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Ecole Nationale Société de ciment
D’Ingénieurs de Sousse d’Enfidha
Rapport de Stage
Stage d’initiation
Réalisé par : Mr. Amir KNANI
Encadreur : Mr.Fathi Mbarek
Spécialité :
Mécatronique
~ 1 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Remerciements
Nous tenons Je tiens à présenter mes sincères remerciements à la
direction de la société de Ciment d’Enfidha pour sa sensibilisation
vis-à-vis des stagiaires, en leurs accordant des stages.
Mes remerciements s’adressent également à Mr Werdeni Kemais,
Mr Kalel Taoifik, Mr Fkih Fethi Mr Neffeti Fradj Mr Abdjwad ltaif
Mr Saidi Kamel pour tout l’aide et le soutien qu’ils m’ont donné
durant la période de stage.
Que tous les techniciens du service maintenance trouvent ici mes
sentiments les plus respectueux.
Amir
~ 2 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Sommaire
Chapitre 1- présentation de la société et généralités sur le ciment ......................................................5
I. Présentation de la société...........................................................................................................5
II. Historique et généralité sur le ciment.........................................................................................6
1. Historique .........................................................................................................................6
2. Qu'est-ce que le ciment....................................................................................................7
3. Matières premières..........................................................................................................7
III. Processus de fabrication .............................................................................................................8
1. Concassage .......................................................................................................................8
2. Préparation de la matière première .................................................................................8
3. Extraction des matières premières ..................................................................................8
4. Echantillonnage.................................................................................................................9
5. Broyage cru .......................................................................................................................9
6. Dépoussiérage...................................................................................................................9
7. Préchauffage.................................................................................................................. 10
8. Cuisson........................................................................................................................... 10
9. Refroidissement............................................................................................................. 10
10. Stockage et expédition du «clinker» ............................................................................. 11
11. Broyage du «CLINKER» .................................................................................................. 11
12. Stockage du ciment........................................................................................................ 11
13. Expédition ..................................................................................................................... 11
Chapitre 2- Les unités de production .................................................................................................. 12
I. Carrière............................................................................................................................ 12
II. Four ................................................................................................................................. 13
III. Broyeur............................................................................................................................ 15
IV. Robot d’expédition.......................................................................................................... 16
Chapitre 3- Dépatement maintenance................................................................................................. 19
I. Service électrique..................................................................................................................... 19
1. Régulation et instrumentation......................................................................................... 19
2. Réseaux et puissance électrique...................................................................................... 23
II. Service mécanique ................................................................................................................... 28
1. Maintenance mécanique ................................................................................................. 28
2. Conception mécanique .................................................................................................... 29
Conclusion ........................................................................................................................................... 30
~ 3 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Sommaire Figure
Figure 1 : les pouclains avec marteau piqueur ..................................................................................... 12
Figure 2 : Ecoulement des roches de calcaire ...................................................................................... 12
Figure 3 : Les roches de calcaire ........................................................................................................... 13
Figure 4 : Concasseur ............................................................................................................................ 13
Figure 5 : Four ligne 2 ........................................................................................................................... 13
Figure 6 : Galet fixe du four ligne 2 ...................................................................................................... 14
Figure 7 : Galet mobile du four ligne 2 ................................................................................................. 14
Figure 8 : Galet fixe du four ligne 2 ...................................................................................................... 15
Figure 9 : Broyeur ................................................................................................................................. 16
Figure 10 : Robot de remplissage des sacs ........................................................................................... 17
Figure 11 : Machine d’alimentation de sac .......................................................................................... 17
Figure 12 : Tapis roulant........................................................................................................................ 18
Figure 13 : Expédition vers les camions ................................................................................................ 18
Figure 14 : résistance interne des PT 100 ............................................................................................. 20
Figure 15 : plage de fonctionnement du contrôleur pression .............................................................. 20
Figure 16 : Face avant de détecteur de vibration ................................................................................. 21
Figure 17 : Face arrière de détecteur de vibration ............................................................................... 21
Figure 18 : Capteur de cosφ .................................................................................................................. 23
Figure 19 : Deux moteurs asynchrones................................................................................................. 24
Figure 20 : Architecture interne du moteur asynchrone ...................................................................... 24
Figure 21 : Variateur de fréquence ....................................................................................................... 25
Figure 22 : La mesure du variateur de fréquence ................................................................................. 25
Figure 23 : Circuit inducteur du moteur à courant continu sur matlab................................................ 27
Figure 24 : les tensions entrées sorties du circuit inducteur de MCC................................................... 27
Figure 25 : Roulement .......................................................................................................................... 28
Figure 26 : Pompe à eau........................................................................................................................ 29
Figure 27 : Les pistons de pompe à eau................................................................................................ 29
Figure 28 : Dessin d’une pièce de rechange sur Autocad ..................................................................... 29
~ 4 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Introduction
Etant qu’un élève ingénieur, j’ai effectué mon premier contact avec la vie
professionnelle dans la société de ciment d’Enfidha « S.C.E » l’un des plus
performants dans le secteur de ciments, non seulement pour améliorer le degré de
communication avec les personnels mais aussi les relations pratique et établir aussi un
degré de cohérence entre la théorie et la pratique
Le présent rapport va présenter en générale les différentes étapes de la
société ainsi qu’un aperçu sur les services de société,
~ 5 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Chapitre 1
PRESENTACION DE LA SOCIETE ET
GENERALITE SUR LE CIMENT
Dans un souci de décentralisation et du rapprochement des centres de
production des lieux de consommation le gouvernement Tunisienne a décidé le 7 Mai 1974
la création de la société des industries ciment du centre chargé de la réalisation d’une
cimenterie d’une capacité de production d’un million de tonnes.
A la suite d’un appel d’offre internationale la société de ciments d’Enfidha assisté par
l’ingénieur conseil H.G.C (Holderbark Gestion et conseil suisse) a confié la construction
de l’usine le 25-06-1976 à la société de KAWASAKI Havy industries.
Cette usine, implantée dans un lieu nommé « plaine de Takrouna « situé à 7 Km
d’Enfidha et 4,5 Km d’un important gisement de calcaire et de marne appelé « jbal Ain
Mdheker »a pour objet la production et la vente des liants qu’ils s’agissent de clinker,de
chaux et de ciment
Dans ce cadre politique de l’état en matière de privatisation du secteur potentiel, la
cimenterie appartienne depuis octobre 1998 au groupe cimentier espagnol UNILAND
CEMENTERS et 2003 a été la date de l’accord de la nouvelle ligne réalisé par la société
Polysius
~ 6 ~
Rapport de stage Amir KNANI
La cimenterie a obtenu ces différents certificats de conformité selon les normes
tunisienne :
 NT INNORPI (Institut Nationale de la NORmalisation et de la Propriété Industriel)
 AFNOR (Association Française et NORmalisation et certificat)
 AENOR (Association Espagnole et NORmalisation et certificat)
 Certificat de management de la qualité ISO 9002 94 et ISO 9001 00
La SCE a commencé en 1983 avec une production de un million de tonne. Depuis sa
privatisations en 1998, la SCE est contrôlée à 88% par le groupe Uniland avec un chiffre
d’affaire 88.4 million dollar, et en 2003, la société de ciment d’Enfidha a permet l’entrée
en production de la deuxième ligne et à chaque fois la SCE a entamé un programme
d’investissement visant à doubler sa capacité de production de1 à 1,7 million de tonnes par
ans. La production en 2008 est de 1,8 million de tonnes par an.
1) Historique :
Dans le foisonnement des découvertes du 18éme siècle, des inventions relatives à la
fabrication des liants ont été plus ou moins simultanées, aussi bien en Europe qu’en
Amérique.
