Ciment Mariyam [PDF]

Zitiervorschau

M.S : Génie des matériaux et technologies des ciments et céramique

RECHERCHE SUR:

Produit par :

Encadré par : 1

EN-nyly Mariyam

Pr.

2019/2020

SOMAIRE : I.

introduction ………………………………………………………………………………

I.1. Historique ………………………………………………………………………………… I.2. Les différents services de l’entreprise :…………………………………………………… I.3. Organigramme générale de SUPER CERAME:………………………………………….. II. Processus de la fabrication des carreaux :…………………………………………... III. Description du procédé d’élaboration des carreaux céramiques………………….. Préparation de la masse (PDM) …………………………………………………………… Broyage humide de la matière première :………………………………………………….. Préparation de la poudre par atomisation…………………………………………………... Pressage et séchage………………………………………………………………………… Emaillage : Préparation des émaux et colorants (PDE) ……………………………………

Cuisson………………………………………………………………………. Triage et l’emballage ………………………………………………………... Stockage……………………………………………………………………....

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INTRODUCTION :

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Chapitre 1 : le procédé de la fabrication de céramique de Super Cérame et comparaison :

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I.

INTRODUCTION : I.1. Historique

Seule entité en Afrique à produire la mosaïque de manière automatique, Super Cérame représente le plus gros producteur de carreaux céramique du sol et des murs au Maroc. Super Cérame est le fruit de la fusion réussie, en septembre 2000, de deux filiales d’Ynna holding : Gros Cérame et Super Cérame. Spécialisé dans la fabrication et la commercialisation de revêtement pour sols et murs, Super Cérame propose une gamme diversifiée de produits allant du grès cérame au grès porcelaine en passant par le grès émaillé, les grès pâte blanche et rouge et la faïence. Consciente de l’importance de la gestion de qualité pour atteindre ses objectifs de performance et de satisfaction client, Super Cérame a renouvelé sa certification qualité en mars 2001 et lancée un vaste programme de formation pour ses collaborateurs. Avec une part de marché de 40%, les unités de Super Cérame sont implantées sur Casablanca et Kenitra. La société emploie 1000 personnes, dont 60 cadres, 100 agents de maîtrises, 70 employés spécialisés et 770 ouvriers qualifiés. Par ailleurs, Super Cérame exporte ses produits vers l’Europe, le Moyen-Orient et l’Afrique. La société Super Cérame a connu, depuis sa création plusieurs événements et renouvellements assurant la bonne conduite vers une meilleure production : 

En 1964 :L’accord de sa Majesté Hassan II pour la construction de la première usine (de M. Miloud CHAABI) de fabrication de carreaux de faïence au Maroc.

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

En 1968 : Début de la production. L’usine a pris le nom de NECI.



En 1982 : NECI est devenue Procérame grâce à un nouvel équipement qui lui a permise d’augmenter sa capacité de production.



En 1992 : La société Procérame, qui est devenue Gros Cérame, a continué d’investir pour améliorer la qualité de la production et elle a pu lancer la production du carreau de sol grâce à la modernisation de ses outils et sa technologie.



En 1995 : Le Groupe CHAABI avec son expérience dans le domaine des carreaux de revêtement ( possédant déjà GROS CERAME ), a pu

acquérir

Cérame Afrique Industrie, pour devenir SUPER CERAME tout en gardant la même marque de produits «Arriérâmes».. 

En 2000 : SUPER CERAME et GROSCERAME ont fusionné pour donner naissance au Groupe SUPER CERAME le plus grand producteur de carreaux céramiques au Maroc Les différents services de l’entreprise.



En 2001 : Installation sur site de Casa de la première unité automatisée en Afrique de production de carreaux mosaïques



En 2003 : Installation à Kenitra pour la première fois au Maroc, d’unités de très haute technologie (Four intelligent FMP, Impression rotative et emballage complètement automatique).

I.2. Les différents services de l’entreprise : A Super cérame la plupart des services sont gérés par la direction d’usine. Celle-ci est responsable de la gestion de l’ensemble des activités de l’usine aussi bien sur le plan technique qu’humain. En effet, elle est chargée des tâches suivantes : 

Augmenter la productivité et améliorer la qualité des produits.



Le développement industriel de l’usine par la mise en place de nouvelles techniques, de nouveaux produits et du perfectionnement de ceux existants.



Suivre le produit depuis le lancement jusqu’à la mise en disposition pour la vente.



S’assurer du respect des procédures qualité au sein de l’usine.



Gérer les déchets et les rebuts selon les objectifs de la direction.



La formation du personnel et de sa qualification.



Lancer les demandes pour l’embauche du personnel nécessaire.

La direction d’usine comprend plusieurs services et directions:

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 direction de production : A travers plusieurs départements, la direction de production est chargée de : 

garantir la meilleure productivité de la société.



Assurer l’ensemble des activités d’industrialisation et de développement des procédés ou des produits.



Veiller sur l’amélioration du rendement au regard des caractéristiques des machines installées.



La mise en place de nouveaux outillages, procédés ou produits afin de satisfaire le client.



Assurer la gestion du stock.  Département laboratoire :

Ce département est constitué des services qui sont dirigés par un chef de département : A. Service recherche et développement : Ce service s’occupe de préparer des décorations et couleurs en effectuant plusieurs essais selon des formules spécifiques. B. Service infographique : Il s’occupe de la conception des graphiques soit manuellement ou à l’aide de l’ordinateur. Ces graphiques sont imprimés par suite sur les écrans sérigraphiques. C. Service contrôle qualité : Ce service s’occupe du contrôle des produits servants à la fabrication des carreaux céramiques et du suivi de la chaîne allant de la matière première jusqu’au produit fini.

 Direction de la maintenance : Cette direction a pour missions : 

la gestion du parc d’équipements et installations de l’usine.



La planification des entretiens et des interventions de réparation des installations et des machines.

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I.3. Organigramme générale de SUPER CERAME:

II.

PROCESSUS DE LA FABRICATION DES CARREAUX : II.1.Introduction :

Le procédé de fabrication des carreaux céramiques représente les différentes étapes d’élaboration d’un matériau céramique depuis le dosage des matières premières jusqu’à l’obtention du produit fini. Au cours de ces étapes les matières premières subissent de nombreux traitements mécaniques, chimique et thermiques avant d’obtenir le produit fini. Le cycle de production change en fonction du type de produit que l’on souhaite obtenir. Globalement on peut citer deux types de production :

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• Production des carreaux émaillés en mono cuisson : cette technologie consiste appliquer les émaux et les décors sur un support sec, ainsi une seule cuisson suffit. La consolidation du support et la stabilisation des émaux ont lieu simultanément. Ces carreaux mono cuisson sont utilisés pour revêtement des sols.

Figure1 : Différentes étapes de fabrication des carreaux mono cuisson • Production des carreaux émaillés en bi cuisson : cette technologie est ainsi appelée car elle prévoit deux cuissons, la première pour consolider le support, la seconde pour fixer l’émail et les décors, ces derniers sont appliqués sur le support cuit. Ces carreaux bi cuisson sont utilisés pour revêtement des murs, pour les constituants de la charge sont : argile marron, argile grise, argile jaune, défloculant et eau.

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Figure 2 : Différentes étapes de fabrication des carreaux bi cuisson

III.

DESCRIPTION DU PROCÉDÉ D’ÉLABORATION DES CARREAUX CÉRAMIQUES

Au cours du procédé de fabrication des carreaux céramiques, les matières premières subissent de nombreux traitements : mécaniques, chimiques, thermiques, avant d’obtenir le produit fin.

III.1.Préparation de la masse (PDM) On extrait depuis les carriers de stockage de la matière première de l’usine. La matière première qui est composée principalement d’argile, selon une formule bien spécifique qui varie selon le type de cuisson, pesée dans des balances nommés pont bascule (figure 3). Le mélange total doit atteindre 22 tonnes, pour qu’il soit transporté ensuite par une bande transporteuse vers la trémie de stockage qui constitue un circuit liée au broyeur. Super Cérame Kenitra utilise plusieurs types d’argile avec des appellations spécifiques : • B9 : argile rouge plus ou moins plastique de Berrechid ; • APM : argile rouge très plastique ; • AK : argile grisâtre d’une structure feuilleter (dure) ; • SAJ : sable rouge d’Aîn Jamâa (très faible) ;

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• Feldspath : matière fondante non plastique ; • ATM : argile de Tifelet ; • B8 : argile grise de Berrechid ;

Figure 3 : Pont bascule

III.2. Broyage humide de la matière première : Le broyage humide se fait dans un broyeur (figure 4) continu à tambour. En fait, les matières premières sont acheminées directement vers le broyeur et additionnées de quantité adéquate d’eau et de l’huile. L’ensemble (corps broyant : galet et matières) ne devrait pas dépasser 60% du volume totale du broyeur qui tourne en continue durant une heure. Cette opération permet de produire une suspension qualifiée de barbotine. Celle-ci est caractérisée par un ensemble de paramètres (densité, viscosité et refus) qu’il faudrait contrôler. La barbotine est tamisée à 63µm, puis stockée dans des cuves munies d’agitateurs tournants de façon continue pour assurer l’homogénéisation du mélange. Ensuite, elle est envoyée par l’intermédiaire d’une pompe à piston à l’atomiseur.

