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Sommaire

Remerciements5 Ddicaces.6 Introduction.7

Premire partie : Prsentation de la socit.8

A. Fiche technique de la socit.9 B. Historique........10 C. Profil....11 D. Actionnariat.11 E. Organisation....12 F. Stratgie...13 G. Sites de production..14

1. Site de Nador - Laminoir.14 2. Site de Jorf Lasfar - Laminoir.14 3. Site de Jorf Lasfar - Acirie........15

Deuxime partie : Le processus de production..16

A. Matire premire.17 B. Produits...18

1. Rond bton....18 2. Fil machine..19

C. Parc billettes.20 D. Four.20 E. Laminoir..21

1. Train dgrossisseur..21 2. Train intermdiaire..22 3. Train finisseur.22

F. Finissage et expdition24 G. Les ateliers...26

1. Atelier outillage...26 2. Atelier rparation mcanique..26 3. Atelier fabrication mcanique.26 4. Atelier hydraulique..27 5. Atelier lectrique.27

H. Magasin...27

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Troisime partie : Le four sidrurgique..28

A. Caractristiques du four..29 B. Description du four..30

1. Zone de rcupration...30 2. Zone de prchauffage..30 3. Zone de chauffage...30 4. Zone de maintien.30

C. Elments principaux du four...30 1. Chambre de combustion..30 2. Chemine.....31 3. Circuit fuel...31 4. Circuit dair de combustion.....31 5. Circuit dair datomisation..31 6. Bruleurs...31 7. Rcuprateur....32 8. Longerons....32 9. Thermocouple..33 10. Rchauffeur...33 11. Biellettes....33 12. Automatisation et commande du four...33 13. Control du rapport air/fuel.....33

D. Combustion du fuel.34 1. Gnralits sur la combustion.34 2. Modes de combustion..34

a. combustion neutre...34 b. combustion rductrice.34 c. combustion oxydante..34

3. Caractristiques du fuel lourd N2..35

Conclusion.36 Annexes.37 Bibliographie.44

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Remerciements Je souhaite remercier dans un premier temps, mon parrain : Mr. Mohamed EL KANDOUSSI : Chef du service laminoir

pour le temps quil ma consacr tout au long de cette priode de stage, pour mavoir fait partager toute son exprience et ses comptences,

et pour mavoir guid et conseill ce qui ma permis de progresser sans cesse durant ce mois de stage.

Je tiens remercier tout particulirement et tmoigner toute ma reconnaissance aux personnes suivantes, pour lexprience enrichissante et pleine

dintrt quelles mont fait vivre durant ce mois au sein de la SONASID: Mr. Amine ABDELKHALEK : pilote dexploitation secteur four

Mr. Benyounes MARBOUH : Technicien dexploitation Mr. Noureddine LAHSINI : Chef du poste parc billette

Mr. Oussama BARAKAT : Oprateur Mr. Mohamed ACHOUYAB : Oprateur four.

Jexprime galement ma gratitude lgard de lensemble du personnel de la SONASID pour leur prcieuse aide ainsi que leur sympathie qui ont favoris

mon intgration dans la socit.

Enfin, je tiens exprimer mes vifs remerciements tout le personnel de lENIM, en particulier mes enseignants pour leurs efforts au cours de cette

anne.

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Ddicaces

Ma chre famille, pour son affection, son soutien, et ses prires

Mes meilleurs amis pour leur aide et leur assistance

mes formateurs et au personnel de la SONASID qui mentourent de leurs

prcieux conseils et informations

et qui mont aid amliorer mes connaissances

tous ceux qui mont aid de prs ou de loin

Je ddie le fruit de ce travail

comme preuve de respect, de gratitude, et de reconnaissance.

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AMINE EL YAGOUBI 7

Introduction

Cest avec enthousiasme que jai effectu ma premire anne en gnie

nergtique au sein de lcole nationale de lindustrie minrale (ENIM).

Dans le cadre de coordonner entre les tudes thoriques acquises l'cole et la

ncessit pratique impose par la vie professionnelle, jai eu loccasion

deffectuer mon stage ouvrier au sein de la socit nationale de sidrurgie

(SONASID), site de Nador, durant un mois du 01/07/13 au 31/07/13.

Au cours de ce stage au service de production, jai pu mintresser au

processus de la production ainsi qu la gestion du four et la consommation

dnergie dans ce dernier.

Plus largement, ce stage a t lopportunit pour moi dapprhender les

procds industriels, dacqurir de nouveaux concepts et de dvelopper mes

comptences.

Au-del denrichir mes connaissances, ce stage ma permis aussi de

comprendre dans quelle mesure le rle de l'ingnieur est-il important au sein de la

socit.

