Formation KIREFA - Procédé Thermique Paramètres Et Fonctionnement (Partie 2) [PDF]

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Formation KIREFA Ciments du SAHEL

Formation Mécanique

Procédé thermique : paramètres et fonctionnement (partie 2) Formation sur site Novembre 2010

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Procédé thermique : paramètres et fonctionnement - Sommaire

Vue d‘ensemble Préchauffeur / Calcinateur Four rotatif Refroidisseur Fonctionnement de la ligne de cuisson

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Fonctionnement de la ligne de cuisson - Sommaire Chauffe Séquence de démarrage Démarrage / alimentation du four Augmentation du débit Le fonctionnement normal Optimisation Principales boucles de commande Réduction des NOx Arrêt normal Consommateurs électriques secourus Inter-verrouillage

Écart par rapport au fonctionnement normal

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Chauffe de la ligne de cuisson •Le carburant brûle avec la plus petite quantité possible d'air de combustion •Il n'y a pas de CO •La plupart de la chaleur reste dans la zone de clinkérisation •La flamme est courte, compacte et stable •la chauffe du four nécessite environ : (! Toujours selon les directives du fournisseur de briques!) •48 heures. (Avec un revêtement en brique neuves) •30 à 36 heures. (Après un arrêt normal pour l’entretien)

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Exemple d’une première chauffe (m3/h) et (kg/h) 6000 5000

Exemple de chauffe au gaz et au charbon

Démarrage de l'alimentation

4000 3000

Gaz (ou fuel lourd)

2000

Charbon

Virage continu

1000 (h) 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

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Tourner le four Pendant le réchauffage le four doit être viré régulièrement, les valeurs guides pour un nouveau four sont les suivantes : Après environ 2 h : rotation de 180° avec le moteur auxiliaire 2 à 12 h :

rotation de 120° avec le moteur auxiliaire toutes les 30 minutes

13 à 26 h :

rotation de 120° avec le moteur auxiliaire toutes les 20 minutes

27 à 40 h :

rotation de 120° avec le moteur auxiliaire toutes les 15 minutes

41 à 46 h :

rotation de 120° avec le moteur auxiliaire toutes les 10 minutes

47 à 48 h :

rotation continue avec le moteur auxiliaire à environ 0,1 tr/min

à partir de 49 h :

four tournant au moteur principal à environ 0,6 tr/min et début de l’alimentation.

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Séquence de démarrage Auxiliaires de la ligne de cuisson (Compresseurs d’air, système d’eau de refroidissement…) Transport des poussières du filtre Installation de dépoussiérage (système de frappage/décolmatage)

Ventilateur du filtre de dépoussiérage (avec registre fermé) Ventilateur de tirage (avec registre fermé)

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Séquence de démarrage Ventilateur d’air primaire pour le brûleur principal (Avec registre fermé) Alimentation en fuel (pétrole ou charbon) CO 2,5% (Avant démarrage du brûleur ~ 4,5%) - Après DOPOL : > 4,0% Répartition du carburant :

Brûleur principal ~ 70-75% Brûleur du précalcinateur ~ 25-30% entrée du four : ~ 1050 ° C, Après cyclone 1 : ~ 860 ° C, Farine chaude cyclone 1 : ~ 840 ° C

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Démarrage / alimentation du four 9.

Réglage de l’air : de refroidissement

en fonction de l'alimentation du four (~ 2,0 Nm ³ /kg de clinker)!

