Production du ciment

Le ciment est produit en broyant un mélange de clinker, de Gypse et parfois d’autres ajouts comme le calcaire.

CIMBENIN S.A. produit suivant la norme française NF P 15-301 le ciment de type Portland CPJ-35. Néanmoins, sur demande de la clientèle, elle produit aussi le ciment de type Portland CPA sur commande (ciment spécial utilisé pour les constructions nécessitant plus de solidité que n’offre le CPJ-35).

La fabrication du ciment à la CIMBENIN S.A. se fait suivant les étapes que voici :

 Le déchargement des matières premières ;

 Le chargement des matières premières dans les silos ;

 Le dosage des matières premières (75 % de clinker, 20 % de calcaire, 5 % de gypse pour le CPJ-35) ;

 Le broyage des matières premières ;

 Le conditionnement du ciment.

1.2.1 Le déchargement des Matières Premières

 Clinker

Le clinker, l’élément principal du ciment. Il est un produit obtenu par la cuisson d’un mélange des matières premières (principalement le calcaire et l’argile et parfois d’autres oxydes apportés par le sable et le minerai de fer ajoutés au besoin) à haute température (1450°C). Sa préparation se fait par une série de transformations possibles grâce notamment au concasseur, au broyeur à cru, au cyclone, au four rotatif, au refroidisseur etc.

Le clinker utilisé à CIMBENIN S.A. est fabriqué au Togo par la société SCAN-TOGO une filiale du groupe HEIDELBERGCEMENT. Il est ensuite transporté du Togo vers CIMBENIN et déchargé dans une trémie (trémie de déchargement). De la trémie, l’extracteur déverse le clinker sur une bande transporteuse (bande M1.2). Ensuite, la bande transporteuse le convoi dans le hall clinker. Le clinker est ensuite réparti en tas dans le hall par le chariot verseur. Pour réduire la poussière produite par le clinker, des filtres intensifs sont présents le long de la chaine.

 Calcaire

Le calcaire est une roche sédimentaire, facilement soluble dans l'eau, composée majoritairement de carbonate de calcium CaCO3 mais aussi de

Lorsque cette roche comporte une proportion non négligeable d'argile, on parle plutôt de marne. Pour ce qui est de CIMBENIN S.A., le calcaire provient du département du Mono plus précisément de Gbakpodji. Son déchargement se fait dans un hall appelé « hall calcaire » : les camions versent directement le calcaire dans le hall calcaire.

 Gypse

Le gypse est une espèce minérale composée de sulfate dihydraté de calcium (CaSO4·2H2O). Il est répandu et formé par la précipitation du sulfate de calcium présent dans l’eau de mer. Le gypse se forme dans les régions volcaniques par l’action de l’acide sulfurique sur les minéraux contenant du calcium.

On le retrouve également dans la plupart des argiles comme produit issu de l’action de l’acide sulfurique sur le calcaire. Extrait dans le monde entier, il existe de très nombreuses exploitations en France, en Suisse, aux États-Unis et au Mexique. A CIMBENIN S.A., le gypse est importé et est déchargé à l’air libre par des camions.

1.2.2. Le chargement des matières premières

Le chargement des matières premières consiste à les transporter et les stocker dans leurs silos respectifs. Il se déroule comme suit :

- le choix de la matière première à stocker ;

- la sélection du silo approprié : le positionnement sur le silo choisi est fait par un vérin situé sur les silos de matières premières ;

- le versement de la matière choisie dans une trémie par une chargeuse.

Par suite cette matière tombe ensuite sur la bande transporteuse (M1.6) qui la convoie au pied de l’élévateur. Notons que la bande transporteuse est alimentée en MP par deux trémies : intérieure (seulement pour le clinker) et extérieure (pour les ajouts).

Elle dispose d’un filtre intensif pour réduire la poussière émise, de deux (02) dispositifs de sécurité : l’arrêt d’urgence à corde et le capteur de déport. Aussi, un électro-aimant dont le rôle est d’attirer les débris métalliques contenus dans les matières premières, est installé au-dessus de la bande. Quand il s’agit du clinker ou du gypse, la matière première est directement déversée dans le silo correspondant. Dans le cas du calcaire, celui-ci est déversée sur une autre bande transporteuse (M1.10) située au-dessus du silo calcaire, qui convoie le calcaire dans le silo calcaire par suite. La capacité de stockage de chacun de ces silos est de 300 tonnes environ. Notons aussi la présence d’un filtre sur le silo clinker pour réduire la poussière provoqué par déversement du clinker dans le silo.

1.2.3. Le dosage des matières premières

Pour respecter les proportions de chacune des trois (03) matières premières, un système automatique de dosage (constitué de trois doseurs) est disposé sous les trois (03) silos MP. Chaque doseur est constitué d’une bande convoyeuse sur laquelle se déverse la matière première correspondante et dont la vitesse de rotation est proportionnelle au pourcentage de la MP correspondante.