Llaboration de ce rapport a pour principale source les diffrents

enseignements et entretiens que jai pu avoir avec les employs des diffrents

services de la socit.

En vue de rendre compte de manire fidle et analytique du mois pass au sein

de la SONASID, il apparat logique de prsenter titre pralable la socit et son

secteur dactivit, puis denvisager le cadre du stage en prcisant les diffrentes

parties et tapes de la production et en prsentant dune manire dtaille le four

sidrurgique.

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AMINE EL YAGOUBI 8

Premire partie :

PPrrsseennttaattiioonn ddee llaa ssoocciitt

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A. Fiche technique de la socit

Raison sociale SONASID : Socit Nationale de Sidrurgie

Direction gnrale Twin Center, Tour A, 18me

Etage, Casablanca

Directeur gnral Ayoub AZAMI

Sige social Route nationale N 2 Elaruit, BP551, Nador

Statut juridique Socit anonyme

Fondateur L'tat marocain

Date de cration 09/12/1974

Introduction en bourse 02/07/1996

Tlphone 05 36 60 94 41

Fax 05 36 60 94 42

Site Internet www.sonasid.ma

Secteur d'Activit Industrie sidrurgique

Nature dactivit Production des diffrents produits sidrurgiques

Gamme de production Le rond bton /Le lamin marchand /Le fil machine

Position sur le march Leader de la sidrurgie au Maroc

Concurrence UNIVERS ACIER, SOMETAL et extrieur

Capital social 390 000 000 DH

Chiffre daffaire 4 775 100 000 DH

Nombre d'actions 3 900 000

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AMINE EL YAGOUBI 10

B. Historique

SONASID a t cre par ltat marocain en 1974 avec lambition de dvelopper

une sidrurgie compltement intgre partir de la production minrale de fer

Ouixane (Nador) en le valorisant dans un haut fourneau dun million de tonnes.

Les tudes technico-conomiques menes durant de nombreuses annes ont

finalement abouti lopportunit dun laminoir avec intgration progressive en

amont. Cest ainsi que fut lanc le premier maillon dune sidrurgie nationale

ddie principalement au secteur de la construction.

La production a dmarr en mars 1984 avec le laminoir de Nador dune capacit

de production initiale de 420 000 tonnes et qui a t porte progressivement 600

000 tonnes par an de ronds bton et fil machine.

En 1996 SONASID introduit 35% de son capital en bourse et en 1997 ltat cde

62% du capital un consortium dinvestisseurs institutionnels pilots par la SNI.

Pour faire face aux nouvelles contraintes du march et aux impratifs de

comptitivit, SONASID a dmarr en juillet 2002 un nouveau laminoir Jorf

Lasfar dune capacit de production annuelle autour de 400 000 tonnes par an.

En 2003, SONASID sest lanc dans un ambitieux projet de ralisation dune

acirie lectrique Jorf Lasfar qui a dmarr en aout 2005 et assure la production

de la billette, matire premire des laminoirs de Nador et Jorf Lasfar.

En 2005, SONASID a procd laugmentation de capital dans Longomtal

Armatures, activit dveloppe initialement au sein de Longomtal Afrique,

amenant ainsi sa participation 92%.

Le 3 mars 2006, laccord de partenariat entre Arcelor-Mittal et SNI a t conclu

pour le dveloppement de SONASID.Lentreprise a depuis accs au rservoir de

comptences et de technologies dArcelor-Mittal.

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AMINE EL YAGOUBI 11

C. Profil

SONASID, cest plus de 900 collaborateurs, 3,9 milliards de chiffre daffaires en

2010, 2 sites de production Nador et Jorf Lasfar et le leader sidrurgique

marocain sur les produits longs destins au BTP et lindustrie (rond bton et

fil machine).

SONASID poursuit son dveloppement en sappuyant sur des outils industriels

modernes et une politique commerciale de proximit. Avec la gamme la plus

complte sur le march, SONASID garantit la disponibilit et la qualit du

produit fini selon les normes nationales afin de rpondre aux exigences du

secteur.

SONASID se positionne galement sur le march des armatures industrielles

travers sa filiale Longometal Armatures. Vritable rfrence dans son domaine et

consciente de sa responsabilit vis--vis de la socit, SONASID se distingue

galement par son engagement citoyen travers une dmarche base sur la

protection de lenvironnement et le dveloppement durable.