En 1750, l’ingénieur anglais John Sweaton, chargé de construire le phare d’Eddystone,
en Courcailles, fait de nombreux essais à partir de différents calcaires, tufs et gypses, à l’eau
douce et salée. Il découvre alors, que pour le but qu’il poursuit, la meilleure chaux
hydraulique est obtenue à partir d’un calcaire renfermant une quantité importante de matière
argileuse.
Vers 1812, le français Luit Vicat montre que pour obtenir des chaux hydrauliques, il
était nécessaire que la matière première utilisée contienne une certaine quantité d’argile. Il
donne au rapport des quantités d’argile et de chaux le nom d’indice d’hydraulicité. Tirant les
conclusions de ses recherches,
~ 7 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Louis Vicat préconise la cuisson d’un mélange en proportions convenables de chaux et
d’argile. Il devient donc à la fois l’inventeur des chaux hydrauliques artificielles et le père des
ciments portland artificiels.
En 1824, l’industriel anglais John Aspdin, prend le premier brevet de fabrication du
ciment, produit par cuisson d’un mélange artificiel de deux composants : le calcaire et
l’argile, en proportion de 3 pour 1.
Ce matériau est baptisé ciment Portland soit en raison de la localité d’où il
provient, soit par analogie du ciment durci avec la pierre de Portland ou bien par référence à
l’étage géologique (le portladien)
2) Qu'est-ce que le ciment
Poudre minérale, le ciment est un liant hydraulique utilisé dans différents domaines,
principalement comme matériau de construction. Il est fabriqué à partir de la cuisson, le
mélange et le broyage de différentes matières premières.
Tout d'abord, sont mélangés du calcaire, marne et de minerai de fer ce mélange appelé
"cru", ce dernier est stocké dans des silos, de hauteur 35 m, chacun a une capacité de 8000
Tonnes, est broyé et porté à haute température (~1450°C) dans un four cylindrique.
Les transformations physico-chimiques provoquent la création d'un produit appelé clinker
(produit semi-fini). Par la suite l'ajout des différents éléments tels que le gypse, la pouzzolane
et le calcaire nous donne le ciment.
3) Matières premières
Les matières premières qui rentrent dans la fabrication du Ciment sont
essentiellement le calcaire, marne :
 Calcaire : Le gisement du calcaire se trouve près de l’usine. Il est aussi utilisé comme
matière d’ajout.
~ 8 ~
Rapport de stage Amir KNANI
 Marne : Le gisement est situé à 4 km de l’usine avec une réserve de l’ordre de 200
millions de tonnes.
 -Minerai de fer : acheter de gissement Djrissa et Tamra
1) Concassage :
Le concassage se situe à proximité de la carrière de calcaire qui existe au
voisinage de l’usine et compte plus de 2 siècles de réserves exploitables en calcaire de bonne
qualité.
Le but de cette opération est de réduire les dimensions des blocs qui atteignent
parfois 1,2m. La granulométrie du produit concassé est de 95% < 80mm.
La machine est un concasseur à marteaux à double rotor série DUO convenant
pour le concassage primaire ou secondaire de toutes matières friables ou Semi-dures. La
matière fragmentée est transportée vers le stockage.
2) Extraction des matières premières :
Le Calcaire et le marne sont exploités à partir de la carrière située à 4,5 KM du site
l’usine, l’extraction se fait à partir d’un abattage à l’explosif, le pourcentage du calcaire dans
la production peut atteindre 60%-80% et pour le marne 10%-30%
Les autres matières dites de correction, le minerai de fer est utilisé à hauteur de 1%
jusqu’à 5% et
La production du ciment nécessite d’abord la production d’un produit semi-fini de
base «le Clinker », qui subira en suite des transformations jusqu’au produit fini : « le ciment
».
~ 9 ~
Rapport de stage Amir KNANI
3) Préparation de la matière première :
La fabrication du ciment est un processus très complexe dans lequel les matières
premières subissent des transformations physico-chimiques successives jusqu’au produit fini.
Ce procédé comprend deux phases importantes :
La première phase du processus est la fabrication du Clinker suite à la cuisson
d’un mélange cru(ou farine), cette farine est composée en grande proportion de calcaire,marne
et des matières de correction(ou ajouts) sous forme de minerais de fer. Le Clinker, obtenu
après la cuisson, constitue en quelque sorte le ciment dans son état le plus pur.
La dernière phase du processus est le broyage du Clinker mélangé à des
matières de corrections(ou ajouts) constituées dans le cas de l’unité REM de gypse et de
calcaire, dans certains cas.
4) Echantillonnage :
Cette étape a pour but de déterminer et de réaliser un pré dosage de quatre
constituantes de base du «clinker». Pour cela, on dispose de quatre trémies assurant le
stockage des matières premières. Par ailleurs, Il y a deux bandes navettes :
 La première permet suivant la consigne appliquée de remplir la trémie
de calcaire ou de marne.
 La seconde remplit la trémie de sable ou de minerai de fer.
La bande navette est une bande qui peut tourner dans un sens ou dans l’autre
suivant le sens de rotation du moteur d’entraînement.
Une fois le dosage effectué, les constituants sont rejetés dans une bande
transporteuse pour le broyage.
5) Broyage cru :
Les matières préparées par le concassage et le pré homogénéisation doivent être
maintenues réduites à la finesse requise pour la cuisson.
~ 10 ~
Rapport de stage Amir KNANI
6) Dépoussiérage :
Une fois la matière broyée, les particules fines sont entraînées par le flux
gazeux. Pour cela, on dispose avant la disparition des gaz, de filtres à manches, ils libèrent
donc la matière des gaz. Cette opération de dépoussiérage s’effectue avec un rendement de
99.8%. En outre, cette opération est presque utilisée dans toutes les unités de production :,
avant la trémie doreuse, après refroidissement du «clinker», autrement dit, partout dans
l’installation, il y a des filtres de dépoussiérage.
A la sortie du broyeur, après séparation, la cimenterie dispose d’un produit sec
d’une extrême finesse comparable à celle du boulanger, d’où le nom de “Farine” qu’on lui
donne en cimenterie.
Avant de procéder à la cuisson, une ultime étape de préparation va conférer à la
matière crue une composition quasi stable, c’est le but de l’homogénéisation.
Un cuve de grande capacité, appelée silo de capacité 6000 tonnes, reçoit la farine
produite par le broyeur. Celle-ci est déversée par le haut à l’aide d’un élévateur. Le fond du
silo est équipé par des conduites à l’intérieur desquelles de l’air sous pression est soufflé. Par
l’effet de la fluidisation par l’air s’effectue une mise en mouvement de la masse de la farine,
ce qui assure l’homogénéisation de la composition chimique de la matière afin d’être pré
parable à la cuisson.
7) Préchauffage :
Avant d’introduire la matière dans le four, elle passe par une tour. Cette
dernière est composée d’un ensemble de cyclones, et d’un ventilateur situé à sa partie basse
qui sert à tirer les gaz chauds avec une grande vitesse, du four vers les cyclones. La matière
est ensuite remontée par des élévateurs jusqu’à la partie supérieure puis elle descend et en
même temps se réchauffe grâce à son contact avec les gaz chauds.
8) Cuisson :
A la sortie du préchauffeur, la farine arrive dans le four rotatif où s’effectue
l’étape la plus importante de sa transformation. L’alimentation farine est située à l’extrémité
opposée au brûleur.
~ 11 ~
Rapport de stage Amir KNANI
La matière qui sort du four est appelée «clinker».
