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Sommaire Remerciements……………………………………………………………………5 Remerciements……………………………………………………………………5 Dédicaces……………………………………………………………………….…6 Dédicaces……………………………………………………………………….…6 Introduction……………………………………….………………………………7 Introduction……………………………………….………………………………7 Première partie : Présentation de la société……………….……………8
A. Fiche technique de la société………………………….……………………9 société………………………….……………………9 B. Historique…………………......……………….………………….………10 Historique…………………......……………….………………….………10 C. Profil……………………………..………..………………………………11 Profil……………………………..………..………………………………11 D. Actionnariat………………………….……………………………………11 Actionnariat………………………….……………………………………11 E. Organisation………………………...……………….……………………12 Organisation………………………...……………….……………………12 F. Stratégie………………………….……………………………………..… Stratégie………………………….……………………………………..…13 13 G. Sites de production………………….……………….……………………14 production………………….……………….……………………14 1. Site de Nador - Laminoir ……….……………………………………14 ……….……………………………………14 2. Site de Jorf Lasfar - Laminoir ……….………………………………14 ……….………………………………14 3. Site de Jorf Lasfar - Aciérie……….…………………….......………15 Aciérie ……….…………………….......………15 Deuxième partie : Le processus de production……………..…………16 ……………..…………16
A. Matière première…………………………………….……………………17 première…………………………………….……………………17 B. Produits……….………………………………………………..…………18 Produits……….………………………………………………..…………18 1. Rond à béton…………………………………....……………………18 béton…………………………………....……………………18 2. Fil machine……….……………………………….…………………19 machine……….……………………………….…………………19 C. Parc à billettes……….……………………………………………………20 billettes……….……………………………………………………20 D. Four ……….………………………………………………………………20 ……….………………………………………………………………20 E. Laminoir ……….……………………………………………………….…21 ……….……………………………………………………….…21 1. Train dégross d égrossisseur isseur ……….……………………….…………………21 ……….……………………….…………………21 2. Train interm in termédiaire édiaire……….…………………………….……………22 ……….…………………………….……………22 3. Train finisseur ……….………………………………………………22 ……….………………………………………………22 F. Finissage et expédition……………………………………………………24 expédition……………………………………………………24 G. Les ateliers……………………………………………………………...…26 ateliers……………………………………………………………...…26 1. Atelier outillage………………………………………...……………26 outillage………………………………………...……………26 2. Atelier réparation mécanique……………..…………………………26 mécanique……………..…………………………26 3. Atelier fabrication mécanique…………….…………………………26 mécanique…………….…………………………26 4. Atelier hydraulique………………………………………………..…27 hydraulique………………………………………………..…27 5. Atelier électrique………………………………………………….…27 électrique………………………………………………….…27 H. Magasin……………………………………………………………...……27 Magasin……………………………………………………………...……27 AMINE EL YAGOUBI
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Troisième partie : Le four sidérurgique………………………..……… ………………………..………28 28
A. Caractéristiques du four ……………………………………………..……29 ……………………………………………..……29 B. Description Description du four ………………………………………………..………30 ………………………………………………..………30 1. Zone de récupération…………………………………...……………30 récupération…………………………………...……………30 2. Zone de préchauffage…………………………………..……………30 préchauffage…………………………………..……………30 3. Zone de chauffage ch auffage………………………………………...…………30 ………………………………………...…………30 4. Zone de maintien………………………………………….…………30 maintien………………………………………….…………30 C. Eléments principaux du four …………………………...…………………30 …………………………...…………………30 1. Chambre de combustio co mbustionn…………………………..…………………30 2. Cheminée……………………………………...…..…………………31 Cheminée……………………………………...…..…………………31 3. Circuit fuel………………………………………...…………………31 fuel………………………………………...…………………31 4. Circuit d’air de d e combustion……...………………..… combustion……...………………..……………… ………………31 …31 5. Circuit d’air d’atomisation………………………..…… d’atomisation………………………..……………… ……………31 …31 6. Bruleurs……………………..………………………….……………31 Bruleurs……………………..………………………….……………31 7. Récupérateur ……………………..……………………………..……32 ……………………..……………………………..……32 8. Longerons……………………..…………………………………..…32 Longerons……………………..…………………………………..…32 9. Thermocouple……………………..…………………………………33 Thermocouple……………………..…………………………………33 10. Réchauffeur ……………………..…………………………….……33 ……………………..…………………………….……33 11. Biellettes……………………..…………………………..…………33 Biellettes……………………..…………………………..…………33 12. Automatisation Automatisation et commande du four …………………...…………33 …………………...…………33 13. Control du rapport air/fuel……………………..……...……………33 air/fuel……………………..……...……………33 D. Combustion du fuel…………………………………………………….…34 fuel…………………………………………………….…34 1. Généralités sur la combustio co mbustionn…………………………………….…34 2. Modes de combustion combustion……………………………………………..…34 ……………………………………………..…34 a. combustion neutre………………………………………..….…34 neutre………………………………………..….…34 b. combustion réductrice……………………………………….…34 réductrice……………………………………….…34 c. combustion oxydante………………………………….…….…34 oxydante………………………………….…….…34 3. Caractéristiques du fuel lourd N°2……………………….……….…35 N°2……………………….……….…35 Conclusion…………………………………………………………………….… Conclusion…………………………………………………………………….…36 36 Annexes……………………………………………………………………….…37 Annexes……………………………………………………………………….… 37 Bibliographie………………………………………………………………….… Bibliographie………………………………………………………………….…44 44
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Je souhaite remercier remercier dans un premier temps, mon parrain : Mr. Mohamed EL EL KANDOUSSI : Chef du service laminoir pour le temps qu’il m’a consacré tout au long de cette période de stage, pour m’avoir fait partager toute son expérience et ses compétences, compétences, et pour m’avoir guid é et conseillé conseillé ce qui m’a permis de progresser sans cesse
durant ce mois de stage. Je tiens à remercier remercier tout particulièrement particulièrement et à témoigner toute ma reconnaissance aux personnes suivantes, pour l’expérience enrichissante enrichissante et pleine d’intérêt qu’elles qu’elles m’ont fait vi vre durant ce mois au sein de la SONASID: Mr. Amine ABDELKHALEK ABDELKHALEK : pilote d’exploitation secteur secteur four Mr. Benyounes Benyounes MARBOUH : Technicien d’exploitation