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Figure 4 : le broyeur

III.3. Préparation de la poudre par atomisation Par la technique de l’atomisation, la barbotine est injectée par des tubes nommées les lances très fines à l’intérieure d’une chambre (chambre de l’atomiseur (figure 5)) contenant l’air chaud de température qui atteint 530° due à l’aire qui réchauffe grâce à des bruleurs. Par cet effet, la barbotine sèche sur place et tombe comme une pluie, on obtient donc une poudre qui doit avoir un taux d’humidité entre 4% et 5,5% transportée par les lignes pour alimenter les silos de stockage de la poudre destinée au système de pressage, pour la transformer en carreaux crûs.

Figure 5 : Atomiseur La poudre atomisée subit les contrôles suivants : • Mesure de la granulométrie ; • Mesure du taux d’humidité ;

III.4. Pressage et séchage 

Pressage :

Après l’opération stockage dans des silos, la poudre est transférée à l’aide d’un circuit d’alimentation de poudre par des convoyeurs à rouleau qui se situe sous les silos, qui se dirige directement vers l’élévateur qui circule vers le tamis vibreur qui a son tours sélectionné la poudre atomiser au standard à l’alimentation des trémies. Cette poudre est caractérisée par une humidité et une granulométrie bien définie. Après que la masse est envoyée vers les trémies des presses à l’aide de la bande transporteuse, la distribution de la poudre dans les

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moules se fait à l’aide d’un chariot, qui permet en outre de racler l’excédent en poudre.Le pressage est la méthode la plus utilisée pour la fabrication des carreaux céramique avec une pression de l’ordre 150 à 180 bar (après dégazage a 50 bar) selon le type de carreau (mono ou bi cuisson). En ajoute aussi qu’il est réalisé à l’aide d’une presse hydraulique (figure 6)qui disposent une force de compactage élevée, d'une forte productivité, de cohérence et sont faciles à régler.

Figure 6 : La presse hydraulique  Séchage Au cours de cette étape, la plus grande partie de l'eau de façonnage est éliminée (environ les ¾ de la masse initiale). Le séchage doit être rigoureusement contrôlé pour prévenir des déformations ou des fissures. Les séchoirs les plus utilisés aujourd'hui dans le domaine de la céramique industrielle ont une forme horizontale à séchage rapide, fonctionnant à air chaud et à combustible gaz Suite au séchage, la résistance à la flexion du carreau se trouve suffisamment augmentée pour que ce dernier puisse parcourir la ligne d’émaillage sans être endommagé et aussi pour permettre à l’émail de bien adhérer. Par ailleurs, les carreaux séchés doivent avoir des températures relativement basses pour éviter les chocs thermiques.

III.5 Emaillage : Préparation des émaux et colorants (PDE)  Emaux Pour remédier à la porosité des carreaux, on leur applique un vernis céramique appelé« émail» qui après cuisson forme une surface vitrifiée et glacée. Le revêtement des carreaux se fait en deux couches : la 1ère est faite de l’engobe et la 2ème peut être faite par la cristalline ou le blanc selon le besoin.

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La préparation de l’émail se fait par le mélange des matières premières (additifs + frittes) dans des broyeurs pondant un temps déterminé. A la fin du broyage, un contrôle rigoureux de l’émail est nécessaire (Densité, Viscosité et le Refus).Enfin, l’émail est tamisé puis stocké dans des cuves à agitation permanente.

Figure 7 : Cuves de stockage des émaux  Colorants Le procédé de fabrication des colorants se fait selon les étapes suivantes :

Figure 8 : Procédés de préparation des colorants Par la suite, le colorant ainsi obtenu, ayant une densité et une viscosité bien déterminées est prêt pour l’utilisation industrielle.  Technique d’émaillage :

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Avant l’opération de l’émaillage, certaines opérations doivent être effectuées : − Nettoyage : Il se fait par des brosses rotatives, un souffleur à l’aire permet d’enlever la poussière déposée sur le carreau ; − Arrosage par pulvérisation de l’eau : il permet de réduire la porosité du carreau − Application de l’engobe : des pompes auto agitatrices assurent le drainage de l’engobe − Application de la cristalline − Raclage de l’excès de l’émail des bords du carreau − Encollage : la colle favorise une bonne adhérence des couleurs, elle est appliquée sur le carreau à l’aide d’un pistolet − Décoration : la décoration repose sur le principe de la sérigraphie. En effet, le décor désiré est la superposition de plusieurs décors séparés qui sont successivement imprimés sur le carreau. Les carreaux émaillés et décorés sont chargés dans des wagons à rouleau par des robots charges, ces wagons sont déposés dans une zone de stockage avant d’être déchargés dans le four émail.

III.6.

Cuisson

Aujourd'hui, les fours à rouleaux (figure8) à un étage s'utilisent de façon quasi universelle pour la fabrication des carreaux pour sols et murs, et les programmes de cuisson ont été réduits à moins de 40 minutes. Les carreaux sont transportés par des rouleaux d'entraînement, et la chaleur de cuisson est fournie par des brûleurs à gaz naturel et air qui sont situés sur les côtés du four. Les principaux mécanismes de transmission de la chaleur sont la convection et le rayonnement, et comme les fours ne sont pas pourvus d’une moufle, les coefficients de transmission de la chaleur sont plus élevés, ce qui permet de réduire le cycle de cuisson et la consommation d'énergie. Les carreaux crus sont d'abord Préchauffés puis portés à une température de cuisson, qui varie entre 900 et 1150 °C, selon le type de produit. Ensuite, ils sont progressivement refroidis.

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Figure 8 : Four Continue  Description du four Le four se compose de nombreux zones , le produit à cuire parcourt le canal de cuisson d'un bout à l'autre, en passant graduellement de 100°C environ à des températures qui atteignent parfois 1100°C pour revenir ensuite à des basses températures (300°C)

A. Pré Four : C'est la zone d'entrée où les carreaux doivent perdre l'eau hygroscopique résiduelle (l'eau de Composition). En entrée du four l'humidité ne doit pas être supérieure à 1,6% de la masse du carreau. La zone est chauffée par les fumées provenant de la cuisson, aspirée par le ventilateur au moyen de prises au-dessus et au-dessous du plan des rouleaux au début de four, la température des carreaux est comprise entre 50C° et 200 C°.

B. Préchauffage Dans cette étape le corps céramique est dégazé, en vue d'éviter la formation de gonflement, bulles et trous dans la cuisson, le préchauffage se termine lorsque se déclenche la fusion, et la porosité superficielle des carreaux se réduit, en perdant rapidement sa perméabilité aux gaz. La zone de préchauffage est dotée de brûleurs logés dans la paroi, au-dessus et au-dessous du plan des rouleaux, sauf dans le premier module qui n'a jamais de brûleurs, La température est de 500 à 1000 C°.

C. Cuisson C'est l'étape durant laquelle les températures sont maximales, toute la zone est dotée de brûleurs au dessous et au-dessus du plan des rouleaux, la plupart des caractéristiques finales du carreau :

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Dimension, planéité et frittage, sont réalisées presque exclusivement dans cette zone, ce qui impose un contrôle scrupuleux. La zone est séparée de la zone successive de refroidissement par un double Barrage : mur transversal sectionne la partie du canal de cuisson jusqu'au plan des rouleaux, des plaques rigides de fibre isolante appelée chicane, insérées à travers une ouverture dans la voûte du four, sectionnent le canal au-dessous du plan des rouleaux.

D. Refroidissement lent C’est la phase où s’effectue la transformation du quartz α en quartz β, Le canal de cuisson est traversé au-dessous de la voûte par des tuyaux échangeurs de chaleurs à travers lesquels un ventilateur fait circuler de l’air froid aspiré à l’extérieur, la température de la zone est comprise entre 600°C et 500°C.

E. Refroidissement final C'est la dernière étape dans laquelle on soustrait le maximum possible de chaleur au produit, la zone est équipée d'un système de soufflage d'air froid directement au-dessous et au-dessus de la matière, au moyen de tuyaux transversaux forés .Un deuxième ventilateur prélève dans le canal de cuisson l'air chauffé au contact du produit, l'air récupéré est utilisé dans la pré cuisson.

