Section 01
Vue d'ensemble
Le traitement des matières premières cimentières et céramiques est largement dominé par l’économie du broyage : un moulin à ciment de 1 t/h consomme 35-50 kWh par tonne, ce qui fait de l’électricité le premier poste de coût d’exploitation. Le choix d’un moulin offrant la bonne efficacité de broyage pour le Blaine (degré de finesse) visé détermine la compétitivité de l’usine sur une durée d’exploitation de 15-20 ans.
Cathay fournit des équipements de broyage pour le clinker (cimenteries), le calcaire (alimentation de mélange brut + désulfuration des gaz de combustion), le gypse (panneaux de plâtre + additif ciment) et le kaolin (céramiques + papier). Chaque matière possède un indice de travail et une finesse cible différents — la spécification du moulin s’y adapte.
Parmi les installations de référence : des modernisations de cimenteries en Afrique du Nord, des circuits de broyage pour unités de production de chaux au Moyen-Orient, et des unités de traitement du kaolin alimentant des fabricants européens de céramiques. Chaque mise en service inclut un audit kWh/tonne qui confirme que la cible de conception est atteinte.
Cathay fournit des équipements de broyage pour le clinker (cimenteries), le calcaire (alimentation de mélange brut + désulfuration des gaz de combustion), le gypse (panneaux de plâtre + additif ciment) et le kaolin (céramiques + papier). Chaque matière possède un indice de travail et une finesse cible différents — la spécification du moulin s’y adapte.
Parmi les installations de référence : des modernisations de cimenteries en Afrique du Nord, des circuits de broyage pour unités de production de chaux au Moyen-Orient, et des unités de traitement du kaolin alimentant des fabricants européens de céramiques. Chaque mise en service inclut un audit kWh/tonne qui confirme que la cible de conception est atteinte.
Section 02
Défis opérationnels
**Régularité de la finesse Blaine.** Les clients cimentiers spécifient une finesse cible (par ex. 380 m²/kg pour le Type I OPC). Une variation supérieure à 15 m²/kg entraîne une variation de la résistance du béton en aval. L’exploitation du moulin doit maintenir le Blaine dans des bandes de contrôle très serrées — ce qui nécessite une mesure en ligne de la granulométrie et un réglage dynamique du séparateur.
**Coût énergétique.** Le broyage à l’échelle industrielle consomme 30-50 kWh par tonne de ciment. À $0.15/kWh, cela représente $4.50-$7.50 par tonne — bien souvent le poste de coût d’exploitation le plus important. Le choix entre broyeur à boulets, broyeur à rouleaux verticaux et cylindres de broyage à haute pression se joue entre optimisation des CAPEX et des OPEX.
**Variabilité des matières.** La dureté du calcaire varie selon les zones de carrière ; l’humidité du gypse varie selon les saisons ; l’argile de kaolin peut gonfler ou durcir selon sa teneur en eau. Les circuits de broyage doivent absorber des variations d’alimentation sans effondrement du débit.
**Usure réfractaire dans les sécheurs.** Le revêtement réfractaire d’un sécheur rotatif dure généralement 3-5 ans sur un mélange brut de ciment, mais peut chuter à 18 mois en présence de chlorures ou de sulfates agressifs. La spécification des réfractaires dépend de la chimie de la matière, et non du tonnage nominal du sécheur.
**Coût énergétique.** Le broyage à l’échelle industrielle consomme 30-50 kWh par tonne de ciment. À $0.15/kWh, cela représente $4.50-$7.50 par tonne — bien souvent le poste de coût d’exploitation le plus important. Le choix entre broyeur à boulets, broyeur à rouleaux verticaux et cylindres de broyage à haute pression se joue entre optimisation des CAPEX et des OPEX.
**Variabilité des matières.** La dureté du calcaire varie selon les zones de carrière ; l’humidité du gypse varie selon les saisons ; l’argile de kaolin peut gonfler ou durcir selon sa teneur en eau. Les circuits de broyage doivent absorber des variations d’alimentation sans effondrement du débit.
**Usure réfractaire dans les sécheurs.** Le revêtement réfractaire d’un sécheur rotatif dure généralement 3-5 ans sur un mélange brut de ciment, mais peut chuter à 18 mois en présence de chlorures ou de sulfates agressifs. La spécification des réfractaires dépend de la chimie de la matière, et non du tonnage nominal du sécheur.
Section 04
Configuration d'usine typique
Exemple de circuit de broyage de calcaire 25 t/h pour l’alimentation FGD (désulfuration des gaz de combustion) :
1. **Concasseur à mâchoires primaire** — 1m ROM à 100 mm.
2. **Concasseur à percussion secondaire** — 100 mm à 25 mm.
3. **Tamis vibrant** — circuit fermé sur le concasseur à percussion.
4. **Bac tampon (50 t)** — mise en réserve entre les campagnes de concassage et de broyage.
5. **Sécheur rotatif** — réduit l’humidité de 8% à <2% avant broyage.
6. **Moulin Raymond (5R-4128)** avec **séparateur dynamique intégré** — produit une granulométrie de 80% passant 45 µm (D90 = 100 µm pour la spécification FGD).
7. **Filtre à manches** sur le refoulement du moulin — capte le produit fin et le sépare de l’air procédé.
8. **Convoyeur pneumatique** vers le silo produit.
9. **Chargement par camion sous vide** vers le stockage FGD.
Puissance électrique totale raccordée : ~520 kW. Consommation spécifique : 24 kWh/t. Emprise sur site : ~60×25 m. Mise en service : 8-10 semaines.
1. **Concasseur à mâchoires primaire** — 1m ROM à 100 mm.
2. **Concasseur à percussion secondaire** — 100 mm à 25 mm.
3. **Tamis vibrant** — circuit fermé sur le concasseur à percussion.
4. **Bac tampon (50 t)** — mise en réserve entre les campagnes de concassage et de broyage.
5. **Sécheur rotatif** — réduit l’humidité de 8% à <2% avant broyage.
6. **Moulin Raymond (5R-4128)** avec **séparateur dynamique intégré** — produit une granulométrie de 80% passant 45 µm (D90 = 100 µm pour la spécification FGD).
7. **Filtre à manches** sur le refoulement du moulin — capte le produit fin et le sépare de l’air procédé.
8. **Convoyeur pneumatique** vers le silo produit.
9. **Chargement par camion sous vide** vers le stockage FGD.
Puissance électrique totale raccordée : ~520 kW. Consommation spécifique : 24 kWh/t. Emprise sur site : ~60×25 m. Mise en service : 8-10 semaines.