Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Conduite des broyeurs à boulets 3 Sommaire : 1 Sommaire 2 Introduction 5 Chapit

Conduite des broyeurs à boulets 3 Sommaire : 1 Sommaire 2 Introduction 5 Chapitre 1) : Présentation de l’organisme d’accueil 6 I. Description générale de IMACID 6 1) généralités 7 2) Ateliers de IMACID 8 3) Ressources humaines 9 4) Organigramme de IMACID 10 II. Description du procédé 10 1) Broyage du phosphate 11 2) Attaque du phosphate 17 Chapitre 2) : Conduite des broyeurs à boulets 18 I. Généralités 21 II. Paramètres des broyeurs à boulets 21 1) Contraintes de fonctionnement 22 2) Perturbations 23 3) Variables d’action 24 4) Caractéristiques dynamiques d’une unité de broyage 25 III. Modèles des unités de broyage et simulateurs dynamiques 25 1) Modèles phénoménologiques des unités de broyage 26 2) Simulateurs d’unités 27 3) Modèles empiriques linéaires 30 Conclusion 31 Bibliographie 32 Annexes Conduite des broyeurs à boulets 4 Le procédé de fabrication de l’acide phosphorique utilisé à IMACID, lieu de mon stage, est par voie humide, dans lequel l’acide est obtenu par attaque directe du phosphate minéral par un acide fort (acide sulfurique). Il est largement utilisé dans le monde car il présente l’avantage de produire un acide ayant un faible prix de revient. Les principaux procédés par voie humide ont pour nom : Rhône-Poulenc, Nissan, Mitsubishi, Prayon ; ce dernier est celui utilisé par IMACID. Les trois principales phases comprennent : Le broyage : le broyage du phosphate brut a pour but d’augmenter la surface d’attaque du minerai par l’acide sulfurique. L’attaque filtration : Le phosphate broyé est attaqué par l’acide sulfurique concentré à 98,5% et l’acide phosphorique moyen (18 à 22% de P2O5) en milieux aqueux. Le mélange donne une bouillie. La filtration de cette bouillie consiste à séparer l’acide phosphorique 29% P2O5 du phosphogypse via un filtre rotatif. Le produit est ensuite stocké dans des bacs de décantation. La concentration : La fonction de la concentration de l’acide phosphorique est de permettre l’évaporation de l’eau pour obtenir un acide tirant 54% de P2O5. INTRODUCTION Conduite des broyeurs à boulets 5 Le broyage du phosphate est donc l’une des étapes déterminante du procédé de fabrication de l’acide phosphorique car à ce niveau la consommation de l’énergie atteint son maximum. Dans le même cadre le sujet de mon stage consiste à étudier la conduite des broyeurs à boulets afin de pouvoir trouver le modèle le plus simple et le plus adapté à ce procédé pour ainsi optimiser le fonctionnement du broyeur notamment trouver l’optimum de la charge qui permet la plus faible consommation en énergie électrique. Pour ce faire, le plan adaptée est comme suit : Une présentation générale de l’organisme d’accueil ainsi qu’une brève description du procédé utilisé, ensuite présenter les différentes contraintes de fonctionnement des broyeurs à boulets et les équations dynamiques qui le régissent, pour finir par quelques technologies des broyeurs à boulets en annexes. Conduite des broyeurs à boulets 6 Chapitre 1 : Présentation de l’organisme d’accueil Conduite des broyeurs à boulets 7 I. DESCRIPTION GENERAL DE IMACID 1 1 1 1) ) ) ) Généralités: Généralités: Généralités: Généralités: Pour diversifier ses alliances stratégiques et en vue de sécuriser une partie de ces exportations, le groupe O. C. P. a constitué le 20 novembre 1997 , en partenariat avec le groupe Indien Birla , la société INDO MAROC PHOSPHORE S.A : IMACID, O.C.P. (50%) et CHAMBEL fertilités & chemicals Ltd (50%). Situé à Jorf Lasfar. Elle s’occupe principalement de la production et la commercialisation de l’acide phosphorique avec une capacité de 330 000 tonnes par an destiné à l’exportation comme suivent : 70% vers l’Inde 30% pour le marché international Elle comprend : Une ligne de production d’acide sulfurique Un atelier de production de l’utilité Une ligne de production d’acide phosphorique La production à IMACID a démarré en octobre 1999, son potentiel de production est de 0,33 millions de P2O5 par an nécessitant : 1,2 millions de tonnes de phosphate de Khouribga, 0 ,33 millions de tonnes de soufre. Par ailleurs, le 21 mars 2005 à New Delhi, un accord a été signé pour l’introduction, dans le capital d’IMACID, d’un autre partenaire indien, TaTa Chemicals. Aussi, IMACID bénéficie des avantages du site de Jorf Lasfar : La proximité du gisement minier de Khouribga ; La proximité du port avec un grand tirant d’eau ; L’alimentation en eau de mer et eau douce sur de faibles distances ; La dotation de site de grandes facilités industrielles ; La possibilité d’utilisation de l’infrastructure de Maroc Phosphore III – IV. Conduite des broyeurs à boulets 8 L’énergie électrique nécessaire est fournie par un groupe turboalternateur de 27 MW fonctionnant au moyen de la vapeur haute pression produite par la chaleur dégagée par la combustion du soufre. IMACID a été conçue en utilisant le procédé et les technologies les plus innovants en matière d’environnement et d’informatisation tout en intégrant le savoir faire du groupe OCP en la matière : Procédé d’acide sulfurique MONSANTO à double absorption ; Procédé d’acide phosphorique PRAYON MARK IV avec unité de lavage des gaz ; Unité conduite par un système numérique de contrôle commande (SNCC). 2 2 2 2. Ateliers de IMACID . Ateliers de IMACID . Ateliers de IMACID . Ateliers de IMACID : : : : IMACID dispose de trois principaux ateliers de production : Atelier sulfurique Capacité nominale : 3600 tonnes monohydrate par jour ; Procédé : MONSANTO à double absorption. Atelier utilités Une centrale thermoélectrique (CTE) avec : Un groupe turbo alternateur de 27 MW, Une liaison avec le réseau vapeur HP de Maroc Phosphore III-IV afin de fournir la vapeur pour les démarrages et augmenter la flexibilité du fonctionnement de l’ensemble du complexe Jorf Lasfar. Un atelier de traitement des eaux (TED) composé de : Deux chaînes de désiliciage d’eau ; Une station de compression d’air ; Une station de reprise d’eau de mer (REM). Conduite des broyeurs à boulets 9 Atelier phosphorique Capacité nominale : 1180 tonnes de P2O5 par jour d’acide, qualité marchande 54% ; Procédé : PRAYON MARK IV ; Système de broyage : broyage humide ; Réaction : cuve de réaction de six compartiments en béton revêtu Digestion : trois digesteurs ; Filtration : filtre à cellules basculantes ; Concentration : trois échelons de 440 tonnes P2O5 par échelon, à échangeurs tubulaires en graphite. 3. Ressources Humaines : A IMACID, ils travaillent 190 personnes : 15 ingénieurs ; 175 agents. Autres moyens : Ateliers de maintenance ; Magasin général de pièces de rechanges. Conduite des broyeurs à boulets 10 4. Organigramme de IMACID : Organigramme de Indo Maroc Phosphore DIRECTION Comptabilité Gestion financière Ressources humaines Approvisionnement Produit intermédiaire Produit phosphorique Mécanique Instrumentation Electrique Génie civil Magasin Inspection Process Pilotage SMGI Coordination Performance et Amélioration Technique Coordination Maintenance Coordination production Coordination Finance et Approvisionnement Conduite des broyeurs à boulets 11 II. Description du procédé : En pratique, l’acide phosphorique est obtenu selon deux procédés principaux : soit par voie sèche (réduction du phosphate naturel en présence de coque et de silice, au four électrique) , soit par voie humide(attaque du phosphate naturel par H2SO4 ) , qui fait intervenir les opérations suivantes : 1. Broyage du minerai et dosage des matières premières ; 2. Attaque du phosphate ; 3. Séparation de l’acide produit ; 4. Concentration de l’acide. 1 1 1 1) ) ) ) Broyage du phosphate Broyage du phosphate Broyage du phosphate Broyage du phosphate : : : : L’unité de broyage comprend principalement une trémie ou le phosphate venant du hangar ; est stocke puis il est extrait à l’acide d’un extracteur et passe par une bande doseuse pour être introduit dans le broyage a boulets avec un débit de 170 à 180 T/h environ. Le broyage se fait avec injection d’eau à l’entrée du broyeur (0,5m3 d’eau/tonne phosphate). Le rapport eau/phosphate est varié par l’opérateur de manière à obtenir à la sortie du broyeur une pulpe contenant 65% de solide, cette pulpe passe par un bac de dégazage menu de l’agitation (élimination des bulles d’air en suspension) puis elle est pompée vers le bac à pulpe. Remarques : Le broyage a pour but l’augmentation de la surface d’attaque du minerai, la réaction chimique est d’autant plus facile que la surface offerte aux réactifs est plus grande. Le broyage est donc une opération qui présente une importance particulière en effet : • Un broyage insuffisant, conduit à une attaque très difficile, un temps de réaction très élevé, et un rendement plus bas. Conduite des broyeurs à boulets 12 • Un phosphate sur broyé conduit au contraire à un degré de décomposition plus élevé, et provoque une attaque très poussée, ce qui conduit à augmenter la température et à obtenir un semi-hydrate plus stable. Section manutention et broyage du phosphate: 2 2 2 2) ) ) ) Attaque du phosphate Attaque du phosphate Attaque du phosphate Attaque du phosphate : : : : L’attaque des uploads/Industriel/ conduite-des-broyeurs-a-boulets.pdf