III.7.Triage et Emballage Triage:  Le triage du produit fini se fait au niveau de lignes équipées de machines de triage pour sélectionner la production en quatre catégories :  Premier choix : choix commercial.  Deuxième choix : choix économique.  Troisième choix : choix déclassé.  La casse.  La machine de triage contient des bandes photocellules détectant une matière spéciale fluorescente posée respectivement au milieu, sur la partie gauche ou

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sur les bords du carreau par une trieuse afin de séparer entre le deuxième, le troisième choix et la casse, le premier choix étant intact.

Figure 9 : Image de Triage  Emballage Les carreaux sont emballés dans des caisses en carton , sur ces caisses sont imprimées les références du produit , le nombre de carreaux ,et le choix . Elles sont placées sur des palettes en bois, et cerclées à l’aide du feuillard. Les palettes sont stockées dans des zones identifiées prévues à cet effet avant d’être livrées au magasin produit fini.

III.8. Stockage Le stockage se fait en palette directement à la fin de chaque ligne d’émaillage dans un espace réservé au produit fini, grâce à des robots qui sont reliés à un système informatique qui transmet les informations de chaque paquet d’environ 1 m² de carrelage, en fonction des choix (qualités) et nuances, le robot met le paquet sur l’une ou l’autre des palettes qui se trouvent dans la zone de travail. Lorsque la palette est pleine, un gerbeur la prend pour la housser et la mettre en place dans le stock.

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I.

PRESENTATION DE LA SOCIETE NOVOCERAM Novoceram, fabricant français de céramique depuis 1863, est l’un des plus anciens

producteurs de carrelage céramique de France. Ses 150 premières années d’histoire montrent qu’elle a su innover pour se placer comme leader sur le marché français. Son histoire commence en 1863, lorsque Louis Boissonnet rachète une ancienne fabrique de poterie et de tuiles situé à Saint Vallier-sur-Rhône. En 1865 la société prend le nom officiel de "Etablissements Boissonnet" et s’oriente vers la fabrication d’objets d’art et de vaisselle en grès émaillé, comme le célèbre vase allégorique "Le Rhône et la Saône" créé par le sculpteur Félix Devaux qui reçut la médaille d'argent à l'Exposition Universelle de 1900. Au cours des années l’entreprise s’agrandit avec l'achat d'autres établissements. En 1918, lorsque Alexis, fils de Louis Boissonnet succède à son père, il décide de compléter la production avec des articles de céramique architecturale. En 1933, Louis Boissonnet, petit-fils du fondateur qui succède à son tour à son père Alexis, décide de se dédier entièrement à la production de carrelage et de renoncer à la poterie. En 1958 l’Etablissement Boissonnet devient enfin Novoceram. A partir de ce moment la société n’a plus cessé d’investir afin d’accroître sa capacité de production et de stockage, avec une stratégie devenue encore plus ambitieuse à partir de l’année 2000, quand Novoceram a fait son entrée dans le groupe italien Gruppo Concorde l'un des leaders mondiaux du secteur céramique. En 1994, à quelques pas seulement de son établissement d’origine de Saint Vallier-sur-Rhône, Novoceram pose la première pierre de sa future usine "Céramiques de Champblain". C’est ici qu’aujourd’hui elle regroupe sur 115.000 m2 toutes ses activités : de son complexe productif aux bureaux, de son pôle logistique jusqu’à son Caroscope, un espace polyvalent entièrement dédié au design et à la céramique. Avec ses 4 millions de m2 de production annuelle, 40 millions d’euros de chiffre d’affaires et 161 employés, la société est aujourd’hui un des plus importants producteurs français du secteur céramique.

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Tableau 1 : Historique de la société Novoceram

I-1. CAPACITES TECHNIQUE ET FINANCIERE DE LA SOCIETE NOVOCERAM La société Novoceram exerce le métier de production de céramiques depuis 1863. Elle est aujourd’hui un des plus importants producteurs français du secteur de la céramique. Depuis son implantation et les débuts de l’activité, la société n’a eu cesse de développer ses outils de production, ses capacités de production et sa gamme de produits. En 1995, la société devient ainsi la première entreprise en France à installer une presse à carreaux de 2 500 tonnes de

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force de pressage et d’un poids de 60 tonnes ainsi qu’un séchoir de 10 m de hauteur. Depuis 2000, la société est intégrée au Groupe Italien GRUPPO CONCORDE, l’un des leaders mondiaux du secteur céramique. Le Groupe a depuis investit dans la modernisation et le développement de l’appareil de production. En termes de certification, le site de LAVEYRON a obtenu :  En 2009 la certification ISO 9001 : 2001 ;  En 2010 la certification ISO 14001 : 2004 ;  En 2011 la certification ISO 9001 : 2008 ;  En 2015 la certification ISO 50001 : 2011. Pour mener à bien ses activités, elle peut s’appuyer sur 161 salariés répartis au niveau de la direction, du pôle administratif, des services support, de la production, de la logistique, de la maintenance, etc. L’expérience et le savoir-faire de Novoceram lui ont permis de développer ses méthodes et d’atteindre aujourd’hui une position de leader sur le marché. Par exemple, la création du four continu en monocuisson, le procédé de fabrication de la micromosaïque en grès, la presse hydraulique et la composition céramique des grands formats sont aujourd’hui brevetés.

I-2. PRESENTATION DU SITE EXISTANT :  HISTORIQUE DU SITE

En 1994, la société Novoceram décide de concentrer ses activités sur le site de LAVEYRON. La zone ne compte alors que la papeterie implantée au Nord du site Novoceram. Les installations sont mises en service en 1995. En 2003, toutes les activités de la société sont regroupées au sein de l’établissement de LAVEYRON suite à de nombreux investissements et des travaux d’agrandissement. Des zones de stockage extérieures sont alors créées. En 2016, la société aménage un bâtiment logistique au Nord de son usine de production au sein des limites de propriété. Ce bâtiment permet le stockage des produits finis.

II.

Synoptique général du procédé de production

Le synoptique suivant présente de façon générale les principales étapes de production des carreaux céramiques sur le site Novoceram de LAVEYRON :

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Figure 3 : Synoptique du procédé de production des carreaux céramiques

1-Prélèvement des matières premières Le carrelage est fabriqué à partir de matières premières de trois types :  Les matières premières argileuses essentiellement constituées d’argile et de kaolin provenant de France. Ces matières confèrent au produit les caractéristiques liantes et plastiques permettant de maintenir la forme après le pressage ;  Les matières premières non argileuses constituées de feldspath provenant du MoyenOrient et de France. Elles permettent une densité optimale à la cuisson et la dureté du carreau ;  Les matières premières inertes correspondant à des quartz et permettant de constituer le squelette du carreau. Des matières premières colorantes sont également utilisées dans le cas de certains produits. Ces matières sont composées de pigments inorganiques à base d’oxydes calcinés. Ces

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pigments sont soit naturels (chromite, alumine, etc.) soit synthétiques (oxydes métalliques, etc.). La consommation hebdomadaire moyenne de ces matières premières sur le site est de 1 700 tonnes par semaine au total. Les matières premières sont livrées par poids-lourds et sont déchargées au niveau de la zone de réception. Elles sont reprises par une chargeuse afin d’alimenter les trémies dédiées. Depuis ces trémies, les matières sont prêtes pour le dosage.

Figure 1 : Zones de stockage des matières premières

2- Broyage des matières Le dosage des matières premières est réalisé automatiquement sous vérification d’un opérateur par tapis doseurs. La vitesse des tapis varie en fonction de la quantité à charger.

Figure 2 : Installations de dosage automatique des matières premières. Le mélange de matières premières est ensuite transféré par tapis vers les deux broyeurs dits « continus ». Ce broyage est réalisé en phase humide et permet de réduire la taille des matières

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premières pour atteindre quelques microns et obtenir un mélange homogène. Les matières broyées et l’eau composent la barbotine.

Figure 3 : Broyeur des matières premières Les deux broyeurs représentent une puissance installée de 320 kW et de 800 kW.

3-Atomisation En sortie des broyeurs, la barbotine est stockée dans des cuves tampon. Depuis ces cuves, la matière est prélevée par des pompes doseuses et dirigée vers l’atomiseur par pulvérisation. La barbotine traverse alors un courant d’air chaud à température contrôlée permettant l’évaporation de l’eau présente dans le produit. En sortie de l’atomiseur, la terre dite atomisée n’est constituée que de grains sphériques à humidité et granulométrie constantes. Des procédures permettent de contrôler les paramètres d’humidité, de viscosité et pression aux pompes du système. Les buses par lesquelles la barbotine est pulvérisée sont changées avec une périodicité fixe.

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Figure 4 : Atomiseur existant L’atomiseur est alimenté en gaz naturel par le réseau de ville. La puissance thermique de l’atomiseur est de 7 MW. La puissance électrique installée est de 155 kW.