D. Actionnariat

NSI64,86%

Autres18,45%

CMR3,37%

MAMDA 0,23%MCMA 0,67%

Attijariwafa Bank0,26%

Wafa Assurance0,82%

RCAR11,34%

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E. Organisation

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F. Stratgie

Premier industriel national des aciers de renforcement des btons, le rond

bton , de fil machine, SONASID travaille essentiellement pour les marchs

marocains de la construction. Confiant dans les perspectives de ce march, au

cur du dynamisme de lconomie marocaine, SONASID poursuit activement le

dveloppement de sa position en enrichissant une offre dj unique au Maroc tout

en visant lexcellence oprationnelle dans la matrise de ses approvisionnements,

lexploitation de son outil industriel et le service de ses clients avec lappui et

lexpertise dArcelorMittal.

Deux dimensions viennent complter cette vision :

Dune part, une contribution active la modernisation des processus de construction, par lenrichissement de loffre de produits et de prestations susceptibles de faciliter la conduite des chantiers et den amliorer les cots et les dlais.

Dautre part une attention considrable la scurit dans tous ses aspects. Ses produits arment les structures des infrastructures et des btiments, tant publics que privs, et participent directement la scurit des personnes dans la dure.

Priorit est donc donne un respect absolu des normes concernant ses produits

et ses services. La scurit des personnes intervenant tous les stades de ses activits reoit la mme attention. SONASID sattache enfin porter au meilleur niveau la qualification de son personnel dans toutes les dimensions de son

activit.

SONASID traduit cette volont stratgique par quelques orientations

fondamentales, dans un souci permanent dexcellence oprationnelle :

Asseoir son leadership historique dans un secteur devenu hautement concurrentiel Renforcer son avance de comptitivit par les cots, sagissant tant de ses

approvisionnements que de lensemble de ses processus ; notamment en mettant les conditions dun meilleur contrle des cots des intrants Poursuivre lenrichissement de son offre en apportant ses clients

marocains la gamme complte de produits et de services quils sont en droit dattendre Sattacher redynamiser et restructurer son action commerciale auprs de

la distribution

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G. Sites de production

1. Site de Nador - Laminoir :

Situ 18 km de la ville de Nador, le laminoir, inaugur en 1984, atteint aujourdhui une capacit de production de 600 000 t/an de rond bton et fil machines. Le Centre dexploitation a connu dimportants investissements de modernisation et de mise niveau afin de dvelopper sa comptitivit et sa profitabilit.

2. Site de Jorf Lasfar - Laminoir :

SONASID a lanc, le 24 juillet 2002, sa deuxime unit de production Jorf Lasfar, une rgion qui bnficie de plusieurs atouts favorables au dveloppement

industriel : les infrastructures portuaires, le rseau ferr reliant la zone industrielle

aux principales rgions conomiques et la centrale lectrique.

Avec une capacit de production de 450 000 t/an, de rond bton et fil machines, le laminoir est quip dune soudeuse en ligne ; dune capacit nominale de 90T/h de billettes et dune vitesse maximale de 0,27 m/s correspondant 120T/h pour des billettes de dimension 140x140, la soudeuse permet damliorer la productivit et daugmenter le rendement matire en rduisant les boutages ainsi que les barres courtes.

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3. Site de Jorf Lasfar - Acirie :

Projet unique au Maroc, lacirie lectrique a dmarr le 18 aot 2005 pour produire 800 000 1 000 000 de tonnes de billettes par an, matire premire des

deux laminoirs. Un investissement de 1.035 milliards de Dirhams qui a suscit

lintervention et le savoir-faire dexperts nationaux et trangers.

La complexit du projet a mobilis dimportantes ressources sur le plan humain. Le chantier fut ainsi parcellis en une quinzaine de lots attribus des intervenants nationaux et trangers justifiant dune grande expertise. Un effort considrable a t consenti dans la prparation de lexploitation de lacirie. La majeure partie de leffectif a bnfici dune formation pratique dans des aciries trangres.

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Deuxime partie :

LLee pprroocceessssuuss ddee pprroodduuccttiioonn

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A. Matire premire

Pour produire le rond bton ou le fil machine, SONASID utilise comme matire

premire des billettes en acier de nuance diverses et dorigines diffrentes.

Les caractristiques de la billette : - Matire premire : Billette en acier au carbone - Forme : Paralllpipde - Longueur : 12 m 13 m - Section : 130 x 130 mm 140 x 140 mm - Poids : 1,5 t 2 t

Les billettes sont importes de ltranger sous forme de coule divise en fardeaux de 4 billettes. La rception des billettes se fait dans le port de

Beni-Ensar puis ils sont transports par camions ou par les trains de lONCF travers la voie ferre lusine pour tre stockes dans le parc billettes.

Le dchargement se fait par chariots ou par ponts roulants.