Mr. Noureddine LAHSINI LAHSINI : Chef du poste parc à billette Mr. Oussama BARAKAT : Opérateur Mr. Mohamed ACHOUYAB ACHOUYAB : Opérateur four. J’exprime également également ma gratitude à l’égard de l’ensemble du personnel personnel de la
SONASID pour leur leur précieuse aide ainsi que leur sympathie qui ont favorisé mon intégration dans la société. Enfin, je tiens à exprimer exprimer mes vifs remerciements à tout le personnel de l’ENIM, en en particulier m es enseignants pour leurs efforts au cours cours de cette année.
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À Ma chère famille, pour son affection, son soutien, et ses prières À Mes meilleurs amis pour leur leur aide ai de etet leur assistance assis tance À mes formateurs et au personnel dede la SONASID qui m’entourent de leurs précieux conseils et informations et qui m’ont aidé à améliorer mes mes connaissances
À tous ceux qui m’ont aidé de de près ou de loin Je dédie le fruit de ce travail travail comme preuve de respect, respect, de gratitude, etet de reconnaissance.
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Introduction C’est avec enthousiasme que j’ai effectué ma première année en génie énergétique au sein de d e l’école nationale de l’industrie minérale minérale (ENIM). (ENIM). Dans le cadre de coordonner entre les études théoriques acquises à l'école et la nécessité pratique imposée par la vie professionnelle, professionnelle, j’ai eu l’occasion d’effectuer mon stage ouvrier au sein de la société nationale de sidérurgie (SONASID), (SONASID), site de Nador, durant un mois du 01/07/13 au 31/07/13. Au cours de ce stage au service de production, produ ction, j’ai pu m’intéresser au processus de la production ainsi qu’à la gestion du four et à la consommation d’énergie dans ce dernier . Plus largement, ce stage a été l’opportunité pour moi d’appréhender les procédés industriels, d’acquérir de nouveaux concepts et de développer mes compétences. Au-delà Au-delà d’enrichir mes connaissances, ce stage m’a permis aussi de comprendre dans quelle mesure le rôle de l'l 'ingénieur est-il est -il important important au sein de la société. L’élaboration de ce rapport a pour principale source les différents enseignements et entretiens que j’ai pu avoir avec les employés des différents di fférents services de la société. En vue de rendre compte de manière fidèle et analytique du mois passé au sein de la SONASID, il apparaît logique de présenter à titre préalable la société et son secteur d’activité, puis d’envisager d’envisager le cadre du stage en précisant les différentes parties et étapes de la production et en présentant d’une manière détaillée le four sidérurgique.
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Première partie :
Présentation d de l la s société
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A. Fiche technique de la société Raison sociale
SONASID : Société Nationale de Sidérurgie
Direction générale
Twin Center, Tour A, 18 me Etage, Casablanca
Directeur général
Ayoub AZAMI
Siège social
Route nationale Nº 2 Elaruit, BP551, Nador
Statut juridique
Société anonyme
Fondateur
L'état marocain
Date de création
09/12/1974
Introduction en bourse
02/07/1996
Téléphone
05 36 60 94 41
Fax
05 36 60 94 42
Site Internet
www.sonasid.ma
Secteur d'Activité
Industrie sidérurgique
Nature d’activité
Production des diff d ifférents érents produits sidérurgiques sidérurgiques
Gamme de production
Le rond à béton /Le laminé la miné marchand marchand /Le fil machine
Position sur le marché
Leader de la sidérurgie au Maroc
Concurrence
UNIVERS ACIER, SOMETAL et extérieur
Capital social
390 000 000 DH
Chiffre d’affaire
4 775 100 000 DH
Nombre d'actions
3 900 000
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B. Historique SONASID a été été créée par l’état l’état marocain en 1974 avec l’ambition l’ambition de développer une sidérurgie complètement intégrée à partir de la production minérale de fer à Ouixane (Nador) en le valorisant dans un haut h aut fourneau d’un million million de tonnes. Les études technico-économiques menées durant de nombreuses années ont finalement abouti à l’opportunité d’un laminoir avec intégration progressive en amont. C’est ainsi que fut lancé le premier maillon d’une sidérurgie nationale dédiée principalement au secteur de la construction. La production a démarré en mars 1984 avec le laminoir de Nador d’une capacité de production initiale de 420 000 tonnes et qui a été portée progressivement à 600 000 tonnes par an de ronds à béton et fil machine. En 1996 SONASID introduit 35% de son son capital en bourse et en 1997 l’état cède 62% du capital à un consortium consortium d’investisseurs d’investisseurs institutionnels pilotés par la SNI. Pour faire face aux nouvelles contraintes du marché et aux impératifs de compétitivité, SONASID a démarré en juillet 2002 un nouveau laminoir à Jorf Lasfar d’une capacité de production annuelle autour de 400 000 400 000 tonnes par an. En 2003, SONASID s’est lancé dans un ambitieux projet de réalisation d’une aciérie électrique à Jorf Lasfar qui a démarré en aout 2005 et assure la production de la billette, matière première première des laminoirs la minoirs de Nador et Jorf Lasfar. Lasfar. En 2005, SONASID a procédé à l’augmentation de capital dans Longométal Armatures, activité développée initialement au sein de Longométal Afrique, amenant ainsi sa participation à 92%. Le 3 mars 2006, l’accord de partenariat entre Arcelor -Mittal -Mittal et SNI a été conclu pour le développement de SONASID.L’entreprise SONASID.L’entreprise a depuis d epuis accès accè s au réservoir de compétences et de technologies d’Arcelor -Mittal. -Mittal.