9) Refroidissement :
Quand le «clinker» sort du four, à environ 1300°C, il faut le refroidir pour le
stockage, pour cela, l’SCE dispose d’un refroidisseur à grille. Il est constitué de deux grilles,
chaque grille est composée de plusieurs éléments légèrement inclinés. Le «clinker» progresse
le long de la grille, grâce au mouvement alternatif des plaques de la grille, ce mouvement est
actionné par des vérins hydrauliques. Sous la grille, cinq ventilateurs propulsent de l’air à
travers la couche de «clinker», assurant un refroidissement progressif.
10) Stockage et expédition du «clinker» :
Le « clinker » prêt à l’emploi est transféré soit vers un silo de stockage. Soit
vendu aux autres usines, soit broyé sur site, avec un ajout de calcaire, de gypse et d’adjuvant.
11) Broyage du «CLINKER» :
Après refroidissement, le «clinker» se présente sous forme de nodules gris
foncés.
Selon la qualité de ciment souhaitée (HRS1-CEM 42.5N-CEM 32.5N-chaux) et
en conformité avec les normes on peut ajouter dans des proportions bien définies des matières
d’addition telles que le gypse, régulateur de prise, et le calcaire.
12) Stockage du ciment :
Après broyage, le ciment est stocké dans 6 silos de stockage du produit fini.
La capacité totale de chaque silos de stockage de ciment est donnée par : 8000 t
13) Expédition :
Le ciment sera charger dans des sacs à l’aide de 4 rebots commandés en suite il sera
chargé dans les camions.
~ 12 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Chapitre 2
Les unités de production
La carrière est située à 4,5 Km de la cimenterie d’Enfidha donc l’apport de la
matière s’effectue par un tapis roulant de langueur 4.8 Km entrainé par deux moteurs l’un
au carrière et l’autre à l’usine
La machine est un concasseur à marteaux à double rotor série DUO convenant
pour le concassage primaire ou secondaire de toutes matières friables ou Semi dures. La
matière fragmentée est transportée vers le stockage.
Figure 1 : les pouclains avec marteau piqueur Figure 2 : écoulement des roches de calcaire
~ 13 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Figure 3 : Les roches de calcaire Figure 4 : Concasseur
La société de ciment d’Enfidha possède deux lignes et par conséquent deux fours
cylindrique, le premier de la ligne 1 est de langueur de 70 m et de diamètre 4,8 m Alors que le
deuxième four est de langueur 60 m et de diamètre 4,8 m. Ces deux fours sont inclinés de 12°
à 20° pour faciliter l’écoulement de la matière.
Figure 5 : four ligne 2
~ 14 ~
Rapport de stage Amir KNANI
La rotation est entrainé à l’aide d’un moteur à courant continu 1000 tr/min ce
mouvement sera réduit par un réducteur et qui vas tourner le four à 2,8 tr/min.
Le four a pour objectif la préparation de la produit semi-fini appelé clinker, pour
cela il le faut une température adéquate qui atteint 1400 °C pour avoir les caractéristiques
recuits.
Donc l’alimentation principale de l’énergie est le fuel, qui est déjà apporté de
réservoir dédier au stockage de fuel (pour le conserver dans une température qui le maintien à
l’état liquide), et le petcoke. Après le premier démarrage du four et après avoir atteint la
température dans le four il y a un changement de matière d’alimentation d’énergie qui est le
petcoke qui remplace le fuel, ce changement est expliqué par le prix de fuel par rapport au
petcoke (rapport de qualité/prix).
Le four comporte trois galets (deux fixes et un mobile) et qui supportent sa
rotation.
Figure 6 : galet fixe du four ligne 2 Figure 7 : galet mobile du four ligne 2
~ 15 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Figure 8 : galet fixe du four ligne 2
III.
Dans la société de ciment d’Enfidha on trouve des différents types de broyeur
vertical ou horizontal (un broyeur petcoke, deux broyeurs ciment, trois broyeurs crus)
Un moteur principal est responsable du mouvement de rotation du broyeur, on trouve
deux coussinets qui guident le mouvement de rotation, La rotation du broyeur n’est pas guidé
directement, en faîte, sur ces deux coussinets de guidage mais sur l’huile à haute pression que
l’on trouve entre l’axe principale du broyeur et le coussinet donc pour bien protéger les
coussinets on trouve
 un système de refroidissement fait refroidir l’huile pour assurer le bon guidage.
 une couche de fonte d’épaisseur de 4cm sur les coussinets.
Le broyeur cru est composé de trois chambres :
o chambre 1 : séchage la matière
o chambre 2 : chambre de broyage grossier
o chambre 3 : chambre de broyage fin
L’écoulement de la matière primaire (calcaire, marne et minerai de fer) dans le
broyeur est accompagné par un gaz chaud qui sèche la matière dans la première chambre et la
prépare au broyage qui se fait dans la deuxième chambre par des boulets gros de diamètre 80–
70-60 ensuite elles s’écoulent vers la troisième chambre avec des boulet petites de diamètre
~ 16 ~
Rapport de stage Amir KNANI
50-40-35-30-25 puis la matière sort du broyeur et entame un séparateur qui contrôle si la
matière est fine si c’est pas le cas elle rentre au broyeur.
Figure 9 : Broyeur
Le service d’expédition de la cimenterie d’Enfidha possède des robots, qui ont un
objectif bien déterminer c’est la mise en emballage du ciment (poudre) et des différentes
qualités.
Au premier temps le ciment s’écoule par des silos avec une grande pression, puis il
s’infiltre dans l’un des quatre rebots pivotant, en suite par l’intervention de l’ouvrier qui va
fournir les sacs au rebot (il avait une machine qui a joué ce rôle mais elle a causé beaucoup de
problème et elle est souvent en panne c’est pour cela il a fallu l’éliminer pour garantir un bon
rendement des autres robots.
~ 17 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Figure 10 : Robot de remplissage des sacs Figure 11 : machine d’alimentation de sac
Chaque rebot de ces quatre possèdent 8 postes, chaque poste est programmable, la
détectassions du sac vide par son poids de 80 g va entraine la descente d’un vérin
pneumatique qui va bloquer le sachet toute la durée de remplissage, après la détection du sac,
le robot continu ça rotation, le ciment, poudre, vas couler d’un orifice, ce automate contrôle
bien évidemment le débit de l’orifice pour avoir à la fin un poids de 50 Kg plus ou moins
1Kg.
Après le remplissage du ciment, le sac descend sur les tapis roulantes et vont être
expédié directement sur des camions ou en passant par une autre machine qui met les sacs de
ciment sur des palettes.