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B. Produits

1. Rond bton

Dnomination Caractristiques Diamtre Livraison Utilisation

Rond bton

FeE500S

Nervur

Soudable Lamin

6, 8, 10, 12,

14, 16

Couronnes

Barres

Constitution

des armatures passives des

constructions

en bton arm

Rond bton

FeE400NS

Nervur, Dur Non soudable

6, 8, 10, 12, 14

Couronnes Barres

Rond bton

FeE215

Lisse Soudable

5,5 Couronnes Barres

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AMINE EL YAGOUBI 19

2. Fil machine

Dnomination Caractristiques Diamtre Livraison Utilisation

Fil machine

FM9 C

Calm, Rond, Lisse, En acier non alli

5,5 , 7 Couronnes Fabrication

de divers

articles de

quincaillerie dusage gnral

Fil machine

FM9 F

Effervescent, Rond, Lisse,

En acier non alli

5,5 Couronnes

Fil machine

FM9 PF

Pseudo effervescent,

Rond, Lisse,

En acier non alli

5,5 Couronnes

Fil machine

TSA/TSB

En acier non alli TSA : 5,5 14

TSB :

12, 14, 16

Couronnes Utilisation comme matire

premire dans

lindustrie de fabrication des

treillis

souds,

armatures prassembles

Fil machine

FME8.5

Qualit 5 Rond

Lisse

En acier non alli

5,5 Couronnes Fabrication des lectrodes

enrobes pour

soudage manuel larc

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AMINE EL YAGOUBI 20

C. Parc billettes

Il sagit dun parc pour stocker les billettes et pour effectuer le control de qualit afin de corriger les divers dfauts des billettes.

Le parc est divis en ranges (4 ranges) chaque range est divise en casiers (2 ou 3 casiers),

pour sparer les billettes en nuances (FeE400, FeE500, Fil machine, ).

Ce parc contient deux ponts roulants parallles quips de deux lectroaimants pour dplacer les billettes sur deux rippeurs.

Les billettes sont ensuite conduites au four laide dun convoyeur.

D. Four

Le four a pour objectif le rchauffage des billettes pour le laminage.

(Les lments et les caractristiques du four ainsi que son fonctionnement seront dcrits en dtails

dans la troisime partie)

Aprs lenfournement et le dfournement, les billettes entame le laminage.

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E. Laminoir

Le laminoir install au site est un laminoir haute prcision quip de 2 veines.

Il se compose des lments suivants :

1. Train dgrossisseur

Son rle est de dgrossir la billette et d'effectuer les premires rductions de la section du produit lamin

Il contient 7 cages, numrot de 1 7 : - Cage 1: section rectangulaire

- Cages 2, 4, 6: section ovale

- Cages 3, 5, 7: section ronde

Chaque cage est compose dun moteur,

dun rducteur, dun montant, des cylindres

et des guides.

la sortie des cages section ovale se trouvent

des guides de torsion qui servent faire tourner

laxe principal de la billette de 90

Rouleau extracteur :

Utile pour extraire la billette du four (au

cas o elle nest pas bien pousse par la barre pousseuse) ou

pour la remettre au

four (en cas de problme)

Laiguilleur :

(Table daiguillage) Pour diriger la billette

vers lune des deux veines. Cette table est commande par deux

vrins pneumatiques

Cisaille verticale :

Pour couper la billette en morceaux

en cas de problme

(cobble) afin dviter le gaspillage.

La partie en amont

est remise au four laide du rouleau extracteur.

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AMINE EL YAGOUBI 22

2. Train intermdiaire

Son fonctionnement est pareil celui du train dgrossisseur

Il contient 8 cages, numrot de 8 15 :

- Cages 8, 10, 12, 14: section ovale

- Cages 9, 11, 13, 15: section ronde

La section du fil continue diminuer alors que sa longueur continue augmenter

avec une vitesse plus que celle du dgrossisseur.

3. Train finisseur Il se compose de 10 cages (numrots de 16 25)

Il est appel le not-twist (sans torsion) car au contraire des autres trains il ne contient plus

des guides de torsion.

La vitesse de fil atteint ce niveau sa valeur maximale 75m/s.

Le nombre de cages utiliss dpend cette fois

ci du diamtre du fil

(Le diamtre 5.5mm sort de la cage 25).

Cisaille 7 :

(Cisaille bouteuse) Couper les bouts avant et arrire du fil

Cisaille 15 :

Couper les bouts avant du fil

Cisaille morceleuse :

Couper le fil en morceaux

Boucleur :

Son rle est la rgulation du flux de la matire avant lentre au train finisseur, en liminant toute

tension ou compression du fil

entre la cage 15 et le train finisseur.

