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Lieu :
Prachovice (République tchèque)
Secteur d'activité :
Industrie du ciment
Application :
moulin à billes
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Plus d'informations sur le client CEMEX :
On extrait du calcaire à Prachovice, en République tchèque, depuis le Moyen Âge. Aujourd’hui, CEMEX exploite une cimenterie intégrée sur ce site. Sa capacité s’élève à 900 000 tonnes par an.
La dernière étape de production – le broyage du clinker – est assurée par deux moulins à billes. Grâce à SEW-EURODRIVE, des anneaux et des pignons particulièrement robustes, fabriqués en fonte bainitique à graphite sphéroïdal haute résistance, garantissent désormais le bon déroulement de la production.
Qu'il s'agisse d'une maison individuelle ou d'un gratte-ciel, le ciment est la pierre angulaire de presque tous les projets de construction. CEMEX est l’un des acteurs qui assurent la production de ce matériau de construction fondamental ; avec un chiffre d’affaires annuel de 14 milliards de dollars américains, c’est l’un des principaux acteurs de l’industrie mondiale du ciment. Cette entreprise mexicaine emploie environ 43 000 personnes dans plus de 50 pays. C’est notamment le cas à Prachovice, à environ 100 kilomètres à l’est de Prague. CEMEX y exploite une cimenterie intégrée, la deuxième plus grande du pays. Toutes les étapes de production – traitement des matières premières, cuisson, broyage – ont lieu sur place.
À la fin du processus de production se trouvent deux moulins à billes. Ces machines de 15 mètres de long broient chaque jour jusqu’à 5 000 tonnes de clinker – ce qui donne du ciment Portland prêt à l’emploi. Dans chaque broyeur, deux pignons et des réducteurs transmettent la puissance de deux moteurs asynchrones de 2 250 kilowatts à un anneau. Celui-ci est directement relié à l’enveloppe du moulin à billes.
Au printemps 2017, un contrôle des entraînements a révélé une usure importante des anneaux et des pignons. Un signal d’alarme, car une panne entraînerait un arrêt de la production. Il en résulterait des pénuries d’approvisionnement et des coûts de panne élevés. C’est pourquoi CEMEX a opté pour un remplacement rapide. Dès la phase de conception, nous avons apporté un soutien complet au cimentier – du choix des matériaux à la mise en route, en passant par la configuration du projet. Notre longue expérience dans le domaine des anneaux, acquise dans différents pays et secteurs industriels, a constitué un argument de poids pour CEMEX.
Pour les anneaux, nous misons exclusivement sur de la fonte bainitique à graphite sphéroïdal (Austempered Ductile Iron – ADI) de très haute résistance. Par rapport à la fonte d’acier utilisée jusqu’à présent à Prachovice, l’ADI se distingue par des propriétés matérielles nettement supérieures. La résistance à la rupture par traction, d’au moins 1 000 mégapascals, est bien supérieure aux 687 à 785 mégapascals des anciens anneaux.
De plus, ce nouveau matériau a permis deconcevoirdes anneaux nettement plus compacts et plus légers. Concrètement, nous avons réduit leur largeur de 900 à 300 millimètres. Nous avons également réduit le nombre de dents de 238 à 180 et augmenté le module à 40.
Le traitement thermique est une condition préalable aux bonnes propriétés mécaniques du matériau. Il modifie la microstructure et confère au matériau d’excellentes valeurs de résistance. Les nouveaux anneaux deviennent ainsi nettement plus résistants et moins sensibles à la fatigue du matériau.
Au final, les propriétés supérieures du matériau se traduisent par plusieurs avantages pour CEMEX. D’une part, moins de matériauestnécessaire – ce qui signifie concrètement que les coûts d’investissement, de maintenance et de lubrification diminuent. D’autre part, les anneaux sont pratiquement exempts d’usure grâce à leur résistance améliorée. Un avantage évident pour la maintenance et l’entretien.
En règle générale, les anneaux dentés classiques se composent de deux à quatre segments. Il en va autrement de l’anneau denté de SEW-EURODRIVE : il est en plusieurs segments et composé de plusieurs segments individuels compacts. L'anneau destiné à Prachovice, par exemple, se compose de 12 segments. Selon le diamètre, les segments individuels de ce type de construction ne mesurent qu'environ un à deux mètres.
Grâce à la grande précision de pas initiale – conforme aux normes ISO 8 et AGMA 9 –, cette construction modulaire séduit par son fonctionnement optimal. La qualité de l’anneau reste toujours la même, que le diamètre de l’anneau fini soit de quatre ou de seize mètres. Cela s’explique par le fait que nous coulons, usinons, traitons thermiquement et, enfin, finissons chaque segment individuellement.
Les monteurs et les techniciens de maintenance sont ainsi en mesurede manipulerles pièces individuelles beaucoup plus facilement. Les segments peuvent ainsi être pré-assemblés, comme dans le procédé traditionnel, pour former deux moitiés de couronne dentée avant d’être fixés au broyeur. Il est également possible de monter les segments un par un sur le tambour. Une simplification qui permet de gagner du temps et d’économiser des ressources dans les halls exigus.
De même, les techniciens de maintenance de CEMEX peuvent remplacer des segments individuelssi la denture venait à être endommagée. Un démontage complet de l’anneau n’est pas nécessaire pour cela. La logistique est également simplifiée, car les couronnes dentées en plusieurs segments s’adaptent sans problème dans des conteneurs standard.
Notre réseau international d’experts a accompagné CEMEX tout au long du projet. De la configuration à la sélection des composants d’entraînement, en passant par le montage et la mise en route , outre le siège social de Bruchsal, la filiale tchèque SEW-EURODRIVE CZ s.r.o. et l’usine de Tianjin, en Chine, chargée de la fourniture des anneaux, ont participé au projet. Avec le soutien et sous la supervision de nos experts, le prestataire de services local MZP (Montáže Přerov a.s.) s’est finalement chargé du montage. Ensemble, nous avons effectué des essais de fonctionnement et réglé l’anneau dans les plans radial et axial. Pour finir, des mesures ont été réalisées dans le cadre de l’assurance qualité.
Les résultats ont confirmé le choix de CEMEX en faveur de SEW-EURODRIVE. Ainsi, la mesure des oscillations au niveau de la motorisation-transmission a par exemple montré une baisse significative des oscillations dans l’ensemble du système. Cela permet de réduire la charge mécanique exercée sur l’anneau et les composants environnants. Une analyse thermique faisait également partie des essais. Celle-ci ne a révélé aucune anomalie et a confirmé la précision et l’alignement correct de l’ensemble de la construction.
Depuis la modernisation, les deux broyeurs à ciment fonctionnent parfaitement. À Prachovice, une production stable de ciment est ainsi assurée pour les années à venir. Nos anneaux et notre accompagnement professionnel y ont contribué. CEMEX partage cet avis : le cimentier a décidé d’équiper un autre broyeur à ciment avec l’un de nos anneaux.