Ainsi, la bande du doseur clinker est la plus rapide et celle du gypse la plus lente. Les trois doseurs déversent les MP sur une bande (M1.13) qui amène le mélange à l’entrée du broyeur à boulets.

Au-dessus de cette bande est placé un électro-aimant rotatif qui capte les déchets métalliques. Il s’agit d’un noyau en ferrite et d’un fil enroulé autour. Le courant circulant dans ce fil, un champ magnétique est produit : l’énergie électrique est donc convertie en énergie magnétique. Ce champ est canalisé au niveau d’une bande métallique en rotation grâce un moteur. Ainsi, ce champ magnétique attire les débris métalliques mélangés à la matière.

1.2.4. Le broyage des matières premières

Le broyage consiste à écraser les matières premières. Il est l’étape clé du processus de fabrication du ciment, car le ciment n’est obtenu qu’à la fin de cette phase.

CIMBENIN S.A. utilise un broyeur à boulets de 11m de longueur et de 3m de diamètre (ou broyeur tubulaire cylindrique à axe horizontal) séparé en 02 chambres contenant des boulets en acier. Entrainé par un moteur, il est alimenté en MP par une bande transporteuse (M1.13) qui reçoit les trois (03) MP (Gypse, Calcaire et Clinker) dans les proportions bien définies issues du système de dosage automatique.

La rotation du broyeur permet la mise en mouvement des boulets et permet ainsi le broyage des matières. Au cours du broyage, la matière passe de la première chambre à la deuxième chambre : Dans la première chambre se fait le broyage grossier (la matière est moins fine) et dans la deuxième chambre se fait la mouture finale jusqu’à la finesse désirée (matière plus fine : les boulets y sont plus petits. l’autre pour piéger (aspirer) la poussière de ciment, rejetant ainsi la matière pas suffisamment broyée. Le ciment est ensuite envoyé vers l’élévateur-ciment et le rejet est renvoyé en entrée du broyeur pour être à nouveau broyé grâce à des aéroglissières (systèmes de canalisation dans lequel l e ciment est mis en mouvement avec de l’air).

Notons qu’au cours du processus de séparation, les matières solides qui ne peuvent être broyées sortent du circuit par un système de filtrage avec des vérins à ouverture périodique. Une partie du ciment, est emprisonnée dans le filtre à manches ; cette partie est aussi acheminée vers l’élévateur-ciment grâce à la vis sous filtre-broyeur. L’élévateur-ciment comme tous les autres élévateurs de l’usine, est constitué de godets (une centaine pour cet élévateur) reliés à une chaîne. Ces godets amènent le ciment et le versent dans des goulottes situées au-dessus des deux silos-ciment cylindriques (15m de haut, 8.6m de diamètre avec une base conique de 6.5m de diamètre) ayant chacun une capacité de 1100 tonnes environ.

Un filtre intensif est aussi installé sur les silos-ciment pour réduire la propagation de poussière de ciment.

Ainsi, le ciment est transporté vers deux silos de grandes capacités qui alimentent par suite l’atelier de conditionnement pour l’expédition en sacs ou la livraison en vrac du ciment (sans emballage).

1.2.5. Le conditionnement du ciment

Il consiste à livrer le ciment en vrac ou en sac. Dès que le ciment est stocké dans les silos ciment, de l’air chaud injecté par des suppresseurs situés en sous les silos-ciment permet le déplacement et l’extraction du ciment afin de l’acheminer depuis les silos jusqu’au Roto-Packer (l’ensacheuse rotative) en passant successivement par les brises-blocs, les vannes doseuses, les vis sous silo, le crible et la vanne d’alimentation en ciment. Les fuites de ciment apparues au niveau du Roto-Packer, tombent dans la vis sous Roto-Packer qui les conduit au pied de l’élévateur par le biais de la vis retour-poussière élévateur.

Le ciment obtenu est également acheminé jusqu’au pied de l’élévateur en passant par le sas alvéolaire, la vis sous-filtre-ensachage et la vis retour-poussière-élévateur.

L’ensachage du ciment dans des sacs en papier est effectué par deux employés. Ces derniers positionnent les sacs successivement sur les 8 becs de l’ensacheuse Roto-Packer en rotation. Lorsqu’un sac est plein (50kg), il est automatiquement éjecté sur l’un des tapis d’évacuation (il en existe 02 de part et d’autres du Roto-Packer).

Du tapis d’évacuation, le sac passe par la chambre de nettoyage (des souffleurs envoient en permanence de l’air pour nettoyer les sacs), atterrit sur le tapis transporteur avant d’être acheminé vers l’en-camionneur auquel il est relié. A la fin de chacun des en-camionneurs, se trouve deux ouvriers chargés de réceptionner et de ranger les sacs de ciment dans les camions.

La livraison en vrac est assurée par un accordéon qui reçoit le ciment apporté par la vis-vrac après l’ouverture de la vanne doseuse. Cette forme de livraison n’est possible qu’à partir du silo-ciment numéro 2. La figure 1.2 présente le schéma synoptique résumant le processus de fabrication du ciment à la CIMBENIN S.A.