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AMINE EL YAGOUBI 23

Chariot de transferts :

Pour le transfert des

couronnes formes dans la

chambre de rformation aux

crochets CTI

Chambre de rformation

Rassemblement des spires

sous formes de couronnes

Convoyeur (STELMOR) :

Les quipements (STELMOR) forment

une chane en mouvement continue sur

pente, elle est installe sur une rampe

latrale qui mne au sommet de la

chambre de rformation.

Cette chaine est destine transporter

les spires dposes par la tte de pose

la chambre de rformation. Sous la

rampe, sont installs des ventilateurs

pour refroidir ces spires.

Tte de pose :

Elle dpose le fil de fer sous

forme spirale sur le convoyeur

Rouleaux pinceurs :

(2 rouleaux)

Chaque rouleau est constitu de deux cylindres parallles lun sur lautre, les deux cylindres sont fixs sur des paliers

lubrifis par lhuile.

- 1er rouleau : il pince sur le bout

avant pour fixer la barre et assurer sa

non vibration au cours du

refroidissement dans les boites eaux.

- 2me

rouleau : il entraine le bout

arrire du fil avant lentre de la tte de

pose.

Boite eaux :

(3 boites)

Pour effectuer le traitement thermique, le refroidissement

se fait dune faon uniforme et contrl. Cette procdure

permet dobtenir des produits dont les proprits physiques

sont pratiquement uniformes.

Rapport de stage

AMINE EL YAGOUBI 24

F. Finissage et expdition

Cest une zone dinspection,de compactage, de pesage et dtiquetage du produit

fini (couronne).

Crochet CTI :

Les crochets sont destins porter les couronnes de la chambre de rformation

jusqu la dchargeuse.

Poste dinspection :

Les crochets chargs des couronnes passent par un cycle de refroidissement, en

passant par ce cycle ils sarrtent automatiquement au poste dinspection pour

contrler ltat du fil.

Aprs le passage de 14 couronnes lagent prend un chantillon de la 15me

couronne pour lenvoyer au laboratoire mtallurgique qui confirme ou non

lidentification des normes de qualit.

Laboratoire mtallurgique :

Cest un service qui soccupe du contrle de qualit du produit depuis la

rception de la matire premire jusquau produits finis et ce en effectuant des

essais (sur des chantillons) pour contrler llasticit ainsi que la masse linique.

Compacteuse :

La compacteuse est une machine dont la fonction est de rduire le volume de la

couronne et lattacher avec des fils afin de faciliter son transport.

Poste de pesage et tiquetage :

Loprateur de ce poste pse le poids de la couronne pour tre not sur ltiquette

de la couronne.

Dchargeuse :

Pour dcharger la couronne du crochet CTI.

Les couronnes sont ensuite dplaces laide des chariots soit sur camions soit en

stock soit en unit de parachvement

Rapport de stage

AMINE EL YAGOUBI 25

Stock :

Les couronnes sont stockes et classes selon le type (lisse ou nervur), selon le

diamtre et la nuance.

Service de parachvement :

Pour transformer les produits tant sous formes de couronnes en des produits

longs.

Le dressage et la linarisation se fait laide de drouleuse contenant des galets et

des dresseurs rservs pour chaque type selon le diamtre (de 6mm 16 mm)

pour passer ensuite la cisaille qui le coupe en produits dune longueur de 12m.

Selon la commande les produits peuvent tre plis par une plieuse avant dtre

stock et class selon le diamtre laide des chariots auto-moteur.

Service de vente :

(service dexpdition)

Un service qui soccupe de la vente des produits de la socit

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AMINE EL YAGOUBI 26

G. Les Ateliers

1. Atelier Outillage

Zone des empoises : (des cylindres) Remplacement des cylindres des cages (1 15) qui ont t usures (aprs un

certain tonnage), ou bien qui ont eu des problmes (grippage des roulements)

Zone de tournage : Rparation des pices usures

Zone de rectification : Entretien des galets du train finisseur, en plus de a, cette zone contient des

machines de nettoyage et de cration

de nervures au niveau des galets.

Zone de guidage : Entretien des guides des cages (1 25)

Zone de modules : Entretien des modules (dure de vie ou problme)

Zone de stockage : Cest l o on stock les pices entretenues et prtes tre utilis.

