Avril 2023

Soutenir les stratégies de réduction du CO₂

Daniele Sciuto, Euromecc s.r.l.,
décrit le processus de conception d’une nouvelle installation pour la réception, le stockage, le dosage et le transport de l’argile calcinée granulaire, afin de soutenir la production dans l’une des plus anciennes cimenteries du monde.

Aalborg Portland (AP), au Danemark, est la plus ancienne cimenterie au monde encore en activité, avec plus de 130 ans d’histoire depuis sa fondation en 1889. Elle demeure l’une des plus grandes usines d’Europe, avec 4 fours et une capacité de production annuelle d’environ 2,5 millions de tonnes de ciment. Située près de la ville d’Aalborg, dans la région du Nordjylland, c’est la plus grande entreprise industrielle de la région, employant des centaines de personnes directement et via ses sous-traitants locaux. En 2004, Aalborg Portland a été acquise, avec Unicon A/S, par le groupe Cementir.

Aalborg Portland s’est engagée dans une stratégie de durabilité visant à réduire ses émissions annuelles de CO₂ fossile à 600 000 tonnes d’ici 2030. Trois leviers principaux sont poursuivis pour atteindre cet objectif :

• La transition vers de nouveaux ciments composés (FutureCEM) à teneur réduite en clinker.
• Le remplacement des combustibles fossiles par des combustibles biogéniques.
• La mise en œuvre de la capture et du stockage du carbone (CSC).

Euromecc a rejoint la feuille de route verte d’Aalborg Portland pour FutureCEM® via un contrat EPC portant sur la fourniture d’une solution complète pour la réception, le stockage, le dosage et le transport de l’argile calcinée.

Phase de faisabilité
En parcourant l’architecture du site d’Aalborg Portland A/S, on est frappé par le contraste entre bâtiments anciens, espaces verts et équipements à la pointe de la technologie.

L’argile calcinée a été introduite en 2021 comme nouveau matériau cimentaire complémentaire à l’usine Aalborg Portland, avec le lancement du nouveau ciment FutureCEM. Initialement, cette argile calcinée provenait d’un fournisseur externe et était produite dans des fours rotatifs. Ce matériau étant de nature granulaire, il est désigné par le terme argile calcinée granulaire (GCC). À terme, si les volumes augmentent, AP pourrait internaliser la production, auquel cas l’argile passerait probablement d’un état granulaire à un état poudreux.

Une fois la fiche technique du matériau clarifiée, Euromecc a été sollicitée pour son expertise dans le domaine du stockage et de la manutention des matériaux en vrac.

La demande initiale concernait une capacité de stockage de 10 000 tonnes d’argile calcinée, à réaliser en deux phases avec deux silos identiques de 5 000 tonnes. En examinant le site et la viabilité du plan, un emplacement potentiel a été identifié près de la clôture de la route, nécessitant peu de modifications, puisque l’argile est livrée par camion.

Cependant, le principal défi était lié au transport pneumatique de matériaux granulaires depuis les silos vers les broyeurs. Selon certains fournisseurs, cela nécessitait l’installation d’un concasseur pour rendre le matériau compatible avec le processus. Dès le départ, cette solution a été jugée trop complexe et coûteuse, impliquant de nombreux équipements : concasseurs, élévateurs, cribles, pompes, cyclones, filtres, etc.

Ainsi, l’idée d’un concasseur pour une durée d’utilisation limitée a été rapidement écartée comme sous-optimale.

Après une révision interne chez Aalborg Portland, la conception du système de stockage a été revue en faveur de deux silos plus petits de 3 000 tonnes et d’un transporteur mécanique à bande vers les broyeurs à ciment.

La solution
Après six mois de discussions approfondies, tous les aspects préliminaires ont été évalués, ce qui a conduit à considérer un nouvel emplacement pour les silos, ainsi qu’un autre système de transport.

Un emplacement plus adapté a été identifié à environ 80 m au sud du précédent, plus proche des deux broyeurs à ciment, facilitant ainsi l’usage d’un convoyeur mécanique.