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C. Profil SONASID, SONASID, c’est plus de 900 collaborateurs, 3,9 milliards de chiffre d’affaires en 2010, 2 sites de production à Nador et Jorf Lasfar et le leader sidérurgique marocain sur les produits longs destinés au BTP et à l’industrie (rond à béton et fil machine). SONASID poursuit SONASID poursuit son développement en s’appuyant sur des outils industriels modernes et une politique commerciale de proximité. Avec la gamme la plus complète sur le marché, SONASID garantit la disponibilité et la qualité du produit fini selon les normes nationales afin de répondre aux exigences du secteur. SONASID se positionne également sur le marché des armatures industrielles à travers sa filiale Longometal Armatures. Véritable référence dans son domaine et consciente de sa responsabilité vis-à-vis de la société, SONASID se distingue également par son engagement citoyen à travers une démarche basée sur la protection de l’environnement l’environnement et le développement développement durable. durable.
D. Actionnariat Attijariwafa Bank 0,26%
Wafa Assurance 0,82%
MCMA 0,67% MAMDA 0,23% CMR 3,37%
RCAR 11,34% Autres 18,45%
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NSI 64,86%
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E. Organisation
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F. Stratégie Premier industriel national des aciers de renforcement des bétons, le « rond à béton », de fil machine, machine, SONASID travaille essentiellement pour les marchés marchés marocains de la construction. Confiant dans les perspectives de ce marché, au cœur du dynamisme de l’économie marocaine, SONASID S ONASID poursuit activement le développement de sa position en enrichissant une offre offre déjà unique au Maroc tout en visant l’excellence opérationnelle opérationnelle dans la maîtrise de ses approvisionnements, l’exploitation de son outil industriel et le service de ses clients avec l’appui et l’expertise l’expertise d’ArcelorMittal. Deux dimensions viennent compléter cette vision : D’une part, une contribution active à la modernisation des processus de construction, par l’enrichissement de l’offre de produits et de prestations susceptibles de faciliter la conduite des chantiers et d’en améliorer les coûts et les délais. D’autre part une attention considérable à la sécurité dans tous ses aspects. Ses produits arment les structures des infrastructures et des bâtiments, tant publics que privés, et participent directement à la sécurité des personnes dans la durée. Priorité est donc donnée à un respect absolu des normes concernant ses produits et ses services. La sécurité des personnes intervenant à tous les stades de ses activités reçoit la même attention. SONASID s’attache enfin à porter au meilleur niveau la qualification de son personnel dans toutes les dimensions de son activité.
SONASID traduit cette volonté stratégique par quelques orientations fondamentales, dans un souci permanent d’excellence opérationnelle : Asseoir son leadership historique dans un secteur devenu hautement concurrentiel Renforcer son avance de compétitivité par les coûts, s’agissant tant de ses approvisionnements que de l’ensemble de ses processus ; notamment en mettant les conditions d’un meilleur contrôle des d es coûts des intrants Poursuivre l’enrichissement l’enrichissement de son offre en apportant à ses clients marocains la gamme complète de produits et de services qu’ils qu’ils sont en droit d’attendre S’attacher à redynamiser et restructurer son action commer ciale ciale auprès de la distributio d istributionn
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G. Sites de production 1. Site de Nador - Laminoir :
Situé à 18 km de la ville de Nador, le laminoir, inauguré en 1984, atteint aujourd’hui une capacité de production de 600 000 t/an de rond à béton et fil machines. Le Centre d’exploitation a connu d’importants investissements de modernisation et de mise à niveau afin de développer sa compétitivité et sa profitabilité. profitabilité.
2. Site de Jorf Lasfar - Lamino La minoir ir :
SONASID a lancé, le 24 juillet 2002, sa deuxième unité de production à Jorf Lasfar, une région qui bénéficie de plusieurs atouts favorables au développement industriel : les infras in frastructures tructures portuaires, le réseau ferré reliant la zone industriel indu strielle le aux principales régions économiques et la centrale électrique. Avec une capacité de production de 450 000 t/an, de rond à béton et fil machines, le laminoir est équipé d’une soudeuse en ligne ; d’une capacité nominale de 90T/h de billettes et d’une vitesse maximale de 0,27 0,2 7 m/s correspondant à 120T/h pour des billettes de dimension 140x140, la soudeuse permet d’améliorer d’améliorer la productivité et d’augmenter le rendement rendement matière en réduisant les éboutages ainsi que les barres courtes.
