASMAOUI

Lieu de stage : LafargeHolcim Tétouan L’encadrement : M. Bouchry Reda Période de stage : 1/07/2019 au 31/07/2019 1

LafargeHolcim

ENSET RABAT

2019- 2020

Dédicace

Nous dédions ce travail en premier lieu à ALLAH. À nos très chers pères et mères. À nos sœurs et à nos frères. A toutes nos familles. A tous nos enseignants de L’ENSET. A tous nos meilleurs amis. A tous les gens qui nous adorent. En guise de reconnaissance pour leurs efforts. Leurs conseils et appui. Leurs manifestations et souci……

2

LafargeHolcim

ENSET RABAT

Remerciement Avant d’entamer ce rapport, nous tenons à exprimer mes chaleureux remerciements au plusieurs gens qui viennent de nous aider pour réaliser ce travail.

D’abord, nous tenons présenter nos vifs remerciements à tout le Corps Administratif et professoral de L’Ecole Normal Supérieur de l’Enseignement Technique de Rabat de leurs efforts admirables qu’ils fournissent afin de former des bons stagiaires prêt pour la vie professionnelle.

Nous tenons également exprimer nos respect et nos remerciement à M.BOUCHRY REDA, notre encadrant qui n’a épargné aucun moyen pour nous aider et soutenir, et aussi pour ses conseils précieux et ses directives pertinentes.

En outre, nous remercions profondément tous les agents, et tous ceux qu’ils travaillent au sein de LAFARGEHOLCIM sans distinction, de leurs efforts fournie pour passer un très bon stage.

Encore, nous exprimons nos sincères remerciements aux membres de jury qui viennent accepter de soutenir notre travail.

3

LafargeHolcim

ENSET RABAT

Table des matières

_1 1

Introduction_______________________________________________________9

2

Généralité sur le secteur de ciment au Maroc____________________________9

3

Présentation de l’organisme d’accueil__________________________________9 3.1

Historique de LafargeHolcim :__________________________________________9

3.1.1

Historique de Lafarge :____________________________________________________9

3.2

LafargeHolcim Maroc :_______________________________________________10

3.3

LafargeHolcim Usine de Tétouan :______________________________________10

3.3.1

1.

Présentation d’usine LH de Tétouan :________________________________________10

Description des départements :__________________________________________11 3.3.2

3.4 3.4.1

Département d’exploitation :______________________________________________11

Département maintenance :__________________________________________12 Département ressources humaines :________________________________________12

4

Procédé de fabrication du ciment____________________________________13

5

Carrière_________________________________________________________13 5.1

Concassage________________________________________________________14

5.2

Pré-homogénéisation________________________________________________14

5.3

Broyage du cru :____________________________________________________15

5.4

L’homogénéisation :_________________________________________________15

5.5

Le préchauffage :___________________________________________________16

5.6

La pré-calcination___________________________________________________16

5.7

La clinkérisation____________________________________________________16

5.8

Refroidissement____________________________________________________16

5.9

Le broyage_________________________________________________________16

a. Le gypse :________________________________________________________________17 5.9.1 Les ajouts :_____________________________________________________________17

5.10

Ensachage et expédition du ciment_____________________________________17

4

LafargeHolcim

ENSET RABAT

a. Stockage du ciment :_______________________________________________________17 5.10.1 L’atelier expédition :_____________________________________________________17 En sac________________________________________________________________________17

Les listes des figures

FIGURE 1:USINE DE TÉTOUAN................................................................................................................................11 FIGURE 2:ORGANIGRAMME DE L'USINE TÉTOUAN................................................................................................12 FIGURE 3:ETAPES DE FABRICATION DU CIMENT....................................................................................................14 FIGURE 4:EXTRACTION CARRIÈRE...........................................................................................................................15 FIGURE 5:CONCASSEUR PRIMAIRE ET CONCASSEUR SECONDAIRE........................................................................15 FIGURE 6:PRÉ-HOMOGÉNÉISATION........................................................................................................................16 FIGURE 7:TOUR DU PRÉCHAUFFAGE......................................................................................................................17 FIGURE 8: OPÉRATION D’ENSACHAGE....................................................................................................................18