10. Observer la formation : la du clinker four

contrôle visuel, caméra four, pyromètre, observer consommation d'énergie du moteur principal du

11. Contrôles en cours : de fonctionnement

- Clapet pendulaires dans les chutes de farine - T, p et analyses de gaz dans les conditions d'exploitation - Vérifiez les valeurs indiquées - Vérifier les jeux, joint d’entrée et de sortie du

four

- La température des paliers des galets du four

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Analyseurs de gaz

Analyseur de Gaz après précalcinateur -- CO (max-max. 0,8 %; Brûleur de calcination) -- O2 Valeur normale environ 2,5 %

CO > 0,4 % alarme CO > 0,8 % Arrêt du brûleur de calcination CO > 1,2 % Arrêt du brûleur principal

Analyseur de Gaz avant filtre -- CO (max-max 1,2 %; Brûleur principal) -- O2 Valeur normale environ 4,0 %

Analyseur de Gaz après four -- CO (max 0,8 %, alarme) -- O2 (min 1,0 %, alarme)

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Augmentation du débit Précondition : Clinker granulé dans la zone de clinkérisation et dans le refroidisseur à clinker

1.

Accroître le flux de gaz à travers : tirage / les cyclones de préchauffage 4,0% d'augmenter le carburant

via registre ou vitesse du ventilateur de ventilateur du filtre teneur en oxygène après les cyclones > après cyclone 5 avant Après ventilateur de tirage : maintenir - 5 (par le ventilateur du filtre)

mbar 2.

Ouvrir le registre d’air tertiaire 3% peu à peu.

:

3.

Augmenter la quantité d'air du refroidisseur de clinker

: maintenir la pression du capot de chauffe entre - 0,1 et - 0,3 mbar (Boucle de régulation par le ventilateur d'extraction de gaz du

refroidisseur)

Teneur en oxygène à l’entrée du four ~ 2 à

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Augmentation du débit

4.

Augmentation du carburant : et de l’alimentation du four

5.

Augmentation de la d'énergie du vitesse du four

6.

Fermer le clapet d'air frais (si ouvert)

7.

exploiter le refroidisseur à : mm clinker à vitesse lente

          

:

Cible de répartition du carburant : - Brûleur principal ~ 45%, - Brûleur de précalcination ~ 55% :

Selon l'alimentation du four et la consommation moteur principal Dépend de la température après préchauffeur jusqu'à ce que l’épaisseur du lit de clinker soit ~ 500 pression dans la chambre d'aération 1 ~ 70 mbar

Répéter les étapes précédentes pour augmenter encore l’alimentation du four !

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Augmentation du débit

Vitesse des grilles du refroidisseur

(surveiller la pression !) les quantités d’air de refroidissement doivent être adaptées (1,8 à 2 Nm3/kg de clinker)!

Attention : Les températures d’air secondaire et tertiaire vont augmenter ! La consommation calorifique spécifique va réduire! Éviter la surchauffe de la zone de clinkérisation! Soyez attentif à :

la température d'entrée du four (max. 1150°C), la température de farine chaude (max 880°C), la température après préchauffeur (Normal 340°C, max 450°C)

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Le fonctionnement normal

Conditions préalables pour un fonctionnement sans problème : - Matières premières homogènes (LSF, MS, A/F) - Alimentation du four constante (variation Max Max

STOP

FILTER FAN

Principaux inter-verouillage

STOP CO Preheater > Max Max

KILN ID-FAN

PRIMARY AIR FAN

STOP

STOP

Stop Timer 0,5 hour

STOP

CALCINER BURNER

STOP

KILN FEED STOP

Temperature Preheater > Max Max

STOP

MAIN BURNER

Filter dust transport STOP

Stop Timer

CO Stage 2 > Max Max CLINKER Transport STOP

MAIN DRIVE

STOP

Stop Timer

CLINKER COOLER failure of 2 or more air fans

5 min

Grate 1

Grate 2

5 min

CLINKER COOLER

CLINKER COOLER

Exhaust air fan

failure of one fan Stop Timer 15 min

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Blocage Cyclone/préchauffeur

Généralement pressions et températures changent soudainement et radicalement Raisons possibles : - Clapet pendulaire coincé - Propriété chimique de la farine - Surchauffe - Nettoyage inapproprié Réaction de l’opérateur : -Arrêter le brûleur de précalcination -Arrêter immédiatement l’alimentation du four -Arrêter le brûleur principal -Ajuster tout les clapets du préchauffeur de manière à rendre le système sûr Pendant le nettoyage des blocages, porter des vêtements de sécurité et faire attention à la sortie de matière chaude