~ 18 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Figure 12 : tapis roulant figure 13 : Expédition vers les camions
Les Postes :
1. P1 : Carrière
2. P2 : Stockage et reprise calcaire
3. P3 : Broyage cru (Boulet)
4. P4 : Four et préchauffage
5. P5 : Refroidissement
6. P6 : Broyage Ciment
7. P7 : Stockage et préparation fuel
8. P8 : Ensachage et expédition
9. P9 : Concassage et Ajout de Gypse et Fer
10. P10 : Traitement des eaux
11. P 11 : Station Pompage
12. P12 : Calcaire ligne 2 (Stockage et reprise)
13. P13 : Broyage cru (Galet)
14. P14 : Four et préchauffeur
15. P15 : Refroidisseur ligne 2
16. P16 :
17. Broyeur Pet-cocke (Charbon)
~ 19 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Chapitre 3
Département maintenance
1. Régulation et instrumentation
La mission de cette équipe consiste à s’assurer du bon fonctionnement des capteurs
qui donnent souvent des mesures erronés à la salle de contrôle :
 Mesure de vitesse
 Mesure de température
 Mesure de vibration
 Mesure de pression
 Mesure de débit de liquide ou de solide
a) Thermocouple :
 Type K : (Nichel-chrome / Nichel-Aluminium
Avantage : Bonne duré de vie
Inconvenant : des lectures erroné lorsque la température dépasse de 1100 °C
 Type S :
b) PT 100 (elle mesure la température à l’aide de la résistance)
Généralement elle contienne trois ou quatre filles
𝑅 =
𝜌 𝐿
𝑆
Pour trouver la bonne R il faut trouver la bonne combinaison pour éliminer r fil d’où le circuit
fermé (cavalier)
~ 20 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Figure 14 : résistance interne des PT 100
c) Réglage de pression
Figure 15 : plage de fonctionnement du contrôleur pression
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Rapport de stage Amir KNANI
d) Détecteur de vibration
Figure 16 : Face avant de détecteur de vibration
Figure 17 : Face arrière de détecteur de vibration
A base de microprocesseur (traitement et surveillance)
Lors de l’ouverture
On a 3 relais libres de potentiel qui peuvent être affecté aux différents seuils pour
signaler tout évènement ainsi que de deux sorties analogique. De même pour le raccordement
à un calculateur, On disposera de deux sorties en série
Tout le travail de configuration peut être fait directement sur l’appareil en entrant
directement sur l’appareil en entrant ou en choisissant des paramètres
~ 22 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Symbole Unité
Déplacement
vibratoire
S µm (mils)
Vitesse de vibration V Mm/s (ips)
Accélération
vibratoire
a g m/𝑠2
Valeur moyenne est l’état de roulement à l’aide d’un accéléromètre
indépendamment des filtres, c’est un moyenne exponentiel (noté BCU) moyenne entre 10 et
3600 second
Capteur : accéléromètre
Quantification Veff (ms)
Plage
minimum maximum
Accélération
0…4 0…750 m/𝑠2
0…5 0…80 g
Vitesse de vibration
0…5 0…999 mm/s
0…0.2 0…37.5 ips
Capteur : Vélocimétrie
Quantification : Veff
Plage
minimum maximum
Vitesse de vibration
0…5 0…150 mm/s
0…0.2 0…5,75 ips
déplacement
0…50 0…325 µm
0…2 0…13 mils
~ 23 ~
Rapport de stage Amir KNANI
2. Réseaux et puissance électrique
a) Alimentation du l’usine
La société de ciment d’Enfidha est alimentée par deux lignes d’alimentation de
courant :
o La première ligne d’Akouda.
o La deuxième ligne de Hamamet
Avec une tension de 150 000 Volt à coté primaire d’un transformateur qui l’abaisse à
5500 Volts à coté secondaire, donc ce courant va être distribué au différent poste de
l’usine.
Toute en veillant à respecter les lois Tunisienne et en évitant les infractions, la Société
de cimenterie d’Enfidha baisse la consommation de la puissance réactive toute utilisant un
circuit capacitif.
Figure 18 : capteur de cosφ
~ 24 ~
Rapport de stage Amir KNANI
b) Moteurs asynchrones :
Figure 19 : deux moteurs asynchrones
Le moteur asynchrone triphasé est largement utilisé dans la cimenterie d’Enfidha,
sa simplicité de construction en fait un matériel très fiable et qui demande peu d’entretien. Il
est constitué d’une partie fixe, le stator qui comporte le bobinage, et d’une partie rotative, le
rotor qui est bobiné en cage d’écureuil. Les circuits magnétiques du rotor et du stator sont
constitués d’un empilage de fines tôles métalliques pour éviter la circulation de courant de
Foucault
Figure 20 : Architecture interne du moteur asynchrone
Malgré son concept ancien, le moteur asynchrone reste toujours d’actualité car
l’électronique permet maintenant de faire varier sa fréquence de rotation. Pour faire varier
celle-ci, il faut modifier la fréquence de rotation du champ magnétique et donc la fréquence
~ 25 ~
Rapport de stage Amir KNANI
du courant d’alimentation. Le variateur de vitesse sont des variateurs de fréquences ils
permettent
 Une gamme de vitesse de 5% à 200% de la vitesse nominale
 Une conservation du couple sur toute la gamme de vitesse
 Des rampes d’accélération et de décélération
 Deux sens de rotation
Le courant électrique issu du réseau est dans un premier temps converti en
courant continu, il est ensuite reconverti en courant alternatif par un onduleur mais avec une
fréquence différente. Il est ainsi possible de convertir du monophasé en triphasé si c’est
nécessaire
 Avantage : Une durée de vie peut atteindre les 4 ans sans avoir intervenir pour la
maintenance
 Inconvenants : Très couteux
Il faut avoir un variateur de fréquence (couteux)
Figure 21 : Variateur de fréquence Figure 22 : La mesure du variateur de fréquence
~ 26 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Moteur à courant continu :
Inconvenant : une fréquence de maintenance très élevée (au niveau des charbons et le
variateur) ce qui retarde la production.
Donc la société de ciment d’Enfidha envisage de changé ces moteur à courant
continu par des moteur asynchrone (en 2013 dans cette société existe seulement deux moteurs
à courant continue (comme le moteur de la ligne 1 qui pivotent les fours (four de la ligne 1)
de même pour ces deux moteurs la société veut les changé l’année prochaine par des moteur
asynchrone pour optimiser la production et éviter l’arrêt du cœur battant de cette société
c) Protection des moteurs
Quatre cartes pour protéger le moteur contre
 Homopolaire (fuite à masse)
 Déséquilibre des phases
 Ampérométrique (court-circuit)
 Thermique
Tous ces cartes ont été remplacé par une seul carte appelé Sepam 2000
(programmable) qui peut communiquer facilement avec l’automate.
Protection des transistors :
Deux cartes de protection contre :
 Homopolaire
 Ampérométrique
Les symboles :
 1 : entrée tout ou rien
 0 : sortie tout ou rien
 3 : entrée analogique
 4 : sortie analogique
~ 27 ~
Rapport de stage Amir KNANI
d) Variateur moteur à courant continu :
Le variateur est composé de deux circuits (induit et inducteur)
Figure 23 : Circuit inducteur du moteur à courant continu sur matlab
Figure 24 : les tensions entrées sorties du circuit inducteur de MCC
~ 28 ~
Rapport de stage Amir KNANI
1. Maintenance mécanique
Les types de roulements :
 Roulement type NU : bague intérieur libre de deux côtés.
 Roulement type NJ : bague intérieur libre d’un seul côté.
 Roulement type NUP : bague intérieur freiner d’une bague par un coté et l’autre côté
par un épaulement
 Roulement type N : bague intérieur freiné de deux cotés.
Le système bielle manivelle montre des signes de fatigue qui provoque la rupture de
la bielle après détachement des vises de maintien ce qui nécessite l’intervention quotidienne
ou le contrôle
Figure 25 : Roulement
~ 29 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Figure 26 : pompe à eau Figure 27 : les pistons de pompe à eau
2. Conception mécanique :
La S.C.E a, comme les grands usines dans le monde, un bureau d’étude qui est
chargé de concevoir les systèmes mécaniques et essentiellement les pièces de rechange
Il utilise autocad comme logiciel de conception
Figure 28 : Dessin d’une pièce de rechange sur Autocad
~ 30 ~
Rapport de stage Amir KNANI
Conclusion
Cette expérience m'était très enrichissante, d'abord parce qu’elle m'a permis de m'affronter
avec la dure réalité du travail pratique, aussi parce qu'elle m'a appris la discipline et la
conduite d'un ingénieur dans une usine.

