Fours de cimenterie - Ateliers de cuisson du clinker

La cuisson du clinker est l’étape intermédiaire des trois étapes importantes du processus de fabrication du ciment, qui sont :

• la préparation des matières premières ;

• la cuisson du clinker ;

• le broyage du clinker.

Dans une approche systématique, on dira que la fonction de l’atelier de cuisson consiste à transformer, par traitement thermique, un matériau « cru » en un semi-produit désigné sous le nom de clinker. La préparation du « cru » consiste à mélanger et broyer les matières premières de manière à obtenir un produit ayant une composition et une finesse prédéfinies.

Toute la problématique de la cuisson du clinker consiste à rechercher l'économie optimale de moyens, aussi bien en ce qui concerne le coût d’investissement que le coût d’exploitation. Pour satisfaire ce double objectif, face à l'évolution technico-économique des variables d’entrée et de sortie du système, l'évolution technologique est une suite de réponses, telle que, par exemple :

• la diversité des matières premières ;

• la diversité des combustibles ;

• les contraintes socio-économiques ;

• les performances exigées du clinker ;

• les contraintes environnementales ;

• les capacités de production unitaire.

Ainsi l’évolution technologique a permis d'utiliser des matières premières de plus en plus diversifiées en allant du « cru » naturel vers un « cru » synthétique ; elle a permis l’utilisation de mélanges de combustibles de moins en moins traditionnels (résidus de broyage d'automobiles, déchets industriels spéciaux, huiles, pneus...), sous la pression économique, tout en réduisant les émissions (poussières, NO_x, SO₂...) ; elle a permis, également, de diviser par deux la consommation en énergie thermique.

Cette évolution s'est faite parallèlement à l’accroissement des capacités de production unitaires qui ont été multipliées par 100 en cinquante ans.

Le coût d'investissement d'une cimenterie est élevé, environ l’équivalent de 3 ans de chiffre d'affaires ; cela a pour conséquence que les progrès technologiques ne sont mis en œuvre dans l’industrie que progressivement, soit lors de la création d’une nouvelle ligne de production, soit lors de l’augmentation de capacité d’une ligne déjà en service, de sorte qu’il existe toujours, en production, des ateliers de cuisson relevant de technologies anciennes telles que la voie humide.

L’article « Fours de cimenterie » fait l’objet de plusieurs fascicules :

• BE 8 844 Ateliers de cuisson du clinker ;

• BE 8 845 Fours rotatifs ;

• BE 8 846 Refroidisseurs à clinker.

Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.

Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.