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3. Site de Jorf Lasfar - Aciérie :
Projet unique au Maroc, l’aciérie électrique a démarré le 18 août 2005 pour produire 800 000 à 1 000 000 de tonnes de billettes billettes par an, matière matière première des d es deux laminoirs. Un investissement de 1.035 milliards de Dirhams qui a suscité l’intervention et le savoir-faire d’experts nationaux et étrangers. La complexité du projet a mobilisé d’importantes ressources sur le plan humain. Le chantier fut ainsi parcellisé en une quinzaine de lots attribués à des intervenants nationaux et étrangers justifiant d’une grande expertise. Un effort considérable a été consenti dans la préparation de l’exploitation de l’aciérie. La majeure partie de l’effectif a bénéficié d’une formation pratique dans des aciéries étrangères.
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Deuxième partie :
Le p processus d de p production
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A. Matière première Pour produire le rond à béton ou le fil machine, SONASID SONASID utilise comme matière première des billettes billettes en acier de nuance diverses diverses et d’origines différentes. différentes. Les caractéristiques de la billette : - Matière première : Billette en acier au carbone - Forme : Parallélépipède - Longueur : 12 m – 13 13 m - Section : 130 x 130 mm² – mm² – 140 140 x 140 mm² - Poids : 1,5 t – t – 2 2 t Les billettes sont importées de l’étranger sous forme de coulée divisée en fardeaux de 4 billettes. La réception des billettes se fait dans le port de Beni-Ensar puis ils sont transportés par camions ou par les trains de l’ONCF à travers la voie ferrée à l’usine pour l’usine pour être stockées stockées dans le parc à billettes. Le déchargement se fait par chariots ou par ponts roulants. roulan ts.
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B. Produits 1. Rond à béton Dénomination Caractéristiques Diamètre 6, 8, 10, 12, Rond à béton Nervuré Soudable Laminé 14, 16 FeE500S
Livraison
Rond à béton Nervuré, Dur FeE400NS Non soudable Rond à béton Lisse Soudable FeE215
Couronnes Barres Couronnes Barres
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6, 8, 10, 12, 14 5,5
Couronnes Barres
Utilisation
Constitution des armatures passives des constructions en béton armé
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2. Fil machine Dénomination Caractéristiques Diamètre Fil machine Calmé, Rond, Lisse, 5,5 , 7 En acier non allié FM9 C Effervescent, Effervescent, Rond, Rond , 5,5 Fil machine Lisse, FM9 F Fil machine FM9 PF Fil machine TSA/TSB
En acier non allié Pseudo effervescent, effervescent, 5,5 Rond, Lisse, En acier non allié En acier non allié TSA : 5,5 à 14
Livraison
Couronnes Couronnes Couronnes Couronnes
TSB : 12, 14, 16
Fil machine FME8.5
Qualité 5 Rond Lisse En acier non allié
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5,5
Utilisation
Couronnes
Fabrication de divers d ivers articles de quincaillerie d’usage général Utilisation comme matière première dans l’industrie de fabrication fabrication des treillis soudés, armatures préassemblées préassemblées Fabrication des électrodes enrobées pour soudage manuel à l’arc
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C. Parc à billettes Il s’agit d’un parc pour parc pour stocker les billettes et pour effectuer le control de qualité afin de corriger les divers d ivers défauts des billettes. Le parc est divisé divisé en rangées (4 (4 rangées) chaque rangée est divisée en casiers (2 ou 3 casiers), pour séparer les billettes en nuances (FeE400, FeE500, Fil machine, …). …). Ce parc contient deux ponts roulants parallèles équipés de deux électroaimants électroaimants pour déplacer les billettes sur deux rippeurs. Les billettes sont sont ensuite conduites au four à l’aide d’un convoyeur .
D. Four Le four four a pour pour objectif le réchauffage réchauffage des billettes pour pour le laminage. (Les éléments et les caractéristiques caractéristiques du four ainsi que son fonctionnement seront décrits en détails dans la troisième partie) Après l’enfournement et le défo d éfournement, urnement, les billettes entame entame le laminage.
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E. Laminoir Le laminoir installé au site est un laminoir à haute précision équipé de 2 veines. Il se compose des éléments suivants : Rouleau extracteur :
L’aiguilleur :
Cisaille verticale :
Utile pour extraire la billette du four (au cas où elle n’est pas bien poussée par la barre pousseuse) ou pour la remettre au four (en cas de problème)
(Table d’aiguillage) Pour diriger la billette vers l’une des deux veines. Cette table est commandée par deux vérins pneumatiques
Pour couper la billette en morceaux en cas de problème (cobble) afin d’éviter le gaspillage. La partie en amont est remise au four à l’aide du rouleau extracteur.