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Blocage Cyclone/préchauffeur

Généralement pressions et températures changent soudainement et radicalement

Pendant le nettoyage des blocages, porter des vêtements de sécurité et faire attention à la sortie de matière chaude

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Température en aval du préchauffeur très élevée Raisons possibles : -Pas assez de farine entrant dans le four -Mauvaise position d’un bypass -Aéroglissière (partiellement) bloquée -Défaut de calibration du doseur alimentation Matière humide dans l‘aéroglissière

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Four faible Condition de cuisson : - Température de farine inadéquate - Mauvaise granulation - Mauvaise qualité de clinker - Atmosphère du four poussiéreuse

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Avalanche de farine Réactions de l’opérateur : - réduire la vitesse du four drastiquement - Augmenter le fuel au brûleur principal - Réduire l’alimentation du four d’environ 20 à 25% - Réduire le brûleur de précalcination (maintenir la température de la farine à la chute sortie cyclone 1) - Fermer les registres d’air tertiaire (maintenir l’O2 à l’entrée du four) - Adapter la pression en aval du préchauffeur -Réduire la pression de contrôle de la première grille de 60-70mbar à ~ 55 mbar -Augmenter le débit d’air des premier ventilateurs du refroidisseur si la température sous grille > 400 °C Si la situation n’est pas revenue à la normale après 20 min, réduire encore OU arrêter le four et le chauffage.

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Point chaud sur la virole du four Réaction de l’opérateur : -Démarrer les ventilateurs de refroidissement de la virole. -Réduire le fuel au brûleur principal (Affaiblir le four mais sans le vider!) -Réduire la vitesse du four (environ 0,2 à 0,4 tr/min) -Modifier le réglage du brûleur/flamme Réaliser un croûtage par dessus prendra du temps MAIS si la température continue d’augmenter et/ou si le point s’agrandit ALORS le four doit être arrêté et inspecté.

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Écart par rapport au fonctionnement normal Formation de croûtage homogène à l’intérieur du four Formation d’anneau

Chute de croûtage à la de sortie du four Lit de Clinker dans le four

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Écart par rapport au fonctionnement normal Formation de croûtage homogène à l’intérieur du four Formation d’anneau

Lit de Clinker dans le four

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Rivières rouges Raisons possibles : -Ségrégation entre les particules grossières et fines, lors de la chute du clinker dans le refroidisseur -Débit d’air de refroidissement pas uniforme (différentes résistances à l’écoulement) -Insuffisance ou absence de l’air de refroidissement dans certains secteurs -Se produit généralement sur un des cotés de la surface d’aération. Résoudre le problème : -Ajuster la distribution de l’air de refroidissement -Ajuster la course des tracks (faire attention au débit de clinker sortant du four)

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Rivière rouge sur la première grille

Gros morceaux de croûtage sur les rouleaux du concasseur

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Formation de Snowmen dans le refroidisseur à clinker Raisons possibles : - La matière a tendance à se coller (surchauffe temporaire due aux fluctuations de la

Grille statique Snowmen

chimie, matière crue fuel) - Construction de snowmen sur la grille statique

Première grille

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Formation de Snowmen dans le refroidisseur à clinker Comment les éviter : -Eviter les fluctuation de la chimie -Avancer davantage le brûleur dans le four

Grille statique

(utilisation du four comme prérefroidisseur)

Snowmen

-Changer la distribution d’air -Améliorer le refroidissement initial -Vérifier les canons à air (séquences, pression) -Installer des canons à air supplémentaires

Première grille

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Écart par rapport au fonctionnement normal

Ventilateur de refroidissement sans débit

Raisons possibles : -Tuyère d’aspiration encombrée (plastiques, oiseaux, etc.) -Mauvaise position du registre (Arbre cassé, contrôleur AUMA hors service)

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