4-Stockage : La terre atomisée obtenue et présentant un taux d’humidité de 6 % environ est stockée en silos durant deux jours. Dans le cas où ces terres sont utilisées en mélange, elles sont envoyées dans l’une des tours technologiques permettant des mélanges homogènes.

5-Granulation : Cette étape est réalisée dans une tour technologie pour certains lots de terres atomisées. Elle permet d’obtenir des grains d’une granulométrie supérieure conférant des propriétés esthétiques particulières aux carreaux.

6-Presse et séchage : La phase de pressage permet de :  Mettre en forme la masse pour lui donner une forme définie et stable ;  Compacter la masse pour lui donner une consistance et une résistance aux sollicitations extérieures ;  Limiter les espaces vides entre les particules de la masse.

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La composition de la terre atomisée, son humidité et sa granulométrie influencent le pressage de la matière. Les carreaux formés sont envoyés dans l’un des trois séchoirs pour réduire l’humidité au maximum. Les séchoirs sont alimentés en gaz naturel par le réseau de ville. La puissance thermique totale des bruleurs des sécheurs est de 5,88 MW.

Figure 5: Presses

Figure 6 : Séchoirs

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7-Préparation des émaux et émaillage : Les émaux, les flammages et les sérigraphies sont préparées en fonction de formules et testées par le laboratoire. Les produits utilisés sont broyés dans des broyeurs à bille d’alumine. Les matières premières des émaux utilisées respectent des critères précis et doivent notamment être exemptes de composés CMR ou toxiques depuis l’obtention de la certification Ecolabel en 2005. La capacité maximale de fabrication d’émail est de 32 tonnes par jour permise par les équipements suivants :  2 broyeurs de 8 tonnes ;  2 broyeurs de 2 tonnes ;  4 broyeurs de 3 tonnes.

Figure 7 : Zone de préparation des émaux L’émaillage permet ensuite l’application de couches de décoration sur les supports en céramique à leur sortie du séchoir tout au long d’une ligne dédiée. La quantité de matière appliquée pour l’émaillage est de 1 250 kg/jour.

8-Cuisson : La cuisson est réalisée dans des fours à rouleaux de longueur variant de 100 m à 105 m à l’intérieur desquels les carreaux avancent sur des rouleaux. Les brûleurs à gaz se trouvent audessus et en dessous de ces rouleaux. Les fours sont constitués d’une zone en amont

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dépourvue de brûleurs. Cette zone est réchauffée jusqu’à une température de 200 à 400 °C provenant des fumées récupérées par la zone de cuisson par le biais d’un ventilateur d’évacuation. Cette zone permet le séchage complet du carreau dit « cru » évitant d’éventuels fissures ou éclatements. Les carreaux atteignent ensuite une zone de préchauffage à 900 °C puis la zone de cuisson qui peut atteindre jusqu’à 1 200 °C. Suivent deux zones de refroidissement pour abaisser la température des carreaux. Les installations de cuisson sont composées de deux fours fonctionnant au gaz naturel de puissance thermique 3,64 MW et 4,76 MW. 9-Rectification : L’étape de rectification est destinée aux formats spécifiques de carreaux céramiques (formats 60x60 cm et autres formats en fonction des demandes spécifiques). La rectification est réalisée après cuisson des carreaux et en amont de leur tri. Elle permet d’obtenir un équerrage quasiment parfait et permet également la création de biseaux sur les bordures. 10-Triage : Cette étape permet le contrôle de 100 % des carreaux produits sur le site. Il s’agit de séparer les carreaux en fonction de leur calibre, de leur nuance, selon les demandes client. Les carreaux sont triés de façon automatique et classés selon leurs aspects dimensionnels et esthétiques. 11-Palettisation : Les cartons de produits finis sont marqués, palettisés et houssés. Ils sont ensuite déposés sur une aire de stockage puis prélevés pour être rangés dans le stock des expéditions. Les carreaux ainsi rangés comportent l’ensemble des données nécessaires à leur identification : nom du produit, format, classe de choix, nuance, calibre et classification UPEC.

12-Stockages de produits 12-1. Bâtiment de stockage des produits finis

Le site présente au Nord du bâtiment d’exploitation un entrepôt de stockage de 11 420 m² des produits finis et des échantillons de carreaux céramiques. Les parois de l’ensemble sont en

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bardage métallique double peau. La structure de l’entrepôt est en béton avec des poutres et pannes en béton. Il se compose :  De deux cellules de stockage de 6 020 m² et 5 400 m² séparées par une paroi coupefeu de degré deux heures ;  De bureaux dédiés au personnel de la logistique ;  D’une zone de charge des batteries d’accumulateurs comptant quatre postes de charge. Les modalités de stockage des produits sont les suivantes :  Stockage en rack dans la cellule de 5 400 m² au Nord de l’entrepôt ;  Stockage en masse dans la cellule de 6 020 m² au Sud de l’entrepôt.

12-2.Zones de stockages extérieures : Le site présente des zones de stockage extérieures de produits finis en attente d’expédition.

12-3. Zones de stockage de produits chimiques : Différents types de produits peuvent être utilisés sur le site pour des usages variés, notamment pour les activités d’émaillage. Un audit de classement des substances et mélanges dangereux à la nomenclature des installations classées a été réalisé dans le cadre du présent dossier. Il en résulte que les activités de stockage et de manipulation de substances et mélanges dangereux relèvent uniquement de la rubrique 4510 (Dangereux pour l’environnement aquatique de catégorie aiguë 1 ou chronique 1) due à la présence d’environ 5 tonnes de produits dangereux au niveau des ateliers d’émaillage (non classée).

12-4.Zones de stockage d’emballages Les installations présentent des activités de stockage d’emballages pour le conditionnement du carrelage :  Environ 460 m3 de carton : ces activités relèvent de la rubrique 1530 de la nomenclature des installations classées (non classée) ;  Environ 490 m3 de palettes en bois : ces activités relèvent de la rubrique 1532 de la nomenclature des installations classées (non classée) ;

31

 Environ 40 m3 de film plastique : ces activités relèvent de la rubrique 2663 de la nomenclature des installations classées (non classée).

III.

Conclusion :

32

33

I.

INTRODUCTION :

Pour produire le ciment qui est un produit de base élaborée, mais ayant pourtant un prix de vente somme toute assez faible, l’industrie cimentière a dû optimiser son processus de fabrication. Il s’agit d’un procédé de fabrication très consommateur d’énergie calorifique, surtout au niveau de four.

1. Le groupe LAFARGE : LAFARGE

est un groupe français de matériaux de construction,

leader mondial dans son secteur, suivi par Holcim. Il est présent dans quatre activités principales : béton et granulats, ciment, plâtre, toiture, et dans 75 pays. Son chiffre d'affaires, en 2006, s'est élevé à 16,9 milliards d'euros, dont 47 % dans le ciment, 33 % dans le béton et les granulats, 11 % dans le plâtre et 9 % dans les toitures. Le groupe emploie environ 90 000 personnes dans le monde. L’industrie des matériaux de construction, dont le ciment constitue la matière de base, détient une place importante dans le secteur des industries de transformation, avec un pourcentage de 8.6% du total des entreprises du secteur industriel marocain. L’industrie du ciment est ce qu’on appelle une industrie de base parce qu’elle se situe à la source du développement économique. De son principal dérivé, le béton, dépend tout l’équipement du pays : logements, écoles, ponts, barrages, routes… C’est aussi une industrie lourde du fait qu’elle traite une grande masse des matières premières de faible valeur initiale pour aboutir à un produit également d’un faible prix mais dans des installations d’un coût élevé. En vue d’assurer la régularité d’approvisionnement du marché national en ce produit de base, le ministère du commerce et de l’industrie a procédé, en 1990, à la libération du ciment. Le groupe Lafarge, dirigé par Bertrand Collomb, est le leader mondial des matériaux de construction. Il est en particulier le N° 2 dans le marché mondial du ciment. Il est présent dans plus de soixante pays avec un effectif de 66 000 collaborateurs. Présent au Maroc depuis 1913, Lafarge Maroc a bâti son leadership au fil des années pour

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devenir le leader national des matériaux de construction à travers ses 4 métiers : le ciment, les granulats et bétons, le plâtre et la chaux.

2. LAFARGE Maroc : 2.1. Historique : C’est à partir de 1912 que le ciment commençât à être utilisé au Maroc, d’abord pour certaines réparations, puis pour les constructions principalement à Casablanca. La construction du port de Casablanca nécessita des quantités importantes de ciment, qui était à l’époque importé. C’est alors que fut décidée en 1913, l’implantation de la première cimenterie à Casablanca avec une capacité de production annuelle de 10 000 tonnes.