1. Train dégrossisseur
Son rôle est de dégrossir la billette et d'effectuer les premières réductions de la section du produit laminé Il contient 7 cages, numéroté numéroté de 1 à 7 : - Cage 1: section rectangulaire - Cages 2, 4, 6: section ovale ovale - Cages 3, 5, 7: section ronde Chaque cage est composée d’un moteur, d’un réducteur, d’un montant, des montant, des cylindres et des guides. À la sortie des cages à section ovale se trouvent des guides de torsion torsion qui serve servent nt à faire faire tourner l’axe principal de la billette de 90°
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Cisaille 7 :
(Cisaille ébouteuse) Couper les bouts avant et arrière du fil 2. Train intermédiaire
Son fonctionnement est pareil à celui du train dégrossisseur dégrossisseur Il contient 8 cages, numéroté de 8 à 15 : - Cages 8, 10, 12, 14: 14 : section ovale - Cages 9, 11, 13, 15: 15 : section ronde La section du fil continue à diminuer alors que sa longueur continue à augmenter avec une vitesse plus que qu e celle du dégrossisseur. dégrossisseur. Cisaille 15 :
Boucleur :
Couper les bouts avant du fil
Son rôle est la régulation du flux de la matière avant l’entrée au train finisseur, en éliminant toute tension ou compression du fil entre la cage 15 et le train finisseur.
Cisaille morceleuse :
Couper le fil en morceaux
3. Train finisseur
Il se compose de 10 cages (numérotés (numérotés de 16 1 6 à 25) Il est appelé le not-twist (sans torsion) car au contraire des autres trains il ne contient plus des guides de torsion. La vitesse de fil atteint à ce niveau sa valeur maximale 75m/s. Le nombre de cages utilisés dépend cette fois ci du diamètre du fil (Le diamètre 5.5mm sort de la cage 25). 25 ). AMINE EL YAGOUBI
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Rouleaux pinceurs :
Boite à eaux :
(2 rouleaux)
(3 boites)
Chaque rouleau est constitué de deux cylindres cylind res parallèles l’un sur sur l’autre, les deux cylindres sont fixés sur des d es paliers lubrifiés par l’huile.
Pour effectuer le traitement thermique, le refroidissement se fait d’une façon uniforme et contrôlé. Cette procédure permet d’obtenir des produits dont les propriétés physiques sont pratiquement uniformes.
- 1er rouleau : il pince sur le bout avant pour fixer la barre et assurer sa non vibration au cours du refroidissement refroidissement dans dan s les boites à eaux.
Tête de pose :
- 2ème rouleau : il entraine le bout arrière du fil avant l’entrée de la tête de pose.
Elle dépose le fil de fer sous forme spirale sur le convoyeur
Convoyeur (STELMOR) :
Chambre de réformation
Les équipements (STELMOR) forment une chaîne en mouvement continue sur pente, elle est installée sur une rampe latérale qui mène au sommet de la chambre de réformation.
Rassemblement des spires sous formes de couronnes
Cette chaine est destinée à transporter les spires déposées par la tête de pose à la chambre de réformation. Sous la rampe, sont installés des ventilateurs pour refroidir refroidir ces spires.
Chariot de transferts :
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Pour le transfert des couronnes formées dans la chambre de réformation aux crochets CTI
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F. Finissage et expédition C’est une zone d’inspection,de compactage, de pesage et d’étiquetage du produit fini (couronne). Crochet CTI :
Les crochets sont destinés à porter les couronnes de la chambre de réformation jusqu’à la déchargeuse. déchargeuse. Poste d’inspection :
Les crochets chargés des couronnes passent par un cycle de refroidissement, en passant par ce cycle ils s’arrêtent s’arrêtent automatiquement au poste d’inspection d’inspection pour contrôler contrôler l’état du fil. Après le passage de 14 couronnes l’agent prend un échantillon échantillon de la 15éme couronne pour l’envoyer au laboratoire métallurgique qui confirme ou non l’identification l’identification des norm n ormes es de qua qu alité. Laboratoire métallurgique :
C’est un service qui s’occupe du contrôle de qualité du produit depuis la réception de la matière première première jusqu’au produits finis et ce en effectuant des essais (sur des échantillons) pour contrôler l’élasticité l’élasticité ainsi que la masse linéique. Compacteuse :
La compacteuse est une machine dont la fonction est de réduire le volume de la couronne et l’attacher avec des fils des fils afin de d e faciliter son transport. Poste de pesage et étiquetage :
L’opérateur de ce poste pèse le poids de la couronne pour couronne pour être noté sur l’étiquette de la couronne. Déchargeuse :
Pour décharger la couronne du crochet CTI. Les couronnes sont ensuite déplacées à l’aide des d es chariots soit sur camions soit en stock soit en unité de parachèvement
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Stock :
Les couronnes sont stockées et classées selon le type (lisse ou nervuré), nervuré), selon le diamètre et la nuance. Service de parachèvement :
Pour transformer les produits étant sous formes de couronnes en des produits longs. Le dressage et la linéarisation se fait à l’aide de dérouleuse contenant des galets et des dresseurs réservés pour chaque type selon le diamètre (de 6mm à 16 mm) pour passer ensuite à la cisaille qui le coupe coupe en produits d’une longueur longueur de 12m. Selon la commande les produits peuvent être pliés par une plieuse avant d’être d’être stocké et classé selon le diamètre à l’aide des chariots au chariots auto-m to-moteur. oteur. Service de vente :
(service d’expédition) Un service qui s’occupe de la vente des produits de d e la société
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G. Les Ateliers 1. Atelier Outillage
Zone des empoises : (des cylindres) Remplacement des cylindres des cages (1 à 15) qui ont été usurées (après un certain tonnage), ou bien qui ont eu des problèmes (grippage (grippage des roulements)
Zone de tournage : Réparation des pièces usurées
Zone de rectification : Entretien des galets du train finisseur, finisseur, en plus de ça, cette zone contient des machines de nettoyage et de création de nervures au niveau n iveau des galets.