Zone dentretien des cages : Lentretien des cages

2. Atelier de rparation mcanique

La rparation des diffrentes pices (rducteurs, moteurs, )

3. Atelier de fabrication mcanique

La fabrication des diffrentes pices (axes, pignons, bagues, )

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AMINE EL YAGOUBI 27

4. Atelier Hydraulique

Cest un atelier ou on effectue les taches suivantes : - Rparation des diffrents composants hydrauliques et pneumatiques

(pompes, vrins, lectrovannes, filtres, anti-retour, ) - Lubrification des diffrentes pices - Confection des flexibles

Ainsi latelier contient un banc dessais hydrauliques (essais des vrins par exemple) pour essayer les pices entretenues avant de les utiliser.

5. Atelier Electrique

Cest un atelier ou on effectue les oprations suivantes : - Rparation lectrique des diffrents composants (moteurs, pompes,

ventilateurs, rsistances, lectro-aimants, lectro-freins, ) - Changement des roulements - Essais des moteurs rpars lextrieur de la socit avant de les mettre en

service.

Laboratoire lectronique : O on effectue la rparation des cartes lectroniques, relais contacteurs, et leurs essais avant la mise en service.

H. Magasin

Met la disposition de tous les services les produits et fournitures ncessaires la

bonne marche de lusine.

Le magasin est compos de deux zones destines approvisionner les ateliers de

production et stocker les pices

Zone 1 :

Rserve aux pices de petite et moyenne taille (vis, crou, roulements, pices

lectriques, )

Zone 2 :

Rserve aux pices de grandes dimensions (moteurs, )

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Troisime partie :

LLee ffoouurr ssiiddrruurrggiiqquuee

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AMINE EL YAGOUBI 29

A. Caractristiques du four

Construction : DANIELI Centro Combustion (Groupe industriel DANIELI SPA)

Type : four de rchauffage sidrurgique longerons mobiles ( soles cramiques mobiles)

Productivit : 145 t/h

Dimensions : - longueur : 23m - largeur : 13,8m

Charge : (billette de rfrence) : - section carre 140 x 140 mm - longueur : 13 m

- type : acier au carbone

Temprature : - enfournement : 20C - dfournement : 1050C (max)

Temps du cycle : 99 s

Puissance ncessaire : 53,2 Gcal/h

Puissance installe :

N Zone Nombre de Bruleurs Puissance calorifique

1 Prchauffage 2 3 Gcal/h

2 Chauffage 10 4 Gcal/h

3 Egalisation gauche 4 0,6 Gcal/h

4 Egalisation centrale 4 0,6 Gcal/h

5 Egalisation droite 4 0,6 Gcal/h

Total 53,2 Gcal/h

Combustible : - Type : Fuel-oil N2 - Pouvoir calorifique : 9,415 Kcal/h

- Dbit : 5000 Kg/h

- Consommation : 32 Kg/ tonne produite

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AMINE EL YAGOUBI 30

B. Description du four

Le rle du four de rchauffage est d'lever la temprature des billettes un niveau

o leur tat permet leur mise en forme des taux de dformation importants.

Elles passent alors dans le laminoir chaud o leur paisseur est rduite.

L'enceinte du four est spare en plusieurs zones de chauffe. Les produits

enfourns traversent successivement :

1. La zone de rcupration :

Sans bruleur, o les fumes puisent leur chaleur vers la charge.

2. La zone de prchauffage :

quipe de 2 bruleurs puissance relativement faible, positionns latralement

chacun lextrmit de la zone

3. La zone de chauffage :

quipe de 10 bruleurs de puissance leve, positionns dune faon horizontale

au plafond de la zone.

4. La zone de maintien : (dgalisation)

Situe avant le dfournement, elle est munie de 3 zones principales (droite,

centrale, gauche) quipes de 12 bruleurs de moindre puissance, dont le rle est

d'homogniser la temprature dans l'paisseur des billettes.

La chaleur est transfre des bruleurs vers les produits et les parois pour la plus

grande part par rayonnement thermique.

C. Les lments principaux du four

Le systme du four de rchauffage est entirement pilot par des machines et des

instruments. Plusieurs systmes cohabitent avec des objectifs diffrents.

On distingue :

1. Chambre de combustion Dans laquelle brule un combustible Fuel. Ce dernier admis au niveau du bruleur,

est mlang avec lair datomisation pour tre pulvris au niveau de la chambre contenant lair de combustion.

Rapport de stage

AMINE EL YAGOUBI 31

2. Chemine Elle est conue de manire assurer lvacuation naturelle des gaz de combustion. La hauteur de la chemine est de 63m, son diamtre est de 3m et la

temprature des gaz la sortie de chemine est de lordre de 300 400 C.

3. Circuit fuel Le fuel N2 stock dans des rservoirs est transmis laide dune pompe au tank journalier contenant des rsistances de chauffage, il est ensuite distribu aux

diffrentes zones du four en passant par des rchauffeurs pour augmenter sa temprature et loprer 120C. larrive au bruleur le fuel est pulvris par lair datomisation ce qui en rsulte une flamme qui diffuse la chaleur par convection et par rayonnement partout lintrieur du four.