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  • 1. Ecole Nationale Société de ciment D’Ingénieurs de Sousse d’Enfidha Rapport de Stage Stage d’initiation Réalisé par : Mr. Amir KNANI Encadreur : Mr.Fathi Mbarek Spécialité : Mécatronique
  • 2. ~ 1 ~ Rapport de stage Amir KNANI Remerciements Nous tenons Je tiens à présenter mes sincères remerciements à la direction de la société de Ciment d’Enfidha pour sa sensibilisation vis-à-vis des stagiaires, en leurs accordant des stages. Mes remerciements s’adressent également à Mr Werdeni Kemais, Mr Kalel Taoifik, Mr Fkih Fethi Mr Neffeti Fradj Mr Abdjwad ltaif Mr Saidi Kamel pour tout l’aide et le soutien qu’ils m’ont donné durant la période de stage. Que tous les techniciens du service maintenance trouvent ici mes sentiments les plus respectueux. Amir
  • 3. ~ 2 ~ Rapport de stage Amir KNANI Sommaire Chapitre 1- présentation de la société et généralités sur le ciment ......................................................5 I. Présentation de la société...........................................................................................................5 II. Historique et généralité sur le ciment.........................................................................................6 1. Historique .........................................................................................................................6 2. Qu'est-ce que le ciment....................................................................................................7 3. Matières premières..........................................................................................................7 III. Processus de fabrication .............................................................................................................8 1. Concassage .......................................................................................................................8 2. Préparation de la matière première .................................................................................8 3. Extraction des matières premières ..................................................................................8 4. Echantillonnage.................................................................................................................9 5. Broyage cru .......................................................................................................................9 6. Dépoussiérage...................................................................................................................9 7. Préchauffage.................................................................................................................. 10 8. Cuisson........................................................................................................................... 10 9. Refroidissement............................................................................................................. 10 10. Stockage et expédition du «clinker» ............................................................................. 11 11. Broyage du «CLINKER» .................................................................................................. 11 12. Stockage du ciment........................................................................................................ 11 13. Expédition ..................................................................................................................... 11 Chapitre 2- Les unités de production .................................................................................................. 12 I. Carrière............................................................................................................................ 12 II. Four ................................................................................................................................. 13 III. Broyeur............................................................................................................................ 15 IV. Robot d’expédition.......................................................................................................... 16 Chapitre 3- Dépatement maintenance................................................................................................. 19 I. Service électrique..................................................................................................................... 19 1. Régulation et instrumentation......................................................................................... 19 2. Réseaux et puissance électrique...................................................................................... 23 II. Service mécanique ................................................................................................................... 28 1. Maintenance mécanique ................................................................................................. 28 2. Conception mécanique .................................................................................................... 29 Conclusion ........................................................................................................................................... 30
  • 4. ~ 3 ~ Rapport de stage Amir KNANI Sommaire Figure Figure 1 : les pouclains avec marteau piqueur ..................................................................................... 12 Figure 2 : Ecoulement des roches de calcaire ...................................................................................... 12 Figure 3 : Les roches de calcaire ........................................................................................................... 13 Figure 4 : Concasseur ............................................................................................................................ 13 Figure 5 : Four ligne 2 ........................................................................................................................... 13 Figure 6 : Galet fixe du four ligne 2 ...................................................................................................... 14 Figure 7 : Galet mobile du four ligne 2 ................................................................................................. 14 Figure 8 : Galet fixe du four ligne 2 ...................................................................................................... 15 Figure 9 : Broyeur ................................................................................................................................. 16 Figure 10 : Robot de remplissage des sacs ........................................................................................... 17 Figure 11 : Machine d’alimentation de sac .......................................................................................... 17 Figure 12 : Tapis roulant........................................................................................................................ 18 Figure 13 : Expédition vers les camions ................................................................................................ 18 Figure 14 : résistance interne des PT 100 ............................................................................................. 20 Figure 15 : plage de fonctionnement du contrôleur pression .............................................................. 20 Figure 16 : Face avant de détecteur de vibration ................................................................................. 21 Figure 17 : Face arrière de détecteur de vibration ............................................................................... 21 Figure 18 : Capteur de cosφ .................................................................................................................. 23 Figure 19 : Deux moteurs asynchrones................................................................................................. 24 Figure 20 : Architecture interne du moteur asynchrone ...................................................................... 24 Figure 21 : Variateur de fréquence ....................................................................................................... 25 Figure 22 : La mesure du variateur de fréquence ................................................................................. 25 Figure 23 : Circuit inducteur du moteur à courant continu sur matlab................................................ 27 Figure 24 : les tensions entrées sorties du circuit inducteur de MCC................................................... 27 Figure 25 : Roulement .......................................................................................................................... 28 Figure 26 : Pompe à eau........................................................................................................................ 29 Figure 27 : Les pistons de pompe à eau................................................................................................ 29 Figure 28 : Dessin d’une pièce de rechange sur Autocad ..................................................................... 29
  • 5. ~ 4 ~ Rapport de stage Amir KNANI Introduction Etant qu’un élève ingénieur, j’ai effectué mon premier contact avec la vie professionnelle dans la société de ciment d’Enfidha « S.C.E » l’un des plus performants dans le secteur de ciments, non seulement pour améliorer le degré de communication avec les personnels mais aussi les relations pratique et établir aussi un degré de cohérence entre la théorie et la pratique Le présent rapport va présenter en générale les différentes étapes de la société ainsi qu’un aperçu sur les services de société,