Zone de guidage : Entretien des guides des cages (1 à 25) 25 )
Zone de modules : Entretien des modules (durée de vie ou problème)
Zone de stockage : C’est là où où on stock les pièces entretenues et prêtes à être utilisé.
Zone d’entretien des cages : cages : L’entretien des cages
2. Atelier de réparation mécanique
La réparation des diff d ifférentes érentes pièces (réducteurs, moteurs, …) 3. Atelier de fabrication fabrication mécanique
La fabrication des diff d ifférentes érentes pièces (axes, pignons, bagues, …)
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4. Atelier Hydraulique
C’est un atelier ou on effectue les taches suivantes : suivantes : - Réparation des différents composants hydrauliques et pneumatiques (pompes, vérins, électrovannes, filtres, filtres, antianti -retour, …) - Lubrification Lubrification des diff d ifférentes érentes pièces - Confection des flexibles Ainsi l’atelier contient un banc d’essais hydrauliques (essais des vérins par exemple) pour essayer les pièces entretenues avant de les utiliser. 5. Atelier Electrique
C’est un atelier ou on effectue les opérations suivantes : suivantes : - Réparation électrique des différents composants (moteurs, pompes, ventilateurs, résistances, électro-aimants, électro-freins, électro-freins, …) - Changement des roulements - Essais des moteurs réparés à l’extérieur de la société avant de les mettre en service. Laboratoire Laboratoire électronique électroniqu e : Où on effectue la réparation des cartes électroniques, relais contacteurs, … et leurs essais avant la mise en service.
H. Magasin Met à la disposition de tous les services les produits et fournitures nécessaires à la bonne marche de l’usine. Le magasin est composé de deux zones destinées à approvisionner les ateliers de production et stocker les pièces Zone 1 :
Réservée aux pièces de petite et moyenne taille (vis, écrou, roulements, pièces électriques, …) Zone 2 :
Réservée aux pièces de grandes dimensions (moteurs, …)
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Troisième partie :
Le f four s sidérurgique
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A. Caractéristiques du four Construction : Type :
DANIELI DANIELI Centro Combustion (Groupe industriel DANIELI SPA)
four de réchauffage sidérurgique à longerons mobiles mobiles (à soles céramiques mobiles)
Productivité : 145 t/h
Dimensions Dimensions : - longueur : 23m - largeur : 13,8m
Charge : (billette de référence) référence) : - section section carrée 140 x 140 mm² mm² - longueur : 13 m - type : acier au carbone
Température : - enfournement : 20°C - défournement : 1050°C (max) (max)
Temps du cycle : 99 s
Puissance nécessaire nécessaire : 53,2 Gcal/h Gcal/h
Puissance installée :
N° Zone
Nombre de Bruleurs Puissance calorifique
1 2 3 4 5
2 10 4 4 4 Total
Préchauffage Chauffage Egalisation gauche Egalisation centrale Egalisation droite
3 4 0,6 0,6 0,6 53,2
Gcal/h Gcal/h Gcal/h Gcal/h Gcal/h Gcal/h
Combustible : - Type Type : Fuel-oil Fuel-oil N°2 - Pouvoir calorifique : 9,415 Kcal/h - Débit : 5000 Kg/h - Consommation Consommation : 32 3 2 Kg/ tonne produite
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B. Description du four Le rôle du four de réchauffage est d'élever d 'élever la température des billettes à un niveau où leur état permet leur mise en forme à des taux de déformation importants. Elles passent alors dans le laminoir à chaud où leur épaisseur est réduite. L'enceinte du four est séparée en plusieurs zones de chauffe. Les produits enfournés traversent successivement : 1. La zone de récupération :
Sans bruleur, où les fumées épuisent leur chaleur vers la charge. 2. La zone zone de préchauffage :
Équipée de 2 bruleurs à puissance relativement faible, positionnés latéralement chacun à l’extrémité l’extrémité de la zone 3. La zone de chauffage :
Équipée de 10 bruleurs de puissance élevée, élevée, positionnés d’une façon horizontale au plafond de la zone. (d’égalisation)) 4. La zone zone de maintien : (d’égalisation Située avant le défournement, elle est munie de 3 zones principales (droite, centrale, gauche) équipées de 12 bruleurs de moindre puissance, dont le rôle est d'homogénéiser la température dans l'épaisseur l'épaisseur des d es billettes. La chaleur est transférée des bruleurs vers les produits et les parois pour la plus grande part par rayonnement thermique.
C. Les éléments principaux du four Le système du four de réchauffage est entièrement piloté par des machines et des instruments. Plusieurs systèmes cohabitent avec des objectifs différents. On distingue : 1. Chambre de combustion
Dans laquelle brule un combustible Fuel. Ce dernier admis au niveau du bruleur, est mélangé avec l’air d’atomisation pour être pulvérisé au niveau de la chambre contenant l’air de combustion. combustion.