3. Présentation de LAFARGE de Meknès 3.1. Historique : La cimenterie de Meknès se trouve au Nord-est de la ville à proximité immédiate de Hay Soussi et non loin de la route principale Meknès Fès. Dénommé CADEM (Ciments Artificiels de Meknès), l’usine a démarré en 1953 avec une seule ligne de production à voie humide d’une capacité de 400 tonnes par jour.

3.2. Implantation de Lafarge de Meknès :  1971 : Extension des capacités avec l’installation d'un nouveau four de 650 t/j et augmentation de la capacité broyage ciment à 650.000 t.  1985 : conversion du procédé voie humide en voie sèche, tout en augmentant la capacité de production qui atteint 1500 tonnes par jour.  1989 : installation d’un broyeur à ciment BK4.  1990 : la capacité de production passe de 1500 à 1800 tonnes par jour, grâce à des modifications au niveau du précalcinateur et du refroidisseur.  1993 : Nouvelle extension avec le démarrage d'une seconde ligne de cuisson d'une capacité de 1.200 t/j clinker.  Depuis 1997, la CADEM est devenue LAFARGE Meknès et faisant partie du Groupe Lafarge.

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4. Présentation des services de LAFARGE de Meknès : En partant de l’extraction des matières premières jusqu’à l’obtention du ciment, ce processus de fabrication nécessite l’existence de plusieurs services s’occupant chacun d’une ou plusieurs tâches :

4.1. Service carrière : Il permet l’approvisionnement des matières premières : Calcaire, Argile de la carrière. Celles-ci sont extraites sur un site à 5km de l’usine et sont concassées sur un concasseur. Les matières sont ensuite acheminées vers l’usine par un tapis transport eux.

4.2. Service fabrication : Les ateliers composant la fabrication du ciment (concassage de la matière première, pré

homogénéisation,

broyage

cru,

cuisson,

broyage

cuit…)

fonctionnent

automatiquement, leur suivi se fait à partir d’une salle de contrôle. Le service Fabrication est donc composé de chefs de postes, d’opérateurs et de rondiers qui assurent la production 24h/24h.

4.3. Service électrique et régulation : Il intervient à la demande du service Fabrication. Il s’occupe de tout ce qui est moteurs électriques, transformateurs, automates, variateurs de vitesse, régulation permettant de contrôler et d’observer les différents paramètres rentrant en jeu dans la supervision tels que la température, les pressions, les débits…

4.4. Service commercial : Ce service est le plus mouvant car il permet de fixer les objectifs de vente de ciments sur une clientèle bien identifiée. Leur travail se base sur la réception des bons de commande et des effets de commerce, la saisie des commandes et des bons de livraison.

4.5. Service contrôle de qualité : LAFARGE CIMENTS usine de Meknès est dotée d’un laboratoire équipé de tous les équipements nécessaires à la réalisation des contrôles depuis la réception des matières

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premières jusqu’aux expéditions du produit fini et ce conformément aux normes en vigueur et aux besoins de la clientèle. Le personnel de ce laboratoire ayant en charge le contrôle de la qualité est compétent et suit des formations continues en matière de contrôle de qualité et selon un planning de formation préétabli. Ce laboratoire est divisé en plusieurs départements, agencés de telle sorte à assurer une bonne réception, identification et conservation des échantillons ainsi que la réalisation de tous les essais.

4.8. Service procédé : Le service procédé est un service qui s’intéresse aux différents procédés s’effectuant au sein de l’usine ; il contrôle en collaboration avec les services de fabrication et de qualité le processus de fabrication du ciment, aussi cherche-t-il à optimiser les paramètres de réglage de différentes installations (cuisson, broyage…). En effet des audits et des tests de performance se réalisent systématiquement dans le but d’améliorer le rendement des unités de production.

5. Organigramme d’usine de MEKNES.

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Figure 1 : Organigramme d’usine de MEKNES II-Procédé

de fabrication du ciment :

1. Définition du ciment : Le ciment est un lien hydraulique constitué d’une poudre minérale, d’aspect grisâtre, obtenue par broyage et cuisson à 1450 °C d’un mélange de calcaire et d’argile. Le produit de la cuisson, appelé clinker, forme une combinaison de chaux, de silice, d’alumine et d’oxyde ferrique comme indique le tableau 1.

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Tableau 1 : la composition du ciment Le ciment résulte du broyage de clinker et de sulfate de calcium ajouté généralement sous forme de gypse. Il forme avec l’eau une pâte plastique faisant prise et durcissant progressivement, même à l’abri de l’air, notamment sous l’eau. Les constituants anhydres, présents sous forme de cristaux polygonaux assez réguliers et homogènes, se combinent à l’eau et se décomposent. En s’hydratant, ils recristallisent, prenant des formes très variées : Aiguilles, bâtonnet, prismes, divers… Ces cristaux adhèrent aux adjuvants granuleux du béton : sable, gravier, cailloux…c’est l’hydratation qui constitue le ciment. La figure suivante (Figure 2) résume les éléments qui entre dans la constitution du ciment :

Figure 2: Constitution du ciment

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2. Différents types de ciments : LAFARGE MAROC s’intéresse à la fabrication des trois catégories de ciments, à savoir : CPJ35, CPJ45 et CPA55 (Figure 3). Concernant le ciment blanc, le groupe l’importe sous forme de matière cuite (clinker) pour être broyé et mit en sacs en vue de son expédition.

Figure 3: différents Types de ciments

3. Etapes de fabrication de ciment : Avant d’obtenir du ciment, la matière première passe par diverses étapes de transformation physico-chimiques de l’extraction jusqu’à l’expédition .

3.1.

Carrière :

LAFARGE ciments Meknès exploite une carrière qui fournit deux matières premières : le calcaire et le schiste. L’extraction de ces roches se fait par abattage à l’explosif. Il consiste à fragmenter le massif exploité à l’aide d’explosifs :

Figure 4 : Extraction et transport de la matière première

40

3.2. 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). En effet, le calcaire et le schiste transportés par les camions sont déchargés dans une trémie qui est reliée à un alimentateur à vitesse variable qui permet de réguler le débit d’alimentation.

Figure 5: Concassage

3.2.

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 facilité les réactions au cours de la cuisson.

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Figure 6 : Alimentation des doseurs

3.4. Broyage cru : Les matières premières doivent être finement broyées pour faciliter les réactions chimiques au cours de la cuisson dans le four.

Figure 7 : Broyeur cru

La matière passe donc par les doseurs qui alimentent le broyeur sécheur. La fonction de séchage est nécessaire pour diminuer le taux d’humidité de la matière. En plus du séchage et de la fragmentation, le broyeur assure le mélange des différents minerais apportés par les matières premières et les ajouts de correction en faibles proportions. A la fin du broyage, la matière est dirigée vers un séparateur qui sélectionne les particules selon leur grosseur.

3.5. 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 tonnes.

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 Silo 2 : 5000 tonnes Cette homogénéisation permet d’alimenter les fours avec un cru de composition chimique constante dans le temps.

Figure 8 : Silos d’homogénéisation

3.6. Ligne de cuisson : On entend par cuisson le processus de transformation de la matière crue en clinker par un apport thermique suffisant pour obtenir des réactions chimiques complètes conduisant à l’élimination presque totale de chaux non combinée. La ligne de cuisson est constituée de :  Une tour à cyclones ;  Un four rotatif ;  Un refroidisseur

3.7. Broyage ciment : Après refroidissement, les granules de clinker sont ensuite broyés avec addition de gypse. Cette addition a pour but de régulariser la prise du ciment, notamment de ceux qui contiennent des proportions importantes d’aluminate tricalcique et aussi de conférer au ciment des propriétés spécifiques correspondant aux différentes qualités du ciment (CPJ35 ; CPJ45 ; CPA55).

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3.8. Ensachage et expédition : A la sortie du broyeur, le ciment est orienté vers les silos de stockage et de livraison. Trois silos pour la CPJ35, trois pour la CPJ45 et un silo pour la CPA55. Le transport s’effectue à l’aide d’un convoyeur pneumatique par des pompes Fuller. La livraison du ciment s’effectue soit en sacs, soit en vrac.

Figure 9 : Ensachage et expédition du ciment

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45

INTRODUCTION : L’industrie céramique est considérée parmi les secteurs les plus demandés dans les marchés nationaux et internationaux. A cause de la demande sur les produits céramique dans les divers domaines comme

l’aéronautique - spatial, médical (biocéramiques), et

les

revêtements céramiques (dépôts de borures, carbures, nitrures, carbonitrures, carbone et oxyde). Depuis sa création, S.B.S PORCHER, principal acteur de l’industrie céramique au Maroc, soutient le développement d’une industrie céramique à même de répondre aux demandes d’aujourd’hui et de demain. Le développement de l’activité de S.B.S PORCHER nous permet aujourd’hui d’assurer la production d’une large gamme de produits répondant aux attentes des clients. Parce qu'aujourd'hui le monde de l'entreprise à changé, S.B.S PORCHER nous œuvrons chaque jour à l'amélioration de la qualité et à l'épanouissement de chacun. L’objectif de notre stage est l’étude de la rhéologie et les paramètres physiques des matières premières utilisées dans le procédé de fabrication des pièces sanitaire de la SBS PORCHER. Nous avons essayé de partager notre travail en quatre parties pour maitriser le procédé de fabrication des pièces sanitaires par élaboration de la substitution de la chamotte par la casse cuite dans une barbotine sanitaire :  Dans la première partie nous avons présenté la société S.B.S PORCHER ;  La deuxième partie est consacrée aux généralités sur les céramiques;  La troisième partie représente les différents processus et procédés de fabrication de la S.B.S ;  La quatrième partie concerne l’étude expérimentale, réalisée au sein de la SBS.