  • 6. ~ 5 ~ Rapport de stage Amir KNANI Chapitre 1 PRESENTACION DE LA SOCIETE ET GENERALITE SUR LE CIMENT Dans un souci de décentralisation et du rapprochement des centres de production des lieux de consommation le gouvernement Tunisienne a décidé le 7 Mai 1974 la création de la société des industries ciment du centre chargé de la réalisation d’une cimenterie d’une capacité de production d’un million de tonnes. A la suite d’un appel d’offre internationale la société de ciments d’Enfidha assisté par l’ingénieur conseil H.G.C (Holderbark Gestion et conseil suisse) a confié la construction de l’usine le 25-06-1976 à la société de KAWASAKI Havy industries. Cette usine, implantée dans un lieu nommé « plaine de Takrouna « situé à 7 Km d’Enfidha et 4,5 Km d’un important gisement de calcaire et de marne appelé « jbal Ain Mdheker »a pour objet la production et la vente des liants qu’ils s’agissent de clinker,de chaux et de ciment Dans ce cadre politique de l’état en matière de privatisation du secteur potentiel, la cimenterie appartienne depuis octobre 1998 au groupe cimentier espagnol UNILAND CEMENTERS et 2003 a été la date de l’accord de la nouvelle ligne réalisé par la société Polysius
  • 7. ~ 6 ~ Rapport de stage Amir KNANI La cimenterie a obtenu ces différents certificats de conformité selon les normes tunisienne :  NT INNORPI (Institut Nationale de la NORmalisation et de la Propriété Industriel)  AFNOR (Association Française et NORmalisation et certificat)  AENOR (Association Espagnole et NORmalisation et certificat)  Certificat de management de la qualité ISO 9002 94 et ISO 9001 00 La SCE a commencé en 1983 avec une production de un million de tonne. Depuis sa privatisations en 1998, la SCE est contrôlée à 88% par le groupe Uniland avec un chiffre d’affaire 88.4 million dollar, et en 2003, la société de ciment d’Enfidha a permet l’entrée en production de la deuxième ligne et à chaque fois la SCE a entamé un programme d’investissement visant à doubler sa capacité de production de1 à 1,7 million de tonnes par ans. La production en 2008 est de 1,8 million de tonnes par an. 1) Historique : Dans le foisonnement des découvertes du 18éme siècle, des inventions relatives à la fabrication des liants ont été plus ou moins simultanées, aussi bien en Europe qu’en Amérique. En 1750, l’ingénieur anglais John Sweaton, chargé de construire le phare d’Eddystone, en Courcailles, fait de nombreux essais à partir de différents calcaires, tufs et gypses, à l’eau douce et salée. Il découvre alors, que pour le but qu’il poursuit, la meilleure chaux hydraulique est obtenue à partir d’un calcaire renfermant une quantité importante de matière argileuse. Vers 1812, le français Luit Vicat montre que pour obtenir des chaux hydrauliques, il était nécessaire que la matière première utilisée contienne une certaine quantité d’argile. Il donne au rapport des quantités d’argile et de chaux le nom d’indice d’hydraulicité. Tirant les conclusions de ses recherches,
  • 8. ~ 7 ~ Rapport de stage Amir KNANI Louis Vicat préconise la cuisson d’un mélange en proportions convenables de chaux et d’argile. Il devient donc à la fois l’inventeur des chaux hydrauliques artificielles et le père des ciments portland artificiels. En 1824, l’industriel anglais John Aspdin, prend le premier brevet de fabrication du ciment, produit par cuisson d’un mélange artificiel de deux composants : le calcaire et l’argile, en proportion de 3 pour 1. Ce matériau est baptisé ciment Portland soit en raison de la localité d’où il provient, soit par analogie du ciment durci avec la pierre de Portland ou bien par référence à l’étage géologique (le portladien) 2) Qu'est-ce que le ciment Poudre minérale, le ciment est un liant hydraulique utilisé dans différents domaines, principalement comme matériau de construction. Il est fabriqué à partir de la cuisson, le mélange et le broyage de différentes matières premières. Tout d'abord, sont mélangés du calcaire, marne et de minerai de fer ce mélange appelé "cru", ce dernier est stocké dans des silos, de hauteur 35 m, chacun a une capacité de 8000 Tonnes, est broyé et porté à haute température (~1450°C) dans un four cylindrique. Les transformations physico-chimiques provoquent la création d'un produit appelé clinker (produit semi-fini). Par la suite l'ajout des différents éléments tels que le gypse, la pouzzolane et le calcaire nous donne le ciment. 3) Matières premières Les matières premières qui rentrent dans la fabrication du Ciment sont essentiellement le calcaire, marne :  Calcaire : Le gisement du calcaire se trouve près de l’usine. Il est aussi utilisé comme matière d’ajout.
  • 9. ~ 8 ~ Rapport de stage Amir KNANI  Marne : Le gisement est situé à 4 km de l’usine avec une réserve de l’ordre de 200 millions de tonnes.  -Minerai de fer : acheter de gissement Djrissa et Tamra 1) Concassage : Le concassage se situe à proximité de la carrière de calcaire qui existe au voisinage de l’usine et compte plus de 2 siècles de réserves exploitables en calcaire de bonne qualité. Le but de cette opération est de réduire les dimensions des blocs qui atteignent parfois 1,2m. La granulométrie du produit concassé est de 95% < 80mm. La machine est un concasseur à marteaux à double rotor série DUO convenant pour le concassage primaire ou secondaire de toutes matières friables ou Semi-dures. La matière fragmentée est transportée vers le stockage. 2) Extraction des matières premières : Le Calcaire et le marne sont exploités à partir de la carrière située à 4,5 KM du site l’usine, l’extraction se fait à partir d’un abattage à l’explosif, le pourcentage du calcaire dans la production peut atteindre 60%-80% et pour le marne 10%-30% Les autres matières dites de correction, le minerai de fer est utilisé à hauteur de 1% jusqu’à 5% et La production du ciment nécessite d’abord la production d’un produit semi-fini de base «le Clinker », qui subira en suite des transformations jusqu’au produit fini : « le ciment ».
  • 10. ~ 9 ~ Rapport de stage Amir KNANI 3) Préparation de la matière première : La fabrication du ciment est un processus très complexe dans lequel les matières premières subissent des transformations physico-chimiques successives jusqu’au produit fini. Ce procédé comprend deux phases importantes : La première phase du processus est la fabrication du Clinker suite à la cuisson d’un mélange cru(ou farine), cette farine est composée en grande proportion de calcaire,marne et des matières de correction(ou ajouts) sous forme de minerais de fer. Le Clinker, obtenu après la cuisson, constitue en quelque sorte le ciment dans son état le plus pur. La dernière phase du processus est le broyage du Clinker mélangé à des matières de corrections(ou ajouts) constituées dans le cas de l’unité REM de gypse et de calcaire, dans certains cas. 4) Echantillonnage : Cette étape a pour but de déterminer et de réaliser un pré dosage de quatre constituantes de base du «clinker». Pour cela, on dispose de quatre trémies assurant le stockage des matières premières. Par ailleurs, Il y a deux bandes navettes :  La première permet suivant la consigne appliquée de remplir la trémie de calcaire ou de marne.  La seconde remplit la trémie de sable ou de minerai de fer. La bande navette est une bande qui peut tourner dans un sens ou dans l’autre suivant le sens de rotation du moteur d’entraînement. Une fois le dosage effectué, les constituants sont rejetés dans une bande transporteuse pour le broyage. 5) Broyage cru : Les matières préparées par le concassage et le pré homogénéisation doivent être maintenues réduites à la finesse requise pour la cuisson.
  • 11. ~ 10 ~ Rapport de stage Amir KNANI 6) Dépoussiérage : Une fois la matière broyée, les particules fines sont entraînées par le flux gazeux. Pour cela, on dispose avant la disparition des gaz, de filtres à manches, ils libèrent donc la matière des gaz. Cette opération de dépoussiérage s’effectue avec un rendement de 99.8%. En outre, cette opération est presque utilisée dans toutes les unités de production :, avant la trémie doreuse, après refroidissement du «clinker», autrement dit, partout dans l’installation, il y a des filtres de dépoussiérage. A la sortie du broyeur, après séparation, la cimenterie dispose d’un produit sec d’une extrême finesse comparable à celle du boulanger, d’où le nom de “Farine” qu’on lui donne en cimenterie. Avant de procéder à la cuisson, une ultime étape de préparation va conférer à la matière crue une composition quasi stable, c’est le but de l’homogénéisation. Un cuve de grande capacité, appelée silo de capacité 6000 tonnes, reçoit la farine produite par le broyeur. Celle-ci est déversée par le haut à l’aide d’un élévateur. Le fond du silo est équipé par des conduites à l’intérieur desquelles de l’air sous pression est soufflé. Par l’effet de la fluidisation par l’air s’effectue une mise en mouvement de la masse de la farine, ce qui assure l’homogénéisation de la composition chimique de la matière afin d’être pré parable à la cuisson. 7) Préchauffage : Avant d’introduire la matière dans le four, elle passe par une tour. Cette dernière est composée d’un ensemble de cyclones, et d’un ventilateur situé à sa partie basse qui sert à tirer les gaz chauds avec une grande vitesse, du four vers les cyclones. La matière est ensuite remontée par des élévateurs jusqu’à la partie supérieure puis elle descend et en même temps se réchauffe grâce à son contact avec les gaz chauds. 8) Cuisson : A la sortie du préchauffeur, la farine arrive dans le four rotatif où s’effectue l’étape la plus importante de sa transformation. L’alimentation farine est située à l’extrémité opposée au brûleur.
