Description des cycles de production 1. Procédé de production du ciment

La production du ciment s’opère par CIMAT selon un processus en six étapes :

 Extraction des matières premières ;

 Concassage et pré-homogénéisation des matières crues ;

 Broyage et homogénéisation de la farine crue ;

 Production du clinker ;

 Broyage du ciment ;

 Expédition du ciment.

Le schéma ci-dessous résume le processus de production du ciment par CIMAT : Figure 22. Processus de fabrication du ciment

Source : CIMAT

Extraction des matières premières

Le ciment est fabriqué à partir de quatre composantes chimiques principales : carbonates de calcium, alumine, silice et oxyde de fer. Ces éléments se trouvent généralement dans la nature sous forme de calcaire de marnes, d’argiles, de schistes, de minerai de fer et de sable.

Constituant la matière première principale, le calcaire est extrait d’une carrière située à proximité de l’usine pour réduire les coûts de transport.

Les argiles, les marnes ou les schistes constituent la matière première secondaire. Celles-ci sont extraites dans des carrières situées dans les environs de l’usine.

Le minerai de fer et le sable, sont des matières de correction utilisées dans des faibles proportions. Ils sont exploités dans des carrières relativement éloignées de l’usine ou livrés par des fournisseurs.

Extraction des matières 4 – Broyeurs horizontaux boulets ou verticaux à galets 5 – Tour de préchauffage

Les matières premières telles que le calcaire, l’argile et le schiste, sont extraites de carrières situées à proximité des usines de Ben Ahmed et Béni Mellal. Ces carrières, appartenant à CIMAT, se présentent comme suit : Tableau 33. Caractéristiques des carrières de CIMAT

Emplacement concassées afin de faciliter leur manutention pour les étapes ultérieures.

Les concasseurs utilisés dans les usines de CIMAT sont des concasseurs à impact (à marteaux) idéalement adaptés aux caractéristiques initiales et finales des matières à concasser.

Les matières premières sont transportées par des engins mécaniques (pelles mécaniques, chenilles, camions bennes, etc.) lors des phases d’extraction et d’alimentation du concasseur, ainsi que pour l’acheminement des ajouts.

Pré-homogénéisation

Les matières premières concassées sont acheminées vers un hall de stockage et de pré-homogénéisation à travers des convoyeurs installés entre la carrière et l’usine. Cette opération permet d’améliorer l’homogénéité de la matière et de réduire les fluctuations du procédé, grâce à des tests et analyses réalisés dans les laboratoires de l’usine.

A l’issue de cette étape, la matière crue obtenue est acheminée vers le dispositif industriel central via des équipements de manutention.

Broyage et homogénéisation de la farine crue Broyage

La matière crue est constituée d’un mélange des différentes matières premières et de correction dans des proportions qui sont définies suivants les valeurs des modules chimiques du cru.

En général, la matière crue est principalement constituée de calcaire, d’argile, de marne, de schistes et de matières de corrections. Le dosage des différentes composantes est systématisé de manière automatique à l’entrée du broyeur.

Ce mélange est broyé et séché dans un broyeur vertical à galets. Cette opération de broyage permet de réduire la granulométrie du mélange.

Le séchage de la matière crue à l’intérieur du broyeur est assuré par les gaz chauds du four. Ces gaz sont ensuite dépoussiérés dans un filtre à manches puis évacués dans l’atmosphère.

Homogénéisation

A la sortie du broyeur cru, le mélange des matières broyées, appelé farine crue est stocké dans un ou plusieurs silos de stockage et d’homogénéisation.

Dans ces silos, la farine crue est homogénéisée par soufflage d’air sur-pressé. Cette opération permet d’améliorer la régularité des caractéristiques de la farine crue afin d’obtenir ensuite un clinker de qualité régulière.

La farine crue est ensuite acheminée vers un dispositif constitué de fours et de refroidisseurs afin d’entamer la phase de clinkérisation.

Production du clinker

Le clinker est un produit artificiel obtenu par la cuisson de la farine crue dans un four rotatif. La production du clinker se fait en quatre étapes :

 Le séchage et le préchauffage de la farine crue ;

 La décarbonatation partielle de la farine crue ;

 La clinkérisation ;

 Le refroidissement du clinker.

Se refroidissement du c

La farine crue est introduite et dosée au pied de la tour de préchauffage. Par la suite, elle est manutentionnée jusqu’au haut de la tour où elle est introduite au niveau du quatrième ou du cinquième étage.

Dans la tour de préchauffage, la farine crue avance du haut vers le bas et se mélange avec les gaz chauds du four circulant dans le sens inverse. Ce procédé permet de préchauffer la farine crue jusqu’à une température de près 800 °C au pied de la tour et de provoquer la première transformation (décarbonatation partielle) de ses principaux composants chimiques (carbonates, silicates, aluminates, etc.).

Clinkérisation (production du clinker)

La farine crue, qui a été partiellement décarbonatée dans la tour de préchauffage, est introduite dans un four rotatif pour entamer le processus de clinkérisation.

La clinkérisation consiste en la combinaison des principaux composants de la farine crue (carbonates, silicates, aluminates, etc.) sous l’effet de la chaleur du gaz du four (1 400 °C), pour former des minéraux artificiels qui confèrent au clinker ses propriétés hydrauliques. Les proportions de ces minéraux doivent rester dans des limites définies afin d’assurer une bonne qualité du clinker.