5

LafargeHolcim

ENSET RABAT

FIGURE 9 : FOUR ROTATIF LAFARGEHOLCIM..........................................................................................................21 FIGURE 10:CONSTITUANTS DU FOUR ROTATIF......................................................................................................21 FIGURE 11: EXEMPLE DE SUPPORT DU FOUR ROTATIF..........................................................................................22 FIGURE 12: GALET SOUS-BANDAGES......................................................................................................................22 FIGURE 13: BANDAGE CRANTÉ...............................................................................................................................23 FIGURE 14:BANDAGE FLOTTANT............................................................................................................................23 FIGURE 15: CALES SOUS- BANDAGES......................................................................................................................24 FIGURE 16: VIROLE D'UN FOUR ROTATIF................................................................................................................25 FIGURE 17: REVÊTEMENT RÉFRACTAIRE.................................................................................................................26 FIGURE 18: BROYEUR À BOULETS...........................................................................................................................27 FIGURE 19: LE FONCTIONNEMENT DE BROYEUR À BOULETS................................................................................28 FIGURE 20: LA VIROLE.............................................................................................................................................29 FIGURE 21: LES PORTES DE VISITE DU BROYEUR....................................................................................................30 FIGURE 22: LA GOULOTTE D' ENTRÉE.....................................................................................................................30 FIGURE 23: BLINDAGE.............................................................................................................................................31 FIGURE 24: BLINDAGES VIROLE..............................................................................................................................31 FIGURE 25: COMPARTIMENT PLEIN FIGURE 26:COMPARTIMENT VIDE..................................32 FIGURE 27:LES CLOISONS........................................................................................................................................33 FIGURE 28 : LES GRILLES DE DÉCHARGE.................................................................................................................34 FIGURE 29: LES PATINS............................................................................................................................................34 FIGURE 30: LES TOURILLONS...................................................................................................................................35 FIGURE 31: COMMANDE.........................................................................................................................................35 FIGURE 32: LES POMPES DE LUBRIFICATION..........................................................................................................36 FIGURE 33: INJECTION D'EAU.................................................................................................................................36 FIGURE 34: LE FONCTIONNEMENT DU BROYEUR VERTICAL..................................................................................38 FIGURE 35: L'ENSEMBLE DU BROYEUR VERTICAL...................................................................................................39 FIGURE 36 : LES GALETS DU BROYEUR VERTICALE.................................................................................................40 FIGURE 37: LE PLATEAU DE BROYAGE....................................................................................................................41

Introduction générale

Le stage d’initiation a une valeur ajouté à notre à notre parcours professionnelles, qu’est un contact qui permet à le stagiaire de rapprocher le monde théorique au le monde pratique.

6

LafargeHolcim

ENSET RABAT

Dans le cadre de notre formation au sein de l’Ecole normale Supérieur de L’Enseignement Technique de Rabat, département Mécanique, nous avons effectué un stage d’un mois à de la grande société LafargeHolcim, allant du 01/07/2019 au 31/07/2019.

Pendant ce mois de stage, nous avons pu concrétiser et approfondir l’ensemble des connaissances récoltées pendant notre formation et nous avons approché à la vie professionnelle.

Nous avons l’honneur de vous présenter ce modeste travail qui est le fruit de notre stage suivant le plan ci-dessous :

7

LafargeHolcim

ENSET RABAT

CHAPITRE I : Contexte générale

Ce chapitre présentera : -

Présentation de l’organisme d’accueil.

-

Procédé de fabrication du ciment.

8

LafargeHolcim

2

ENSET RABAT

Introduction

Comme l’habitude l’exige, un premier chapitre dédié à l’établissement d’accueil, les étapes de fabrication du ciment. Ce chapitre évoque aussi le cahier des charges, le processus dans lequel s’est déroulée la période de stage et finalement la gestion des risques par l’outil AMDEC.

3

Généralité sur le secteur de ciment au Maroc

Les cimenteries marocaines génèrent un chiffre d’affaire annuel de 15 milliards Dhs. Elles constituent un acteur majeur dans l’économie du Royaume. La moitié du ciment marocain est consommé par 16% du territoire. Les deux premières régions consommatrices sont le Grand-Casablanca et Tanger- Tétouan, où se trouvent aussi deux des trois usines marocaines de Lafarge, le leader du marché. Notre dossier fait le point sur ce secteur qui pèse. L’industrie marocaine du ciment représente une part colossale dans l’économie marocaine. A la fois du fait des énormes quantités produites et du chiffre d’affaire généré, mais aussi par l’ampleur des investissements que cette industrie nécessite. L’histoire du secteur cimentier est d’ailleurs intimement liée à celle de la construction du pays.