  • 12. ~ 11 ~ Rapport de stage Amir KNANI La matière qui sort du four est appelée «clinker». 9) Refroidissement : Quand le «clinker» sort du four, à environ 1300°C, il faut le refroidir pour le stockage, pour cela, l’SCE dispose d’un refroidisseur à grille. Il est constitué de deux grilles, chaque grille est composée de plusieurs éléments légèrement inclinés. Le «clinker» progresse le long de la grille, grâce au mouvement alternatif des plaques de la grille, ce mouvement est actionné par des vérins hydrauliques. Sous la grille, cinq ventilateurs propulsent de l’air à travers la couche de «clinker», assurant un refroidissement progressif. 10) Stockage et expédition du «clinker» : Le « clinker » prêt à l’emploi est transféré soit vers un silo de stockage. Soit vendu aux autres usines, soit broyé sur site, avec un ajout de calcaire, de gypse et d’adjuvant. 11) Broyage du «CLINKER» : Après refroidissement, le «clinker» se présente sous forme de nodules gris foncés. Selon la qualité de ciment souhaitée (HRS1-CEM 42.5N-CEM 32.5N-chaux) et en conformité avec les normes on peut ajouter dans des proportions bien définies des matières d’addition telles que le gypse, régulateur de prise, et le calcaire. 12) Stockage du ciment : Après broyage, le ciment est stocké dans 6 silos de stockage du produit fini. La capacité totale de chaque silos de stockage de ciment est donnée par : 8000 t 13) Expédition : Le ciment sera charger dans des sacs à l’aide de 4 rebots commandés en suite il sera chargé dans les camions.
  • 13. ~ 12 ~ Rapport de stage Amir KNANI Chapitre 2 Les unités de production La carrière est située à 4,5 Km de la cimenterie d’Enfidha donc l’apport de la matière s’effectue par un tapis roulant de langueur 4.8 Km entrainé par deux moteurs l’un au carrière et l’autre à l’usine La machine est un concasseur à marteaux à double rotor série DUO convenant pour le concassage primaire ou secondaire de toutes matières friables ou Semi dures. La matière fragmentée est transportée vers le stockage. Figure 1 : les pouclains avec marteau piqueur Figure 2 : écoulement des roches de calcaire
  • 14. ~ 13 ~ Rapport de stage Amir KNANI Figure 3 : Les roches de calcaire Figure 4 : Concasseur La société de ciment d’Enfidha possède deux lignes et par conséquent deux fours cylindrique, le premier de la ligne 1 est de langueur de 70 m et de diamètre 4,8 m Alors que le deuxième four est de langueur 60 m et de diamètre 4,8 m. Ces deux fours sont inclinés de 12° à 20° pour faciliter l’écoulement de la matière. Figure 5 : four ligne 2
  • 15. ~ 14 ~ Rapport de stage Amir KNANI La rotation est entrainé à l’aide d’un moteur à courant continu 1000 tr/min ce mouvement sera réduit par un réducteur et qui vas tourner le four à 2,8 tr/min. Le four a pour objectif la préparation de la produit semi-fini appelé clinker, pour cela il le faut une température adéquate qui atteint 1400 °C pour avoir les caractéristiques recuits. Donc l’alimentation principale de l’énergie est le fuel, qui est déjà apporté de réservoir dédier au stockage de fuel (pour le conserver dans une température qui le maintien à l’état liquide), et le petcoke. Après le premier démarrage du four et après avoir atteint la température dans le four il y a un changement de matière d’alimentation d’énergie qui est le petcoke qui remplace le fuel, ce changement est expliqué par le prix de fuel par rapport au petcoke (rapport de qualité/prix). Le four comporte trois galets (deux fixes et un mobile) et qui supportent sa rotation. Figure 6 : galet fixe du four ligne 2 Figure 7 : galet mobile du four ligne 2
  • 16. ~ 15 ~ Rapport de stage Amir KNANI Figure 8 : galet fixe du four ligne 2 III. Dans la société de ciment d’Enfidha on trouve des différents types de broyeur vertical ou horizontal (un broyeur petcoke, deux broyeurs ciment, trois broyeurs crus) Un moteur principal est responsable du mouvement de rotation du broyeur, on trouve deux coussinets qui guident le mouvement de rotation, La rotation du broyeur n’est pas guidé directement, en faîte, sur ces deux coussinets de guidage mais sur l’huile à haute pression que l’on trouve entre l’axe principale du broyeur et le coussinet donc pour bien protéger les coussinets on trouve  un système de refroidissement fait refroidir l’huile pour assurer le bon guidage.  une couche de fonte d’épaisseur de 4cm sur les coussinets. Le broyeur cru est composé de trois chambres : o chambre 1 : séchage la matière o chambre 2 : chambre de broyage grossier o chambre 3 : chambre de broyage fin L’écoulement de la matière primaire (calcaire, marne et minerai de fer) dans le broyeur est accompagné par un gaz chaud qui sèche la matière dans la première chambre et la prépare au broyage qui se fait dans la deuxième chambre par des boulets gros de diamètre 80– 70-60 ensuite elles s’écoulent vers la troisième chambre avec des boulet petites de diamètre
  • 17. ~ 16 ~ Rapport de stage Amir KNANI 50-40-35-30-25 puis la matière sort du broyeur et entame un séparateur qui contrôle si la matière est fine si c’est pas le cas elle rentre au broyeur. Figure 9 : Broyeur Le service d’expédition de la cimenterie d’Enfidha possède des robots, qui ont un objectif bien déterminer c’est la mise en emballage du ciment (poudre) et des différentes qualités. Au premier temps le ciment s’écoule par des silos avec une grande pression, puis il s’infiltre dans l’un des quatre rebots pivotant, en suite par l’intervention de l’ouvrier qui va fournir les sacs au rebot (il avait une machine qui a joué ce rôle mais elle a causé beaucoup de problème et elle est souvent en panne c’est pour cela il a fallu l’éliminer pour garantir un bon rendement des autres robots.
  • 18. ~ 17 ~ Rapport de stage Amir KNANI Figure 10 : Robot de remplissage des sacs Figure 11 : machine d’alimentation de sac Chaque rebot de ces quatre possèdent 8 postes, chaque poste est programmable, la détectassions du sac vide par son poids de 80 g va entraine la descente d’un vérin pneumatique qui va bloquer le sachet toute la durée de remplissage, après la détection du sac, le robot continu ça rotation, le ciment, poudre, vas couler d’un orifice, ce automate contrôle bien évidemment le débit de l’orifice pour avoir à la fin un poids de 50 Kg plus ou moins 1Kg. Après le remplissage du ciment, le sac descend sur les tapis roulantes et vont être expédié directement sur des camions ou en passant par une autre machine qui met les sacs de ciment sur des palettes.