I. La Création de l’entreprise : La S.B.S PORCHER crée en 1984 sous forme de société anonyme. C’est le fruit d’un partenariat entre trois différents groupes : SLAOUI, BENCHAKROUN et PORCHER France. L’unité opérationnelle s’est installée dans la zone industrielle de Bir Rami à Kenitra spécialisé dans la production des appareils sanitaires.

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L’usine comporte deux lignes de production :  Une première ligne de fabrication de pièce sanitaire grés fin (chamotte fine) : petites pièces comme cuvette, lavabo, colonne, réservoir, etc.  Une deuxième ligne de fabrication de pièces sanitaires grosse grés (chamotte grossière) Grosses pièces comme éviers receveur de douche,…. L’effectif de l’entreprise est de 168 personnes dont 138 ouvriers et 30 staffs administratifs. La mise en place de place de système de management de qualité (SMQ) est insaturée pour l’obtention de la certification produite solen la norme marocaine NM10.4.050. A la constitution, le capital social était fixé a la somme de 100.000.00DH divisé en 1000 actions d’une valeur nominal de 100DH chacune. Suite à la première augmentation en date du 08/05/1985, le capital est passé à 14.400.000.00DHdivise en144.000 actions. Depuis 14/12/1995 le capital est passé 22.000.000.00DH devisé en 220.000 actions de 100 DH chacun. D’une capacité de production de 150 000 pièces au départ, l’activité

de S.B.S

PORCHER a nécessite un investissement de 50.000.000.00DH et se proposait d’offrir sur le marché un produit au moins 30% moins cher que les produits importation à un niveau de qualité égal sino meilleur. Aujourd’hui la société a doublé sa production grâce aux investissements réalise et à compléter sa gamme par l’installation d’une unité d’émaillage pour les baignoires en fonte. Face à une utilisation relativement réduite des sanitaires modernes au MAROC S.B.S

PORCHER à changer sa stratégie commerciale sur les architectes en mettant des actions de sensibilisation et en mettant à la disposition des consommateurs une large gamme de produits à la portée de tous Par ailleurs dans un secteur vite saturé par l’installation d’autres de production et stagnation de la demande locale, S.B.S PORCHER a ouvert son marché à l’export et

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commercialise actuellement vers la Tunisie et la Jordanie la Libye la Hollande et d’autres pays

II. L’Organigramme de S.B.S PORCHER : La gestion et l’organisation de l’entreprise passe par l’attribution des rôles ou fonctions au personnel de l’entreprise. Il apparait logique de distinguer les différents services qui constituent SBS PORCHER.

Figure 1 : L’Organigramme de la société S.B.S Porcher.

III. Le Laboratoire de la S.B.S Porcher: Le contrôle de qualité exige que l’on vérifie soigneusement la qualité des matières premières ainsi que chaque produit fini pour s’assurer qu’il est conforme à la spécification. Par ailleurs, les essais de contrôle concernent :  Contrôle des nouveaux arrivages de matières premières ;  Contrôle des barbotines de coulage ;  Contrôle des retraits sur sec et sur cuit ;  Contrôle de la déformation ;  Contrôle de la résistance mécanique ;

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 Contrôle de l’humidité des argiles ;  Contrôle de densité ; Contrôle de viscosité ;  Contrôle de thixotropie ;  Contrôle de porosité du tesson ;  Mesure de la perte au feu (pour chaque mélange).

PROCESSUS DE FABRICATION : La société S.B.S Porcher comme unité de fabrication est constituée de plusieurs ateliers. Ces derniers sont gérés par un potentiel représenté par la direction d’usine. Un autre effectif humain, représentant la direction technique. Veille sur le bon déroulement technique du processus.

Figure 2: processus de fabrication.

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Le processus de fabrication est à peu prés le même pour toutes les références produites (produits fins). Cependant, il y’a une différence fondamentale qui sépare l’ensemble des articles fabriqués en deux grandes catégories : le « Gros Grés = GG » et le « Grés Fin = GF ». Cette nomenclature est due au fait que la composition des deus catégories comportes deux variantes d’une même matière première : la « chamotte ». Les produits de Gros Grés nécessitent une chamotte (chamotte 500µ) dont la granulométrie est 10 fois plus grande que celle des produits de Grés Fin (chamotte50µ). Le service préparation de la pâte est nécessite l’achat d’un ensemble d’éléments, il s’agit notamment des Argiles, de la chamotte, les silicates de sodium, du carbonate de sodium et le Talc. Il existe d’autres matières premières qui entrent dans la préparation des émaux, Il s’agit notamment de Syénite, craie, Fritte, Feldspaths, Zircon et l’Oxyde de Zinc.

I. Les matières premières utilisées dans la préparation de la pâte : Les matières premières utilisées pour la préparation de la plupart des produits céramiques et terre cuite traditionnels sont généralement : les argiles, la chamotte, le talc, Les électrolytes défloculants et l’eau pour adapter la plasticité de la pâte.

1. Les argiles : Ce sont des roches qui résultent de la décomposition de roches silicatées (gneiss, granites, schistes, laves). Ces roches sont plastique, imperméable et résistante quand elles sont imbibées (absorbation) d’eau, qui durcissent à la cuisson de façon irréversible. Les

argiles,

souvent

employées

dans

l’industrie,

constituent

un

groupe

d’aluminosilicates hydratés formés par l’altération des roches feldspathiques comme le granite.

2. La chamotte : C’est une argile calcinée et concassée ayant pour rôle :  Amaigrir les pâtes sans en changer la composition ;  Réduire le retrait au séchage ;  Faciliter le façonnage des produits ;

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 Augmenter la porosité des pâtes crues et sèches ;  Faciliter le séchage des produits en diminuant la quantité d’eau à évacuer en facilitant la diffusion de l’eau au cours du séchage ;

3. Le Talc : Comme composé chimique pur c’est un silicate hydraté de magnésium [Mg6(SiO2) OH4)]. : Elle permet de :  abaisser la température de cuisson ;  Augmenter la résistance mécanique ;  Augmenter très légèrement la viscosité et la thixotropie ;  Abaisser le point de fussions de la pâte (dilatation peu élevée de tesson) ;  Diminuer la porosité, donc une meilleure densité et facilite la dilution des matières premières.[1]

4. Les électrolytes défloculants : Les défloculants sont des produits tels que le silicate de sodium et le carbonate de sodium permettant d’obtenir une barbotine de fluidité maximal avec une quantité d’eau minimal et permet le maintient de la barbotine en suspension. 

Carbonate de sodium Na2CO3.

Se présente sous forme de poudre blanche de poids moléculaire 105,99g, il a une action de défloculation très lente, il agit sur la thixotropie en donnant une certaine rigidité à la suspension au repos, il sera donc utilisé en petite quantité pour régler la thixotropie de la barbotine. On l’introduira entièrement dés le départ de la préparation en l’ajoutant dissout dans l’eau de délayage avant d’y mettre les autres matières 

Silicate de sodium NaSiO3.

Se présente à l’état liquide, il est translucide et incolore. Il a une action défoulante très rapide, il fluidifie la barbotine et son effet persiste longtemps. Lorsqu’on connait approximativement la dose nécessaire pour défouler une pâte, on introduit (50à75%) dans l’eau de délayage avec tout le carbonate. Le reste du silicate sera ajouté par petites doses entre les contrôles de la densité et la viscosité de la barbotine.

II. Les Matières premiers utilisée dans l’email : 51

 la fritte : C’est du verre pilé, un des constituants de l’email permettant sa vitrification au cours de la cuisson. En effet, la fritte améliore la qualité de l’email et empêche la solubilisation des autres matières dans l’eau ainsi que leur absorption par le tesson.

 le feldspath : C’est un minéral à base de silicate double d’aluminium, de potassium de sodium ou de calcium. Il se comporte comme un dégraissant qui amaigrit la masse, et un fondant favorisant la vitrification de la silice.

 La silice : La silice est le composant principal de l’email, on l’introduit généralement dans les compositions sous forme de quartz broyé, mais aussi de silicates d’aluminium ou d’aluminosilicates.