Pour ce nouvel emplacement, une solution a été développée, comprenant deux silos en acier de 3 000 tonnes chacun, à installer en deux phases (la seconde étant optionnelle) :

• Le Silo 1 est prévu pour la première étape, alimenté par un convoyeur à bande simple de 100 m de long.
• Le Silo 2, qui pourrait être installé ultérieurement, sera alimenté par un convoyeur à tube doublement courbé et une courte chaîne à raclettes.

Les deux silos sont conçus pour accueillir ultérieurement un système d’aération au niveau du cône inférieur, ce qui leur permettra de s’adapter à différents matériaux. Une fois la configuration validée, les discussions techniques ont porté sur les aspects d’exploitation, environnementaux, de faisabilité du plan, etc.

La proposition de Euromecc a intégré tous les critères nécessaires à la conception d’un alimentateur de surface, capable de décharger jusqu’à 6 camions par heure (soit une capacité de 250 t/h), envoyant le matériau à un élévateur à godets alimentant le silo. Le matériau est ensuite évacué par gravité vers un tapis doseur très précis, qui régule le débit avant que le matériau ne rejoigne un groupe de convoyeurs menant à une chaîne à raclettes existante.

Toute la solution a été conçue avec une attention particulière aux émissions de poussière et de bruit, afin de respecter les réglementations environnementales et de réduire l’impact, en utilisant des revêtements isolants et en fermant tous les points de transfert.

Une fois le projet attribué, la phase de développement a pu commencer. L’équipe Euromecc a travaillé en étroite collaboration avec ses homologues d’Aalborg Portland pour approfondir chaque aspect des opérations quotidiennes, des accès, des routines de maintenance, de la circulation des camions, des interférences, des bonnes pratiques et des standards.

Par exemple, il est apparu que la conception initiale de la station de réception était surdimensionnée, elle a donc été remplacée par une version plus compacte afin de ne pas entraver la circulation routière et de permettre une maintenance standard sans interventions lourdes.

Une fois les détails techniques finalisés, les équipes d’AP et de Euromecc se sont concentrées sur l’aspect esthétique du site, cherchant une finition qui s’intègre visuellement à son environnement. Une palette de couleurs adaptée a été choisie pour chaque équipement, avec un motif en damier sur le corps des silos, dans différentes nuances de bleu et de blanc.

Début du chantier
Après plusieurs mois de conception (civile, mécanique, électrique, etc.), le 16 novembre 2022, l’équipe Euromecc a démarré les travaux sur le site. Le plan final comprend une grande dalle principale en béton pour supporter le silo, avec un escalier et un élévateur à godets, une seconde dalle pour l’alimentateur avec sa rampe, ainsi que sept petites fondations en béton pour soutenir le convoyeur principal.

Malgré des conditions météorologiques difficiles et des journées courtes, il a fallu moins de 11 semaines à l’équipe Euromecc pour réaliser les fouilles, la stabilisation du sol, le coffrage métallique et les coulées de béton. Le tout a été supervisé par des sous-traitants locaux pour garantir la qualité de l’exécution selon les normes danoises.

La première phase a nécessité environ 400 m³ de béton, avec différentes classes et consistances, et s’est achevée juste avant le Nouvel An.

Début janvier, l’équipe est revenue à Aalborg pour finaliser les bordures, paver la majeure partie de la zone et terminer les joints avant l’arrivée des premières livraisons.

En raison de la taille restreinte du site de construction et de l’activité en cours de la cimenterie, l’ensemble de la conception et de la fabrication a été pensé pour faciliter le montage. Le premier composant livré a été le convoyeur de chargement principal, prévu pour être mis en place à la mi-février avec les supports en acier des silos, afin de permettre une adaptation précise aux connexions avec la chaîne à raclettes existante.

Conclusion
Ce projet représente une étape clé dans la feuille de route verte d’Aalborg Portland. Au moment de la rédaction de cet article, la première phase des travaux civils venait de s’achever et la phase de montage allait commencer. Le convoyeur principal est en cours d’assemblage avec la sous-structure du silo, et les phases suivantes seront réalisées dans les mois à venir.

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