  • 19. ~ 18 ~ Rapport de stage Amir KNANI Figure 12 : tapis roulant figure 13 : Expédition vers les camions Les Postes : 1. P1 : Carrière 2. P2 : Stockage et reprise calcaire 3. P3 : Broyage cru (Boulet) 4. P4 : Four et préchauffage 5. P5 : Refroidissement 6. P6 : Broyage Ciment 7. P7 : Stockage et préparation fuel 8. P8 : Ensachage et expédition 9. P9 : Concassage et Ajout de Gypse et Fer 10. P10 : Traitement des eaux 11. P 11 : Station Pompage 12. P12 : Calcaire ligne 2 (Stockage et reprise) 13. P13 : Broyage cru (Galet) 14. P14 : Four et préchauffeur 15. P15 : Refroidisseur ligne 2 16. P16 : 17. Broyeur Pet-cocke (Charbon)
  • 20. ~ 19 ~ Rapport de stage Amir KNANI Chapitre 3 Département maintenance 1. Régulation et instrumentation La mission de cette équipe consiste à s’assurer du bon fonctionnement des capteurs qui donnent souvent des mesures erronés à la salle de contrôle :  Mesure de vitesse  Mesure de température  Mesure de vibration  Mesure de pression  Mesure de débit de liquide ou de solide a) Thermocouple :  Type K : (Nichel-chrome / Nichel-Aluminium Avantage : Bonne duré de vie Inconvenant : des lectures erroné lorsque la température dépasse de 1100 °C  Type S : b) PT 100 (elle mesure la température à l’aide de la résistance) Généralement elle contienne trois ou quatre filles 𝑅 = 𝜌 𝐿 𝑆 Pour trouver la bonne R il faut trouver la bonne combinaison pour éliminer r fil d’où le circuit fermé (cavalier)
  • 21. ~ 20 ~ Rapport de stage Amir KNANI Figure 14 : résistance interne des PT 100 c) Réglage de pression Figure 15 : plage de fonctionnement du contrôleur pression
  • 22. ~ 21 ~ Rapport de stage Amir KNANI d) Détecteur de vibration Figure 16 : Face avant de détecteur de vibration Figure 17 : Face arrière de détecteur de vibration A base de microprocesseur (traitement et surveillance) Lors de l’ouverture On a 3 relais libres de potentiel qui peuvent être affecté aux différents seuils pour signaler tout évènement ainsi que de deux sorties analogique. De même pour le raccordement à un calculateur, On disposera de deux sorties en série Tout le travail de configuration peut être fait directement sur l’appareil en entrant directement sur l’appareil en entrant ou en choisissant des paramètres
  • 23. ~ 22 ~ Rapport de stage Amir KNANI Symbole Unité Déplacement vibratoire S µm (mils) Vitesse de vibration V Mm/s (ips) Accélération vibratoire a g m/𝑠2 Valeur moyenne est l’état de roulement à l’aide d’un accéléromètre indépendamment des filtres, c’est un moyenne exponentiel (noté BCU) moyenne entre 10 et 3600 second Capteur : accéléromètre Quantification Veff (ms) Plage minimum maximum Accélération 0…4 0…750 m/𝑠2 0…5 0…80 g Vitesse de vibration 0…5 0…999 mm/s 0…0.2 0…37.5 ips Capteur : Vélocimétrie Quantification : Veff Plage minimum maximum Vitesse de vibration 0…5 0…150 mm/s 0…0.2 0…5,75 ips déplacement 0…50 0…325 µm 0…2 0…13 mils
  • 24. ~ 23 ~ Rapport de stage Amir KNANI 2. Réseaux et puissance électrique a) Alimentation du l’usine La société de ciment d’Enfidha est alimentée par deux lignes d’alimentation de courant : o La première ligne d’Akouda. o La deuxième ligne de Hamamet Avec une tension de 150 000 Volt à coté primaire d’un transformateur qui l’abaisse à 5500 Volts à coté secondaire, donc ce courant va être distribué au différent poste de l’usine. Toute en veillant à respecter les lois Tunisienne et en évitant les infractions, la Société de cimenterie d’Enfidha baisse la consommation de la puissance réactive toute utilisant un circuit capacitif. Figure 18 : capteur de cosφ
  • 25. ~ 24 ~ Rapport de stage Amir KNANI b) Moteurs asynchrones : Figure 19 : deux moteurs asynchrones Le moteur asynchrone triphasé est largement utilisé dans la cimenterie d’Enfidha, sa simplicité de construction en fait un matériel très fiable et qui demande peu d’entretien. Il est constitué d’une partie fixe, le stator qui comporte le bobinage, et d’une partie rotative, le rotor qui est bobiné en cage d’écureuil. Les circuits magnétiques du rotor et du stator sont constitués d’un empilage de fines tôles métalliques pour éviter la circulation de courant de Foucault Figure 20 : Architecture interne du moteur asynchrone Malgré son concept ancien, le moteur asynchrone reste toujours d’actualité car l’électronique permet maintenant de faire varier sa fréquence de rotation. Pour faire varier celle-ci, il faut modifier la fréquence de rotation du champ magnétique et donc la fréquence
  • 26. ~ 25 ~ Rapport de stage Amir KNANI du courant d’alimentation. Le variateur de vitesse sont des variateurs de fréquences ils permettent  Une gamme de vitesse de 5% à 200% de la vitesse nominale  Une conservation du couple sur toute la gamme de vitesse  Des rampes d’accélération et de décélération  Deux sens de rotation Le courant électrique issu du réseau est dans un premier temps converti en courant continu, il est ensuite reconverti en courant alternatif par un onduleur mais avec une fréquence différente. Il est ainsi possible de convertir du monophasé en triphasé si c’est nécessaire  Avantage : Une durée de vie peut atteindre les 4 ans sans avoir intervenir pour la maintenance  Inconvenants : Très couteux Il faut avoir un variateur de fréquence (couteux) Figure 21 : Variateur de fréquence Figure 22 : La mesure du variateur de fréquence
  • 27. ~ 26 ~ Rapport de stage Amir KNANI Moteur à courant continu : Inconvenant : une fréquence de maintenance très élevée (au niveau des charbons et le variateur) ce qui retarde la production. Donc la société de ciment d’Enfidha envisage de changé ces moteur à courant continu par des moteur asynchrone (en 2013 dans cette société existe seulement deux moteurs à courant continue (comme le moteur de la ligne 1 qui pivotent les fours (four de la ligne 1) de même pour ces deux moteurs la société veut les changé l’année prochaine par des moteur asynchrone pour optimiser la production et éviter l’arrêt du cœur battant de cette société c) Protection des moteurs Quatre cartes pour protéger le moteur contre  Homopolaire (fuite à masse)  Déséquilibre des phases  Ampérométrique (court-circuit)  Thermique Tous ces cartes ont été remplacé par une seul carte appelé Sepam 2000 (programmable) qui peut communiquer facilement avec l’automate. Protection des transistors : Deux cartes de protection contre :  Homopolaire  Ampérométrique Les symboles :  1 : entrée tout ou rien  0 : sortie tout ou rien  3 : entrée analogique  4 : sortie analogique
  • 28. ~ 27 ~ Rapport de stage Amir KNANI d) Variateur moteur à courant continu : Le variateur est composé de deux circuits (induit et inducteur) Figure 23 : Circuit inducteur du moteur à courant continu sur matlab Figure 24 : les tensions entrées sorties du circuit inducteur de MCC
  • 29. ~ 28 ~ Rapport de stage Amir KNANI 1. Maintenance mécanique Les types de roulements :  Roulement type NU : bague intérieur libre de deux côtés.  Roulement type NJ : bague intérieur libre d’un seul côté.  Roulement type NUP : bague intérieur freiner d’une bague par un coté et l’autre côté par un épaulement  Roulement type N : bague intérieur freiné de deux cotés. Le système bielle manivelle montre des signes de fatigue qui provoque la rupture de la bielle après détachement des vises de maintien ce qui nécessite l’intervention quotidienne ou le contrôle Figure 25 : Roulement
  • 30. ~ 29 ~ Rapport de stage Amir KNANI Figure 26 : pompe à eau Figure 27 : les pistons de pompe à eau 2. Conception mécanique : La S.C.E a, comme les grands usines dans le monde, un bureau d’étude qui est chargé de concevoir les systèmes mécaniques et essentiellement les pièces de rechange Il utilise autocad comme logiciel de conception Figure 28 : Dessin d’une pièce de rechange sur Autocad
  • 31. ~ 30 ~ Rapport de stage Amir KNANI Conclusion Cette expérience m'était très enrichissante, d'abord parce qu’elle m'a permis de m'affronter avec la dure réalité du travail pratique, aussi parce qu'elle m'a appris la discipline et la conduite d'un ingénieur dans une usine.