 L’Oxyde de zinc : Est une poudre blanche, extraite d’un minerai : la blende (ZnS).Il adoucit la teinte des colorants et favorise les effets de cristallisation de l’email. En plus fortes proportions, il peut conduire à une opacification ou à rendre l’émail mate.

 Le Zircon (ZnSiO4) : Le terme de zircon désigne généralement l’oxyde de zirconium cubique synthétique (ZrO2).Le zircon est en fait le nom de silicate de zirconium naturel ZrSiO4 appartenant au système cristallin tetragonal. Le zircon est un bon nappant, donnant à l’émail un aspect lisse et brillant.

 Le Kaolin : Les kaolins sont des argiles composées principalement de kaolin. Leurs grains sont grossiers et ils sont beaucoup moins plastiques que la plus part des argiles sédimentaires. Les kaolins purs sont très réfractaires et leur point de fusion dépasse 1800°c. Employé seuls, ils sont difficiles à utiliser à cause de leur faible plasticité et leur point de fusion élevé. Par conséquent le kaolin est rarement employé seul. On lui ajoute d’autres matériaux pour le rendre plus plastique et abaisser sont point de fusion. Le rôle du kaolin réside dans son apport en silice en alumine. Dans sa coloration blanche et dans sa contribution a l’adhérence de l’émail sur le tesson.[6]

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 La craie : Est une roche sédimentaire contenant presque exclusivement du calcaire (CaCo3) et un peut d’argile, elle provoque la fusion de l’émail dans la mesure où il se trouve combiner à divers fondants, tel que l’oxyde de plomb et les oxydes alcalins. A une forte proportion, la craie permet d’obtenir des émaux mats.[6]

 La Syénite néphélinique : Est un aluminosilicate de sodium et de potassium anhydre. Il s’agit d’une roche ignée feldspathique à grains moyens ou grossiers, de couleur claire, pauvre en quartz, se composant 

La colle :

La colle agit comme rétenteur d’eau et modificateur de viscosité, ce qui freine le réessayage et modifié l’écoulement de l’émail. L’utilisation de la colle permet de travailler avec une densité du bain plus élevée ainsi que d’augmenter la résistance en cru da la couche d’émail sur les pièces. On distingue plusieurs types de colle tels que le pep tapon, l’alginate, le blanose…. 

L’Acticide :

L’ajout d’un Acticide à action anti-bactérienne et anti-fongique est indispensable. Ce produit est à usage préventif. Généralement utilisé à très faible dose et son action sur la rhéologie des barbotines d’émail n’est pas à négliger. L’acticide est introduit au début de la préparation dans l’eau de mélange à raison de 0,05% à 0,50% en poids. 

La rhodamine :

C’est un pigment organique volatile à la cuisson, introduit dans le bain d’émail afin de leur donner une coloration rose facilitant l’application de l’émail sur toute la pièce.[6]

III. Les matières utilisées dans la préparation de l’engobe : On trouve comme matière premières dans l’engobe :  Le kaolin ;  La silice ;  L’oxyde de zinc ;

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 La molochite : ou kaolin calciné, permet d’introduire de l’alumine dans les émaux sans affecter la rhéologie des bains comme avec les kaolins naturels que l’on utilise comme suspensifs.

PROCEDE DE FABRICATION : Une fois la matière première achetées, la société SBS PORCHER procède à leurs transformations en passant par divers services spécialisés.

1. Service modelage : C’est la première étape de l’industrialisation, elle consiste à fabriquer des moules dans lesquels on introduit une matière pâteuse qui prend une forme précise, en se solidifiant. C’est pour cela que l’opérateur doit respecter certaines étapes enchainées afin d’éviter la moindre imperfection.  Fabrication des mères de moules : La mère moule : Est une forme en polymère dont on peut tirer copies sur le modèle initial et qui servira à fabriquer les moules, on utilise de la résine à laquelle on additionne un durcisseur, on applique le mélange sur la surface du modèle cire par la graisse puis on recouvre de tissu de verre de telle manière qu’il épouse toute la surface et on laisse durcir, une fois durcie la mère de moule devrait être détachée du modèle et sera par la suite prête à l’utilisation et servira à la fabrication des moules en plâtre.  Fabrication des moules en plâtre : La préparation de plâtre se fait en fonction de typologie de pièces à produire. Pour les pièces en gros grès le moule en plâtre résiste 3 mois à partir de son usage et pour les pièces grès fin la durée de vie du moule est 6 mois et peut aller à un an selon le nombre de coulage. Pour la préparation du mélange de plâtre pour le coulage des moules, nous laissons le plâtre mouiller pendant 30 seconds, procéder à une agitation et une aspiration de l’air pour éviter les bulles d’air une fois la gâchée est prêté le mélange sera coulé dans les mères de moule puis ces dernières seront démoulées dés que la durée du temps de prise est écoulée.

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Le séchage se fait à une température de 45°C pendant 10 jours (plus au moins un jour). La forme et la taille des moules varient d’une référence à une autre et selon qu’ils sont destinés au coulage de pièces de GG ou de GF, ils sont en deux types de plâtre :  Le plâtre Molda : pour le GF – importé ;  Le plâtre siep : pour le GG – acheté localement. [8]

2. Service préparation des émaux : Cet atelier produit les émaux et l’engobe, ce sont deux substances qui seront appliquées ultérieurement sur les produits.  Préparation de l’émail L’émail est un verre composé de plusieurs matières comme la fritte, la syénite à néphéline, le feldspath, le zircon, la silice et l’oxyde de zinc. Ces matières sont mélangées de manière à fournir aux objets en céramique un revêtement qui devra présenter les qualités suivantes :  Etre insoluble dans l’eau ;  Etre résistant à l’éraflure ;  Etre aussi imperméable que possible ;  Etre résistant au tressaillage, à l’écaillage et autres défauts ;  Pouvoir se prêter à certains effets décoratifs tels que variétés de teintes ;  Fondre dans des zones de températures déterminées.

Après coulage pondéral, l’ensemble de différents constituants est broyé à l’eau dans des broyeurs pendant 15 heures (1000 tr /h). L’ajout de la matière première dans le broyeur se fait de manière successive selon la broyabilité de la matière, certains rajouts peuvent être aussi effectués au broyeur tel que l’Acticide, la colle. Cette dernière permet l’adhérence de l’émail sur le tesson. Puis des opérations de tamisage et de déferrage s’effectuent afin d’éliminer les impuretés qui peuvent venir :  Soit des matières premières ;  Soit accidentellement du broyeur ;

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Selon le temps de stockage et la nature des produits, il faut un système d’agitation. Avant l’utilisation et après sortie du broyeur il est nécessaire d’effectuer :  Un réglage en densité ;  Un réglage en viscosité ;  Un réglage en thixotropie ;  Des ajouts de colle ;  Des rajouts de colorants organiques (la rhodamine).  Préparation de l’engobe : L’engobe est un revêtement mince à base d’argile délayée appliqué sur une pièce céramique (tesson) pour modifier sa couleur naturelle, lui donner un aspect lisse. Les engobes doivent contenir une partie des composants de la pâte. Cette précaution leur assure une meilleure adhérence. On trouve comme matière première dans l’engobe est la même que celle de l’émail, la seule différence est le temps de broyage. Pour le dernier, il est de 8 heures (8000 trs\h).

Figure 3 : schéma des installations du service préparation des émaux.

3. Service préparation des pâtes : Cet atelier produit une pâte liquide appelée barbotine permettant la réalisation des pièces par coulage. Celle-ci est produite selon deux formules différentes, qui sont contrôlées constamment par le laboratoire, l’une pour le GG et l’autre pour le GF. Les étapes de préparation de la barbotine sont les suivants : Après dosage pondéral, les matières premières (argile + défoulant) sont dirigées vers les appareils de mélange.il s’agit de turbo-délayeurs, c’est-à-dire des turbines permettant un premier traitement et délayage des argiles livrées en bloc.

56

Cette opération à pour but l’obtention d’un lait d’argile qui sera ensuite envoyés vers des broyeurs à galets. Ces derniers vont également contenir d’autres matières premières nécessitant une diminution et une réduction de leur taille en particules plus au moins fines, ayant une distribution Granulométrique bien déterminée comprise entre des limites très étroites. Après le stade de broyage et passage par les barboteurs il ya tamisage. Cette opération est destinée à éliminer les impuretés et les grosses particules. Ensuite, la barbotine obtenue est stockée dans des cuves de stock maintenues en agitation continue par des turboagitateurs.

Figure 4 : L’Organigramme de Fabrication de GG.

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Figure 5 : L’Organigramme de Fabrication de GF.