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2. Cheminée
Elle est conçue de manière à assurer l’évacuation naturelle des gaz de combustion. La hauteur de la cheminée est de 63m, son diamètre est de 3m et la température des gaz à la sortie de cheminée est de l’ordre de d e 300 à 400 °C. ° C. 3. Circuit fuel
Le fuel N°2 stocké dans des réservoirs est transmis à l’aide d’une pompe au tank journalier contenant des résistances de chauffage, chauffage, il est ensuite distribué aux différentes zones du four en passant par des réchauffeurs pour augmenter sa température et l’opérer l’opérer à 120°C. À l’arrivée au bruleur le fuel est pulvérisé par l’air d’atomisation d’atomisation ce qui en résulte une flamme qui diffuse la chaleur par convection et par rayonnement partout à l’intérieur du four. 4. Circuit air de combustion
L’air atmosphérique est entrainé par deux ventilateurs, il passe à travers le récupérateur récupérateur avant d’être d’être injecté dans la chambre de combustion. Le récupérateur augmente la température température de l’air froid (25°C) jusqu’à 300°C en récupérant la chaleur des d es fumées. L’air de combustion combustion préchauffé à 300°C donne une économie de fuel allant jusqu’à 20%. 5. Circuit air d’atomisation
L’air d’atomisation d’atomisation est un air comprimé qui pulvérise le combustible liquide (fuel) en gouttelettes fines pour permettre son mélange avec a vec l’air de combustion et par conséquent sa combustion. combustion. Pour l’obtention d’une atomisation atomisation satisfaisante la viscosité du fuel doit être suffisamment basse au niveau du bruleur, d’où l’intérêt du préchauffage du du fuel lourd. 6. Brul Br uleurs eurs
Le système de d e bruleurs est conçu de manière à assurer la pulvérisation du mélange approprié du fuel et d’air d’atomisation. Il Il assure une distribution uniforme de la température température à l’intérieur du four. Les bruleurs sont de type multicellulaire (Gaz/fuel), ils assurent la libération de l’énergie de combustion et la distribution des d es flux thermiques dans le four par la mise en contact du fuel avec l’air de combustion. combustion. Ils permettent de distinguer les zones (préchauffage, chauffage, maintien) grâce aux différentes distributions de leur puissance dans chaque zone. L’alimentation en en air d’atomisation est assurée par le circuit de l’air d’atomisation d’atomisation ainsi que q ue l’alimentation en fuel se fait via le circuit du fuel
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7. Récupérateur
Comme la plupart des des pertes de chaleur d’un four de réchauffage des billettes sont les gaz de combustion, la récupération de cette chaleur peut entrainer de grandes économies d’énergie. La méthode courante pour ce faire est l’installation d’un récupérateur de chaleur à la sortie du four de réchauffage. Un récupérateur est un échangeur thermique tubulaires à contre courant permette de réchauffer l’air atmosphérique à 300°C environ par la récupération de l’énergie des fumées sortant du four. Cette limite de 300°C est fixée par la tenue thermique des matériaux. Dans un récupérateur l’air et les fumées fumées sont séparés par une paroi chauffante. Les fumées et l’air sont amenés en contact chacun à leur tour avec la surface chauffante, la paroi étant chauffée par la chaleur qu’elle prend des fumées, des fumées, puis refroidie par la chaleur qu’elle cède à l’air. 8. Longerons
Le déplacement des billettes s’effectue par deux types typ es de longerons, l’un fixe comporte 6 longerons, l’autre mobile comporte 5 longerons. Les billettes reposant reposant sur les longerons fixes sont soulevées par les longerons mobiles puis avancées et déposées à nouveau sur les longerons fixes. L’eau de refroidissemen t circule à l’intérieur des joints d’eaux d’une façon continue contin ue afin de maintenir la température stable des longerons mobile, ainsi pour : éviter l’entrée d’air parasite au sein du four qui peut fausser la dose de l’air de combustion et de fuel, fuel, empêcher le dégagement des gaz de combustion et éviter la dissipation de la chaleur du four vers l’extérieur.
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9. Thermocouple
La mesure des températures au sein des zones du four de réchauffage nécessite une instrumentation particulière du fait de la très haute température dans le four, cette mesure de température est effectuée à l’aide des de s thermocouples de type S en inox, optimisés pour fonctionner à hautes températures. températures. 10. Réchauffeur
Le réchauffeur a pour objectif d’augmenter la température du combustible fuel avant sa pulvérisation afin de dimin d iminuer uer sa viscosité et d’améliorer sa pulvérisation donc sa combustion. 11. Billettes
La température des billettes à la sortie du four varie selon chaque ch aque type : Type des billettes
Température (°C)
Fe E 215 (D=5,5) Fe E 400 NS Fe E 500 NS Fe E 400 S (D= 8 à 14) Fe E 500 S (D=10) Fe E 500 S (D=8) FM9 F (D=5,5)
1140 1160 1140 1220 1200 1220 1140
12. Automatisation Automatisation et commande du four
L’utilisation d’un ordinateur de traitement traitement en salle de contrôle, permet de contrôler en boucle fermée les débits de fuel, de l’air d’atomisation et de l’air de combustion des bruleurs de chaque zone dans le but d’assurer les débits nécessaires à l’obtention des températures souhaitées et d’optimiser le processus process us de chauffage en fonction de qualité et des dimensions du matériau. 13. Le control du rapport air/fuel :
Le control du rapport air/fuel est nécessaire à la régulation de la qualité de la combustion, car il permet de stabiliser la flamme et l’ensemble de la combustion. Les principaux bénéfices de contrôle air/fuel pour l’environnement sont : sont : la réduction de la consommation d’énergie d ’énergie et la réduction des polluants contenus dans les fumées.