Le four rotatif constitue la pièce maîtresse d’une cimenterie. Il est sous forme d’un cylindre en acier reposant sur des stations de roulement, garni intérieurement par des produits réfractaires et animé d’un mouvement rotatif. L’avancement de la matière à l’intérieur du four est assuré par la rotation et la pente du four.

L’énergie thermique, nécessaire pour assurer la cuisson de la farine crue dans le four, est produite par la combustion du petcoke qui est introduit dans le four par une tuyère spéciale.

En sus du petcoke, d’autres combustibles alternatifs peuvent être utilisés en vue de réduire les coûts de l’énergie thermique.

Refroidissement du clinker

A la sortie du four, le clinker est introduit dans un refroidisseur à ballonnets ou à grilles où il est refroidi. Cette opération permet de récupérer la chaleur du clinker en vue de la réutiliser et de faciliter sa manutention jusqu’aux silos de stockage.

Broyage du ciment

Le clinker, le gypse et les ajouts, dont la taille est plus importante que celle du ciment, sont introduits au niveau d’un broyeur horizontal à boulets, dans des proportions prédéfinies pour subir des efforts mécaniques du broyage et produire ainsi le ciment dont la finesse évolue de 2 800 à 4 000 cm²/g.

Le dosage du clinker, du gypse et des ajouts se fait à l’entrée du broyeur par un système de dosage automatique.

Les caractéristiques des différentes lignes de gamme de ciment obtenues sont conformes aux normes marocaines de production du ciment. Cette conformité est assurée grâce à des dosages mesurés et des tests de laboratoire effectués via un échantillonnage automatique et régulier tout au long du processus de production.

Ensachage et expéditions du ciment

Le ciment produit est ensuite stocké dans des silos pour alimenter les ateliers d’ensachage pour les livraisons en sacs, ou les dispositifs de chargement et livraisons en vrac.

Pour les livraisons en sacs, le chargement des camions se fait par des chargeurs automatiques répondant aux normes environnementales.

Les sacs sont en papier kraft ou du papier poreux permettant le seul passage de l’air. Les sacs en Kraft sont perforés pour permettre la sortie d'air lors de leur remplissage en ciment.

Pour les livraisons en vrac, le ciment est chargé directement et mécaniquement à partir des silos de stockage de ciment. La distribution s’opère par des camions appartenant à des sous-traitants.

VII.1.2. Procédé de production du béton prêt à l’emploi

Le Béton Prêt à l’Emploi produit par BGM est obtenu par un mélange de granulats, d'eau, d’adjuvants et de ciment. Son procédé de production se décline en 5 phases :

 Sélection des granulats ;

 Livraison et stockage des granulats et du ciment ;

 Dosage des composants ;

 Malaxage ;

 Livraison.

Le schéma ci-dessous résume le processus de production de Béton Prêt à l’Emploi : Figure 23. Processus de production du béton prêt à l’emploi

Source : CIMAT

Livraison des granulats et stockage

1 – Aire de stockage 2 – Silos de stockage

3 – Trémies (réservés à chaque catégorie de granulats) 1

Sélection des granulats

Les granulats sont sélectionnés en répondant d’une part à la norme marocaine sur les granulats pour béton (NM-10.1.271) et d’autre part à des épreuves d’études et convenances des bétons conformément aux exigences de la norme marocaine sur le béton (NM-10.1.008) et aux exigences spécifiées par les clients.

Il est à préciser que la société BGM ne détient pas de carrière de sable ou de granulats. Elle s’approvisionne donc directement auprès des fournisseurs.

Le processus d’approvisionnement des matières premières est le suivant : Une fois le besoin identifié, BGM procède à la consultation et la sélection des fournisseurs offrant les meilleures conditions en termes de prix, qualité et service. Après la sélection dudit fournisseur, la société réalise la commande et reçoit les matières commandées. Le transport étant assuré par le fournisseur (achat au rendu).

Livraison et stockage des granulats et des ciments

Suite à la sélection des granulats, la livraison s’effectue dans le cadre d’une procédure formalisée de contrôle et de réception de ces matériaux. Chaque catégorie de granulats est stockée séparément, au niveau d’une aire de stockage, de manière à éviter tout mélange entre granulats ou encore toute contamination par des impuretés (poussières ou autres).

La livraison de ciment s’effectue en parallèle avec la livraison des granulats. Les différents types de ciment réceptionnés sont ensuite stockés dans des silos séparés.

Dosage des composants

A l’aide de bascules étalonnées et instrumentées, les centrales à béton procèdent au dosage automatisé à partir d’une salle de contrôle. En effet, toutes les opérations sont commandées et contrôlées par un poste de pilotage.

Malaxage

Une fois les constituants dosés (ciment, granulats, adjuvants et eau), ils sont introduits dans une cuve de malaxage (malaxeur). Cette opération consiste à homogénéiser les constituants par la rotation de palettes en acier. Une durée minimale de malaxage des différents composants est nécessaire pour fabriquer le béton.

Livraison

Une fois que le béton est fabriqué, il devient prêt à l’emploi, son transport est assuré par des camions malaxeurs nommés « camions toupies ». D’une capacité variant entre 6 m² et 10 m², lesdits camions sont en rotation tout au long du trajet afin de conserver l’homogénéité et la maniabilité du Béton Prêt à l’Emploi jusqu’à sa livraison à pied d’œuvre.

En général, la durée maximale de transport du BPE est de 45 minutes. Cependant, selon les besoins et la longueur de la distance à parcourir, des adjuvants pourraient être ajoutés au mélange afin de ralentir le processus de liaison du BPE.