4. Circuit air de combustion Lair atmosphrique est entrain par deux ventilateurs, il passe travers le rcuprateur avant dtre inject dans la chambre de combustion. Le rcuprateur augmente la temprature de lair froid (25C) jusqu 300C en rcuprant la chaleur des fumes. Lair de combustion prchauff 300C donne une conomie de fuel allant jusqu 20%.

5. Circuit air datomisation Lair datomisation est un air comprim qui pulvrise le combustible liquide (fuel) en gouttelettes fines pour permettre son mlange avec lair de combustion et par consquent sa combustion.

Pour lobtention dune atomisation satisfaisante la viscosit du fuel doit tre suffisamment basse au niveau du bruleur, do lintrt du prchauffage du fuel lourd.

6. Bruleurs Le systme de bruleurs est conu de manire assurer la pulvrisation du mlange appropri du fuel et dair datomisation. Il assure une distribution uniforme de la temprature lintrieur du four. Les bruleurs sont de type multicellulaire (Gaz/fuel), ils assurent la libration de

lnergie de combustion et la distribution des flux thermiques dans le four par la mise en contact du fuel avec lair de combustion. Ils permettent de distinguer les zones (prchauffage, chauffage, maintien) grce aux diffrentes distributions de

leur puissance dans chaque zone. Lalimentation en air datomisation est assure par le circuit de lair datomisation ainsi que lalimentation en fuel se fait via le circuit du fuel

Rapport de stage

AMINE EL YAGOUBI 32

7. Rcuprateur Comme la plupart des pertes de chaleur dun four de rchauffage des billettes sont les gaz de combustion, la rcupration de cette chaleur peut entrainer de

grandes conomies dnergie. La mthode courante pour ce faire est linstallation dun rcuprateur de chaleur la sortie du four de rchauffage. Un rcuprateur est un changeur thermique tubulaires contre courant permette de rchauffer

lair atmosphrique 300C environ par la rcupration de lnergie des fumes sortant du four. Cette limite de 300C est fixe par la tenue thermique des

matriaux. Dans un rcuprateur lair et les fumes sont spars par une paroi chauffante. Les fumes et lair sont amens en contact chacun leur tour avec la surface chauffante, la paroi tant chauffe par la chaleur quelle prend des fumes, puis refroidie par la chaleur quelle cde lair.

8. Longerons Le dplacement des billettes seffectue par deux types de longerons, lun fixe comporte 6 longerons, lautre mobile comporte 5 longerons. Les billettes reposant sur les longerons fixes sont souleves par les longerons mobiles puis avances et

dposes nouveau sur les longerons fixes. Leau de refroidissement circule lintrieur des joints deaux dune faon continue afin de maintenir la temprature stable des longerons mobile, ainsi pour : viter lentre dair parasite au sein du four qui peut fausser la dose de lair de combustion et de fuel, empcher le dgagement des gaz de combustion et viter la dissipation de la chaleur du four vers lextrieur.

Rapport de stage

AMINE EL YAGOUBI 33

9. Thermocouple La mesure des tempratures au sein des zones du four de rchauffage ncessite une instrumentation particulire du fait de la trs haute temprature dans le four,

cette mesure de temprature est effectue laide des thermocouples de type S en inox, optimiss pour fonctionner hautes tempratures.

10. Rchauffeur Le rchauffeur a pour objectif daugmenter la temprature du combustible fuel avant sa pulvrisation afin de diminuer sa viscosit et damliorer sa pulvrisation donc sa combustion.

11. Billettes La temprature des billettes la sortie du four varie selon chaque type :

Type des billettes Temprature (C)

Fe E 215 (D=5,5) 1140

Fe E 400 NS 1160

Fe E 500 NS 1140

Fe E 400 S (D= 8 14) 1220

Fe E 500 S (D=10) 1200

Fe E 500 S (D=8) 1220

FM9 F (D=5,5) 1140

12. Automatisation et commande du four Lutilisation dun ordinateur de traitement en salle de contrle, permet de contrler en boucle ferme les dbits de fuel, de lair datomisation et de lair de combustion des bruleurs de chaque zone dans le but dassurer les dbits ncessaires lobtention des tempratures souhaites et doptimiser le processus de chauffage en fonction de qualit et des dimensions du matriau.