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D. Combustion du fuel lourd N°2 1. Généralités sur sur la combustion
On désigne en général sous le nom de combustion l’ensemble des réactions chimiques se produisant au cours de l’oxydation complète ou partielle des combustibles, du car bone, de l’hydrogène, du soufre, qui donnent généralement naissance à une flamme. flamme. On obtient l’oxygène l’oxygène nécessaire n écessaire à la combustion à partir de l’air atmosphérique. atmosphérique. Sa composition volumique est la suivante : - Oxygène Oxygène : 21% - Azote : 78 % - Gaz rares : 1% 2. Modes de combustion
La combustion d’une unité de masse du combustible nécessite une quantité bien définie d’oxygène qui est appelé : quantité stœchiométrique. Cette dernière d ernière dépend de la composition composition du d u combustible. On distingue 3 modes de combustion selon la quantité d’air utilisé : utilisé : a. La combustion neutre : (stœchiométr ique) ique) Est une combustion complète sans excès ni défaut d’air qui conduit au rendement de combustion maximum. C’est une combustion idéale dans laquelle les fumées ne contiennent contiennent que CO2, H2O, N2, SO2 et pas d’oxygène. d’oxygène. Le pouvoir comburivore, le pouvoir fumigène et la teneur en CO2 des fumées sont des caractéristiques de cette combustion. b. La combustion combustion réductrice : Est une combustion incomplète par défaut d’air, les gaz de combustion que l’on trouve dans les fumées sont : CO2, H20, N2, N2 , SO2 en des imbrulés gazeux comme CO et parfois H2 et pas et pas d’oxygène libre. La présence d’imbrulés gazeux diminue d iminue le rendement de combustion. c. La combustion oxydante : Est une combustion complète avec l’excès d’air. Par rapport à la combustion neutre, le rendement de combustion est diminué par augmentation des pertes par chaleur sensible des fumées. La combustion est dite oxydante lorsque les produits de combustion combustion sont libérés d’imbrulées. La L a composition des fumées est alors la suivante : CO2, H20, N2, SO2 et de d e l’oxygène libre. l’oxygène libre. AMINE EL YAGOUBI
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3. Caractéristiques du fuel lourd N°2
Le fuel lourd est un combustible issu du raffinage du pétrole répondant à des spécifiques de teneur en soufre et viscosité qui permettent son usage avec préchauffage dans les installations de chauffage chauffage industrielles (four de réchauffage, chaudière …) Sa composition chimique est comme suivante : - 85% 85 % carbone - 11% hydrogène - 4% soufre Valeur moyenne
Unité
1020 40 3,2 0 ,1 39,45 2090
Kg/m3 mm²/s % masse % masse MJ/Kg J/kg.°K
Caractéristique
Masse volumique volumique Viscosité (à 100°C) Teneur en soufre Eau Pouvoir calorifique inférieur Chaleur massique massique
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CONCLUSION Ainsi, j’ai effectué mon stage d'initiation au sein de la SONASID. Lors de ce stage d’un mois, j’ai pu mettre en pratique mes connaissances théoriques acquises durant ma formation, de plus, je me suis confronté aux difficultés réelles du monde du travail et du management management d’équipes. Après ma rapide intégration dans l’équipe, j’ai eu l’occasion l’occasion de suivre le déroulement du travail dans le service de production et d’avoir les renseignements renseignements et les le s explications nécessaires fournis par les responsables dans le but de concilier entre la théorie théorie et la pratique. pratique. Le stage que j’ai effectué effectué au service de production m’a permis de mettre en en œuvre mes connaissances connaissances théoriques et pratiques ainsi d’acquérir plusieurs renseignements complémentaires. Ceci bien sur grâce aux informations reçues de la part du personnel, ainsi que le soutien et les suggestions de mon parrain. Je garde du stage un excellent souvenir, il constitue désormais une expérience professionnelle professionnelle valorisante et encourageante pour mon avenir. Je pense que cette expérience en entreprise m’a offert une bonne préparation à mon insertion professionnelle car elle fut pour moi une expérience expéri ence enrichissante et complète qui conforte mon désir d’exercer d’ exercer mon futur métier d’ingénieur dans dans le domaine énergétique. Enfin, je tiens à exprimer exprimer ma satisfaction d’avoir pu travaillé dans de d e bonnes conditions matérielles et un environnement environnement agréable.
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Annexes
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Bibliographie
Catalogue produits SONASID.
Rapport annuel SONASID 2010.
Rapport annuel SONASID 2009.
Manuel du four, DANIELI DANIELI Centro Combustion.
Raymond PIGRAIS, « Problèmes massiques et volumétriques des combustions », Techniques de l’ingénieur .
Pablo MILLA GRAVALOS, GRAVALOS, « Fours de réchauffage de la sidérurgie », Techniques de l’ingénieur .
Ludovic FERRAND, « Modélisation et expérimentation des fours de réchauffage sidérurgique », école des mines paris, thèse, 2003.
Les modes d’opérateur du four .
www.sonasid.ma
www.casablanca-bourse.com
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