4

Présentation de l’organisme d’accueil

LH est une société oeuvrant à l'échelle mondiale dans les matériaux de construction. Elle est issue de la fusion de Lafarge et Holcim. Son siège central se trouve en Suisse, à Jona. 4.1

Historique de LafargeHolcim :

4.1.1

Historique de Lafarge :

 1833 : La société Lafarge est née à le Teil (Ardèche, France). Joseph-Auguste Pavin de Lafarge a commencé des opérations d’extraction régulières dans les carrières de calcaires.  1864 : Lafarge a remporté son premier contrat de son premier projet majeur : le canal de Suez.  1887 : Suite à son succès commercial, Lafarge a ouvert le premier laboratoire mondial de recherche sur le ciment près celui du Teil, en France.

9

LafargeHolcim 4.2

ENSET RABAT

LafargeHolcim Maroc :

LH Maroc participe à la modernisation du secteur de la construction et à l’essor économique du pays. Son ambition, en tant que leader des matériaux de construction (ciment, béton, plâtre, granulats et chaux), est d’être le partenaire de référence du développement national, ainsi que du rayonnement du Maroc à l’échelle régionale. LH dispose des équipes expertes qui sont engagées tout en investissant dans l’innovation et l’excellence industrielle. Sa stratégie repose sur les principes fondamentaux d’une croissance durable, à l’écoute des évolutions de la société, et respectueuse de l’environnement. 4.3 4.3.1

LafargeHolcim Usine de Tétouan : Présentation d’usine LH de Tétouan : L’usine LafargeHolcim de Tétouane est illustrée à partir la figure ci-dessous :

Figure 1:Usine de Tétouan

LH Tétouan Ⅱ est une cimenterie nouvellement installée à la province de Tétouan aux 28 mai 2003, sur le plan des performances industrielles, cette unité peut soutenir la comparaison avec les meilleures cimenteries au niveau international. Elle est dotée d’une capacité de production d’environ 2 millions de tonnes de ciment. Première cimenterie au monde alimentée en énergie éolienne par son propre par et référence mondiale en matière de respect de l’environnement, ceci grâce à la force des vents qui existe dans la région et qui dure plus de 60% des jours de l’année en plus les vitesses de vent moyennes s’échelonnent entre 9,17 et 11,86 m/s.

10

LafargeHolcim

ENSET RABAT

Raison sociale : Forme juridique : Secteur d’activité : Date de création : Capital social : Adresse :

LH Ciments usine de Tétouan Ⅱ Société anonyme (SA) Production du ciment 28 mai 2003 476 350 500 Dhs Commune de Saddina BP 720, Tétouan Tableau 1:Fiche signalétique de l’usine de Tétouan

Figure 2:organigramme de l'usine Tétouan

1. Description des départements : 4.3.2

Département d’exploitation :

Ce département inclut plusieurs services : - le service carrière qui consiste à extraire la matière première.

11

LafargeHolcim

ENSET RABAT

- le service fabrication parmi les taches qu’il assure, il veille sur la disponibilité du stock du ciment afin de pouvoir répondre aux besoins des clients dans les meilleurs délais et la conduite des installations à travers l’établissement des programmes et budgets de production. - Le service des procédés Il a pour tâche l’optimisation des procédés et performance par l’analyse des dysfonctionnements processus, le suivi des indicateurs de performances, les consignes processus, l’audit et la proposition des améliorations. - Le service qualité/environnement : Ce service a pour objectif comme missions d’une part la gestion et la maîtrise de la qualité et comporte les procédures annoncées dans le Manuel Qualité et d’autre part il veille sur le respect de l’environnement. - Le service BK ensachage : Ce service a pour missions d’assurer la réalisation du plan de production pour la phase de broyage du ciment conformément au budget et aux délais fixés et en ligne avec les recommandations et exigences du CIF (Cement Industrial Framework). Il est également en charge des activités d’ensachage et d’expéditions pour son site y inclut le pilotage des performances industrielles en tenant compte des aspects liés à la Santé Sécurité, aux exigences environnementales et aux besoins clients. 4.4

Département maintenance :

Chargé de la gestion de la maintenance au sein de la société, ce département inclut d’une part le bureau méthodes dont sa mission principale est l’organisation et l’optimisation de la maintenance et d’autre part le service entretien mécanique qui veille à obtenir le plus haut niveau possible de disponibilité des moyens de production ainsi le service entretien électrique qui se charge de la réalisation des opérations d’entretien électrique. 4.4.1

Département ressources humaines :

Rapport de stage de projet de fin d’étude intitulé de : « Amélioration des indicateurs de performance de l’atelier expédition » 8 Chargé de la gestion des ressources humaines, et plus précisément la gestion administrative du personnel, l’application de la législation du travail, la gestion des relations avec les représentants du personnel. Il contient aussi le service SST qui veille sur la sensibilisation, la diffusion auprès de tout le personnel et à l’application systématique du standard de sécurité.