13. Le control du rapport air/fuel : Le control du rapport air/fuel est ncessaire la rgulation de la qualit de la

combustion, car il permet de stabiliser la flamme et lensemble de la combustion. Les principaux bnfices de contrle air/fuel pour lenvironnement sont : la rduction de la consommation dnergie et la rduction des polluants contenus dans les fumes.

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D. Combustion du fuel lourd N2

1. Gnralits sur la combustion

On dsigne en gnral sous le nom de combustion lensemble des ractions

chimiques se produisant au cours de loxydation complte ou partielle des

combustibles, du carbone, de lhydrogne, du soufre, qui donnent gnralement

naissance une flamme.

On obtient loxygne ncessaire la combustion partir de lair atmosphrique.

Sa composition volumique est la suivante : - Oxygne : 21%

- Azote : 78 %

- Gaz rares : 1%

2. Modes de combustion

La combustion dune unit de masse du combustible ncessite une quantit bien

dfinie doxygne qui est appel : quantit stchiomtrique. Cette dernire

dpend de la composition du combustible.

On distingue 3 modes de combustion selon la quantit dair utilis :

a. La combustion neutre : (stchiomtrique) Est une combustion complte sans excs ni dfaut dair qui conduit au rendement de combustion maximum. Cest une combustion idale dans laquelle les fumes ne contiennent que CO2, H2O, N2, SO2 et pas doxygne. Le pouvoir comburivore, le pouvoir fumigne et la teneur en CO2 des fumes sont des

caractristiques de cette combustion.

b. La combustion rductrice : Est une combustion incomplte par dfaut dair, les gaz de combustion que lon trouve dans les fumes sont : CO2, H20, N2, SO2 en des imbruls gazeux comme CO et parfois H2 et pas doxygne libre. La prsence dimbruls gazeux diminue le rendement de combustion.

c. La combustion oxydante : Est une combustion complte avec lexcs dair. Par rapport la combustion neutre, le rendement de combustion est diminu par augmentation des pertes par

chaleur sensible des fumes. La combustion est dite oxydante lorsque les produits

de combustion sont librs dimbrules. La composition des fumes est alors la suivante : CO2, H20, N2, SO2 et de loxygne libre.

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3. Caractristiques du fuel lourd N2

Le fuel lourd est un combustible issu du raffinage du ptrole rpondant des

spcifiques de teneur en soufre et viscosit qui permettent son usage avec

prchauffage dans les installations de chauffage industrielles (four de

rchauffage, chaudire )

Sa composition chimique est comme suivante : - 85% carbone

- 11% hydrogne

- 4% soufre

Caractristique

Valeur moyenne Unit

Masse volumique 1020 Kg/m3

Viscosit ( 100C) 40 mm/s

Teneur en soufre 3,2 % masse

Eau 0 ,1 % masse

Pouvoir calorifique infrieur 39,45 MJ/Kg

Chaleur massique 2090 J/kg.K

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AMINE EL YAGOUBI 36

CONCLUSION

Ainsi, jai effectu mon stage d'initiation au sein de la SONASID. Lors de ce

stage dun mois, jai pu mettre en pratique mes connaissances thoriques acquises

durant ma formation, de plus, je me suis confront aux difficults relles du

monde du travail et du management dquipes.

Aprs ma rapide intgration dans lquipe, jai eu loccasion de suivre le

droulement du travail dans le service de production et davoir les

renseignements et les explications ncessaires fournis par les responsables dans le

but de concilier entre la thorie et la pratique.

Le stage que jai effectu au service de production ma permis de mettre en

uvre mes connaissances thoriques et pratiques ainsi dacqurir plusieurs

renseignements complmentaires. Ceci bien sur grce aux informations reues de

la part du personnel, ainsi que le soutien et les suggestions de mon parrain.

Je garde du stage un excellent souvenir, il constitue dsormais une

exprience professionnelle valorisante et encourageante pour mon avenir.

Je pense que cette exprience en entreprise ma offert une bonne prparation

mon insertion professionnelle car elle fut pour moi une exprience enrichissante

et complte qui conforte mon dsir dexercer mon futur mtier dingnieur dans

le domaine nergtique.

Enfin, je tiens exprimer ma satisfaction davoir pu travaill dans de bonnes

conditions matrielles et un environnement agrable.

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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 Centro Combustion.

Raymond PIGRAIS, Problmes massiques et volumtriques des

combustions , Techniques de lingnieur.

Pablo MILLA GRAVALOS, Fours de rchauffage de la sidrurgie ,

Techniques de lingnieur.

Ludovic FERRAND, Modlisation et exprimentation des fours de

rchauffage sidrurgique , cole des mines paris, thse, 2003.

Les modes doprateur du four.

www.sonasid.ma

www.casablanca-bourse.com