4. Service coulage : Dans le service coulage, la pate obtenus est coulée dans des moules poreux qui absorbent par capillarité la plus grande partie du liquide suspensif en provoquant la solidification de la pâte. Ce service se divise en deux ateliers distincts. Le premier est du coulage gros grés. Les moules y sont installés sur une chaine coulissante et sont coulés automatiquement. Le travail manuel est limité à quelques opérations simples.

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Les moules remplis restent dans l’atelier pendant 24 heures à une température de 45°C. Ensuite les pièces sont démoulées après un raffermissement suffisant pour en permettre le maniement. Le deuxième est l’atelier du coulage grés fins. Les moules sont fixés latéralement et sont coulés manuellement par les ouvriers à l’aide des pompes. Apres quelques heures du coulage (selon les consignes du laboratoire) et après la formation de la croute (épaisseur) voulue, le moule est vidé de la pate encore fluide qui récupérée et la pièce est démoulée. Ensuite les pièces (GG et GF) démoulées sur des perroquets (support métallique) pour entrer dans les séchoirs.

5. Service séchage : Le séchage consiste à chauffer un produit afin de faire évaporer l’eau qu’il contient. On distingue le séchage par :  

Ébullition : quand le produit atteint la température d’ébullition de l’eau, Entraînement : le produit à sécher est mis en contact avec un courant d’air Plus ou moins chaud. L’air chaud transmet une part de sa chaleur au produit qui développe une pression partielle en eau à sa surface supérieure à la pression Partielle de l’eau dans l’air utilisé pour le séchage. Cette différence de pression Entraîne un transfert de matière de la surface du solide vers « l’agent séchant ».

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Donc avant de procéder à la cuisson des pièces démoulées, il est nécessaire d’évacuer l’eau qui a servi au façonnage en appliquant un système de séchage. Le temps de séchage nécessaire dépend de la taille, de l’épaisseur et du pourcentage d’eau contenu dans l’argile. Pendant ce temps la pièce subit un phénomène de retrait, puisque l’eau est mobile, elle sera éliminée en continuant le séchage, de ce fait la pièce va perdre, au fur et à mesurer, de son poids : s’est le séchage complet. Durant le séchage, l’évaporation d’eau se fera différemment sur la surface de la pièce, elle dépendra de la forme et la dimension de celle-ci. Ceci peut provoquer des résultats Indésirables tes que des cassures. Pour éviter ces désagréments, le séchage doit être lent. Le cycle de séchage comprend quatre phases distinctes :

Figure 6 : Le cycle de séchage.

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 La première phase : Ventilation à température ambiante favorisant le renouvellement de l’air de séchage autour des articles.  La deuxième phase : la monté en température (doit être

lente) en

utilisant l’air chaud provenant du four tunnel et /ou l’air chaud provenant de la chaudière.  La troisième phase : Palier à haute température. Cette étape se caractérise par l’extraction de l’humidité à température constante.  La quatrième phase : consiste à refroidir les pièces avant leur sortie du séchoir afin d’éviter le choc thermique. Il est à signaler que le réglage des cycles de séchage sec est fait à l’aide des thermorégulateurs permettant l’indication des températures de chaque stade à l’intérieur du séchoir ainsi la détection de toute anomalie pouvant se produire au niveau de l’air de séchage.

6. Service émaillage : Après séchage, les pièces de GG sont transférées directement au service émaillage pour subir l’application d’une couche d’engobe autre d’email. Quant aux pièces GF certaines références entrent en four être biscuité avant l’émaillage, d’autres sont d’émaillées sans enfournement. Il convient de préciser que les pièces, avant leur première entrée au four, sont examinées pour détecter tout défaut de fabrication. La méthode d’émaillage diffère selon les types des articles à émailler. [7]  L’émaillage par pulvérisation : Le principe consiste à disperser une suspension d’email en gouttes dans l’air afin de diriger celles-ci vers la surface de l’objet à émailler.

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Figure 7 : L’émaillage par pulvérisation Cette opération s’effectue, à l’aide d’un pistolet ayant un débit et une pression de pulvérisation bien déterminés, dans des cabines d’émaillage (cabines de pistolage) munies d’un système de ventilation permettant l’aspiration et la récupération de l’émail non appliqué sur la pièce, ainsi des tournettes à commande au pied ou électrique sont utilisées afin d’orienter les pièces dans différents directions.  L’émaillage par trempage : Ce mode d’application est valable pour l’émaillage de pièces relativement légères et peu encombrante tel que les réservoirs. Le principe : la pièce est immergée pendant un certain temps dans le bain d’émail, puis elle est posée sur un égouttoir.

Figure 8 : Emaillage par Trempage.  Emaillage par arrosage : Dans ce cas les pièces sont arrosées soit par un jet, soit sous une nappe d’émail et elle reste dans la même position pour d’émaillage, égouttage et ressuyage.cas des couvercles et

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des colonnes. Apres le stade d’émaillage les pièces émaillées sont chargées dans des perroquets et déplacées vers les fours pour être enfourné.

Figure 9 : Emaillage par arrosage.

7. Service enfournement : La cuisson diffère d’une pâte à l’autre et selon les effets souhaités. Cette opération délicate entraîne la transformation irrémédiable de l’argile en céramique, de la terre crue Malléable et modelable en une terre cuite figée, dure et cassante. Véritable casse-tête, l’enfournement requiert un savoir-faire exemplaire afin d’empiler le plus de pièces possibles sans les casser ou les déformer, tout en leur assurant une cuisson optimale. Le temps de cuisson est long, il faut progressivement faire monter en température le four pour atteindre, selon la pâte et la cuisson souhaitée, entre 800 et 1400°C. Enfin, il faut faire refroidir progressivement le four – post-cuisson – avant de pouvoir sortir les pièces. Une montée ou une descente en température trop rapide entraînerait à coup sûr la fêlure d’un certain nombre de pièces.

Donc après l’émaillage, les pièces sont cuites. Il ya deux type deux four : four tunnel et four intermittent :

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 Four tunnel : C’est un four géant, utilisé pour la cuisson des pièces, il est constitué d’une cabine de chauffage prés enfournement diminuant le contraste entre la température ambiant et celle d’enfournement, évitant ainsi l’éclatement des pièces. L’échauffement du four se fait par combustion d’hydrocarbure (propane), avec un système d’enclenchement par étincelle électrique. Le cycle d’enfournement se déroule en 16h20min, il se sait par poussées de Wagons ayant lieu toutes les 28 min. chaque Wagon peut comporter une combinaison de montage de pièces.

Figure 10: Four tunnel.  Four intermittent : L’usine dispose se cinq fours intermittents. La température de déclenchement est de 100°C.la cuisson des pièces en four intermittent ne se fait pas sur wagons mobiles, mais plutôt sur des plaques réfractaires, et les pièces cuisent à l’état stationnaire. Cuisson des pièces GF crues sec, sièges émaillés, pièces à réparer à chaud.

Figure 11 : Four intermittent.

8. Service classement et réparation : 64

Le classement et la réparation des pièces se fait en deux lignes, une pour les pièces GG et d’autres pour les pièces GF, après la sortie de ces derniers du four le classeur les classent en 3 types :  Les pièces bonnes : qui ne présentent aucun défaut.  Les pièces à réparer : qui présentent un niveau de qualité acceptable pour la qualité dimension densité et concentration des défauts de surface.  Les pièces hors choix : non conformes aux normes. Après le classement le réparateur procède à deux types de réparations :  Réparation à chaud : Utilisée suite à la présence d’un grand nombre de défauts. Elle se fait manuellement à l’aide d’un pistolet, pilon, fraiseuse, meule et une éponge humide pour l’élimination des grains de cuivre ou de fer par exemple et par l’utilisation de l’engobe, stoppage et l’émail pour le remplissage des fentes ou des trous, ensuite les pièces rentrent aux fours intermittents.  Réparation à froid : Se fait lorsque les défauts sont de petite taille et de nombre limiter. La répartition se fait manuellement à l’aide d’un pinceau et d’un estoque par l’utilisation de résine durcisseur et l’émail. La pièce reste à froid. Le reclassement des pièces réparées passent par un deuxième classement (la repasse) pour s’assurer de la qualité des pièces et les classer comme de bonnes pièces à emballer.  Emballage : Les pièces bonnes, ayant subi une réparation ou pas, seront d’abord dressées en étage, séparées par différentes pièces en carton évitant ainsi les risques de mouvement ou heurts éventuels. Elles seront ensuite empaquetés en plastique et adressées au stock et au service de vente.

9. Service vente et expédition : Par nature S.B.S PORCHER et une société industrielle donc elle ne fait pas la vente directe avec le consommateur marocain. La distribution se fait suivant une stratégie adoptée Par sous-traitance à des intermédiaires. Ces distributeurs livrent à leurs tours plusieurs

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revendeurs positionnés sur l’ensemble du territoire en commercialisant en général tout type de matériel de construction.

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