12

LafargeHolcim

5

ENSET RABAT

Procédé de fabrication du ciment

La fabrication du ciment au sein de l’usine LH se fait par plusieurs étapes illustrées par la figure ci-dessous :

6

Carrière

Figure 3:Etapes de fabrication du ciment

L'extraction consiste à extraire les matières premières vierges (comme le calcaire « 75 à 80 % » et l'argile « 20 à 25 % ») à partir de la carrière. Ces matières premières sont extraites des parois rocheuses par abattage à l'explosif. La roche est acheminée par des tombereaux, des dumpers ou des bandes transporteuses vers un atelier de concassage. Les matières premières doivent être échantillonnées, dosées et mélangées de façon à obtenir une composition régulière dans le temps. La prise d'échantillons en continu permet de déterminer la quantité des différents ajouts nécessaires (oxyde de fer, alumine et silice). LH dispose d’une carrière divisée en deux parties selon le type de calcaire :  La première partie comporte le calcaire à haut titre « HT » dont la teneur en CaCo3 est de l’ordre de 87,94%.  La deuxième partie comporte le calcaire à bas titre « BT » dont la teneur en CaCo3 est de l’ordre de 74%. Cette dernière partie n’est pas homogène, elle est sous divisée en 5 zones selon la teneur en MgO et SiO2.  Les blocs provenant de la carrière sont transférés dans des dumpers vers l’atelier de concassage où elles sont réduites en fragments de faible dimension (inférieure à 80 mm).

13

LafargeHolcim

ENSET RABAT 6.1 C

Figure 4:Extraction carrière

oncassage L’usine Tétouane dispose de deux ateliers de concassage (Voir figure 5 et 6) identiques équipés chacun de deux concasseurs. Les matières premières, après concassage, sont transportées à l’usine par un tapis roulant où elles sont stockées et homogénéisées.

Figure 5:Concasseur primaire et Concasseur Secondaire

6.2 Pré-homogénéisation Après le concassage, le mélange est ensuite stocké dans le pré homogénéisation circulaire de capacité de 7400 tons. Le pré homogénéisation permet d’atteindre un dosage parfait des différentes zones du bas titre par superposition des multiples couches. Pour une bonne homogénéisation, la vitesse jeteur est gardée constante et le débit d’alimentation continue et régulier pour que l’épaisseur du tas reste stable.

14

LafargeHolcim

ENSET RABAT

Figure 6:Pré-homogénéisation

6.3

Broyage du cru :

Le broyage est un procédé par fragmentations successives des grains jusqu’à obtention des grains de faible dimension pour faciliter leur cuisson. L’échange thermique et les réactions chimiques sont en effet d’autant plus intenses lors de la cuisson que les surfaces de contact entre les grains de matière. 6.4

L’homogénéisation :

Ultime étape avant la cuisson, l’homogénéisation par un brassage intime, confère à la matière crue une composition chimique stable. De cette stabilité dépend la régularité des propriétés du Clinker. La préparation du cru consiste à réaliser un dosage approprié des quatre constituants de base chaux, Silice, Alumine et Fer. Mais pour avoir un cru dosé, il faut ajouter des produits auxiliaires : o Pélite : apport de Silice et Alumine. o Phtanite : Apport de silice. o Minerai de Fer : roche riche en Oxyde de Fer. Les matières premières constituant le cru doivent être finement broyées et parfaitement homogénéisées de manière à faciliter les réactions au cours de la cuisson. A la suite du broyage et après homogénéisation, les matières premières sont transformées en une poudre de grande finesse appelée dans le jargon cimentier « Farine », cette matière sera acheminée vers l’atelier d’alimentation four possédant un silo d’un débit de 8h d’autonomie de stockage cru.

15

LafargeHolcim 6.5

ENSET RABAT

Le préchauffage :

L’opération commence par l’évaporation de l’eau et se poursuit par la décarbonatation. Le préchauffage se fait dans une série de cyclones, disposés verticalement sur plusieurs étages, « préchauffeur ». La matière froide, introduite dans la partie supérieure, se réchauffe au contact des gaz. D’étage en étage, elle arrive partiellement sèche et décarbonatée, jusqu’à l’étage inférieur, à la température d’environ 800 °C.

Figure 7:Tour du préchauffage

6.6

La pré-calcination

Elle se fait dans le pré-calcinateur placé entre le préchauffeur et le four. La décarbonatation commencée dans le préchauffeur se fait pour l’essentiel dans le pré-calcinateur et se termine dans le four. Cette opération, qui s’effectue à des températures entre 650 et 900°, permet de libérer le gaz carbonique pour obtenir la chaux nécessaire à la fabrication de clinker.

6.7 La clinkérisation Cette opération a lieu dans le four. Portée à haute température, entre 1450 et 1550°, la chaux, l’alumine, la silice et l’oxyde de fer, apportés par les matières premières, se combinent entre eux pour former les nouveaux composés chimiques qui entrent dans la composition minéralogique du clinker. Après refroidissement, le clinker se présente sous la forme de granules d’environ 2 cm de diamètre. 6.8 Refroidissement Le clinker produit est trompé (refroidissement rapide) grâce à un refroidisseur à grille qui abaisse la température de 1450°C à 100°C par soufflage d’air. La procédure de refroidissement après cuisson joue un rôle très important sur la forme et la réactivité des constituants du clinker. 6.9 Le broyage Le broyeur ciment est un cylindre creux de type Broyeur à boulets à commande centrale, blindé à l’intérieur afin d’absorber les chocs. Il est divisé en deux compartiments, la première chambre est celle de concassage pendant la rotation du broyeur les boules s’entrechoquent brisant ainsi la matière qui passe à la deuxième chambre celle de finition, au cours de la rotation du broyeur les boules s’entrechoquent avec la matière provenant de la première chambre à travers la cloison par aspiration. Cette matière sort du broyeur sous forme de grains très fins. Le broyage est une opération très coûteuse, elle consomme environ 50% de l’énergie consommée par l’usine pour en 16

LafargeHolcim

ENSET RABAT

réduire cette consommation l’usine utilise un adjuvant comme agent de mouture. Le broyage se fait avec le mélange de clinker, du gypse et le calcaire HT. Le gypse est ajouté à faible quantité au cours de la fabrication pour régulariser la prise dans le ciment portland.

a. Le gypse : Additionné à toutes les classes de ciment, le gypse opère comme régulateur du temps de prise du ciment lorsqu’on le mélange à l’eau. Il assure l’ouvrabilité du ciment, c’est-à-dire la possibilité de manipuler le mortier et le béton avant leur durcissement.

6.9.1

Les ajouts :

Les ajouts déterminent les propriétés et certaines des qualités d’usage des ciments. Parmi ceux-ci, on trouve la pouzzolane, le laitier, la fumée de silice, les schistes calcinés et le calcaire. Le calcaire est l’additif le plus généralement utilisé. On détermine la nature et les proportions des ajouts en fonction du type de ciment et de la classe de résistance.

6.10 Ensachage et expédition du ciment a. Stockage du ciment : Après sa fabrication, le ciment est acheminé, par voies pneumatiques ou mécaniques, vers des silos de stockage dont la capacité est de plusieurs milliers de tonnes. 6.10.1 L’atelier expédition : C’est l’atelier au se déroule le travail de notre stage. En effet Le ciment est expédié vers les lieux de consommation sous deux formes : En sac : Les sacs contiennent généralement 50 Kg de ciment sur lesquels est marquée la classe de résistance du ciment (35 ou 45) 45 Kg de ciment sur lesquels est marquée la classe de résistance du ciment 55. En vrac : la livraison du ciment en vrac se fait sur des citernes. Le ciment est injecté avec l’air dans la citerne jusqu’à ce que le tonnage soit atteint.

Figure 8: Opération d’ensachage

17

LafargeHolcim

ENSET RABAT

Conclusion Ce chapitre a illustré en premier lieu l’ensemble des informations concernant le secteur de ciment, l’établissement d’accueil, notamment usine LH Tétouan, ainsi que les processus de fabrication du ciment.

18

LafargeHolcim

ENSET RABAT

CHAPITRE II : les taches effectuées

1.

19

LafargeHolcim

ENSET RABAT

20