Le détartrage des réfractaires et l'élimination des dépôts dans une tour de préchauffage sont des opérations longues et risquées. Le fabricant mondial LafargeHolcim montre l'exemple avec son usine britannique de Cauldon. Un robot de détartrage sur mesure, radiocommandé par Brokk et monté sur un bras télescopique, est désormais utilisé dans l'usine. Cette solution, saluée pour son approche axée sur la sécurité, a permis d'optimiser le détartrage.
Dans le comté de Staffordshire, dans les West Midlands en Angleterre, la cimenterie de Cauldon se niche au cœur de collines verdoyantes. Le petit village de Cauldon est bordé par Manchester au nord et Birmingham au sud, et se trouve à la lisière du parc national de Peak District, le plus ancien du pays. On y fabrique du ciment depuis 1957. En un peu plus de 60 ans, l'extraction du calcaire a contribué à l'essor d'une communauté moderne, et la cimenterie a joué un rôle essentiel dans la reconstruction du Royaume-Uni après la Seconde Guerre mondiale.
On dit que la tour de préchauffage de Cauldon est un élément aussi emblématique de la vallée que les chênes. La région de Cauldon possède une longue tradition d'extraction de calcaire, remontant à plusieurs siècles ; ce n'est donc pas un hasard si la première usine de traitement à sec y a été construite. Sa création a contribué à moderniser l'industrie, et l'usine a été mise à niveau avec des échangeurs de chaleur dans les années 1980.
Au sud de l'usine se trouve la carrière de calcaire d'où partent quotidiennement des camions de 65 tonnes. Plusieurs carrières de calcaire ont été ouvertes aux alentours de Cauldon au fil des ans, et le site a ensuite été réhabilité. La première zone qui devint une profonde carrière de calcaire est aujourd'hui un lac entouré d'une faune et d'une flore riches. Des essais sont en cours pour déterminer la meilleure façon de recréer la biodiversité sur les terres calcaires, et ils donnent déjà d'excellents résultats.
Plus de 40 espèces d'oiseaux ont été recensées dans l'ancienne carrière, sur les champs restaurés et aux alentours de la cimenterie – un indicateur fort de la biodiversité et de la bonne restauration du site. Lafarge Cauldon s'efforce depuis plusieurs années de réduire son empreinte carbone et environ 601 050 tonnes de carburants utilisés proviennent actuellement de matériaux recyclés. L'entreprise met tout en œuvre pour réduire son impact environnemental. Elle se situe actuellement en dessous du seuil d'émissions autorisé, et ce depuis plus de 10 ans.
LafargeHolcim, géant mondial présent dans une soixantaine de pays et employant plus de 70 000 personnes, a réalisé une excellente performance en 2019 à l’usine de Cauldon grâce à une optimisation progressive de ses processus et à une politique de sécurité renforcée pour ses employés. L’usine a d’ailleurs reçu le Prix mondial de la santé et de la sécurité de LafargeHolcim pour son action lors de l’arrêt de production de janvier.
C'est à cette période de l'année que la production est généralement interrompue pour effectuer des opérations de maintenance telles que le détartrage des dépôts accumulés pendant le processus, et que l'usine fait l'objet d'une révision complète. L'essentiel des efforts de l'usine est consacré à rattraper le retard accumulé durant les trois semaines d'arrêt habituel, mais assurer la sécurité des opérations pendant cette période de production intense est également une préoccupation majeure. Historiquement, cela n'a jamais été chose facile.
Le travail en espaces confinés, tels que les cyclones et les fours de calcination de la tour de préchauffage, comporte des risques, notamment de chute d'objets, malgré les filets de sécurité et les nombreux autres dispositifs de protection mis en place. Pour nettoyer le revêtement, les ouvriers doivent accéder à l'intérieur par des trappes, puis procéder au nettoyage manuel, du haut vers le bas, une opération qui prend au moins 48 heures dans le four de calcination de l'usine de Cauldon. L'extraction manuelle de tous les débris est également un processus long et fastidieux.
L'opérateur peut choisir la meilleure position pour superviser le travail en toute sécurité.
Prioriser la sécurité
Une nouvelle solution est le ‘ Brokk Descaler ’, proposé par Brokk, entreprise suédoise leader dans le domaine des machines de démolition radiocommandées. Le nettoyage des fours à ciment à l'aide d'un robot Brokk est une pratique courante depuis plusieurs décennies. La particularité du Brokk Descaler réside dans sa capacité à travailler verticalement, grâce à une technologie spécialement conçue et montée sur un bras télescopique unique.
Le détartrant est électrique et idéal pour les travaux intensifs et exigeants en cimenterie. Malgré sa taille compacte et flexible, le robot dispose d'une portée et d'une puissance suffisantes grâce à son marteau-piqueur pour éliminer le revêtement accumulé lors du processus de production. Le robot permet de se prémunir contre les risques professionnels à l'intérieur du four. Un seul opérateur, travaillant à distance de sécurité, suffit, et le robot est capable de détartrer beaucoup plus rapidement qu'une équipe entière. Dans un secteur où une heure d'arrêt entraîne une perte de production, l'investissement dans un Brokk Descaler est très rapidement rentabilisé.
L'opérateur peut choisir la meilleure position pour superviser le travail et n'est pas exposé au stress thermique, aux vibrations, aux gaz, ni au risque de chute de matériaux, ni même à une plaque de calamine complète.
Retour sur investissement rapide
L'usine LafargeHolcim de Cauldon est désormais reconnue comme une référence en matière d'environnement de travail. Les employés ont été impressionnés par la réduction des risques liés à l'utilisation du robot dans la tour de préchauffage, et l'entreprise est fière de pouvoir démontrer cette méthode de travail. Bien que la solution ait initialement représenté un investissement plus important, elle a généré des gains considérables en matière de sécurité et a permis de réaliser des économies à long terme. L'usine de Cauldon a ainsi réduit ses coûts de main-d'œuvre et amélioré son efficacité. Le robot descaler permet un gain de temps de 24 à 36 heures.
Pour Cauldon, l'amélioration de l'efficacité était un facteur important, notamment grâce à l'obtention de meilleurs résultats. Le mois de janvier est une période d'investissements importants dans l'usine, consacrée à la maintenance ; il est donc crucial de pouvoir relancer la production au plus vite. Des sous-traitants, ayant suivi une courte formation, ont été engagés pour exploiter la machine Brokk Descaler.
L'usine de Cauldon a désormais à son actif deux arrêts techniques réussis en janvier. Le robot descaler a initialement été sélectionné pour éliminer le revêtement qui s'accumule dans le four de calcination, mais sa mission s'est étendue au fil des ans. L'usine l'a utilisé non seulement pour des travaux dans le four de calcination, mais aussi pour le détartrage du cyclone 4, avant de s'attaquer au détartrage de la section de passage du cyclone dans le corps du cyclone et des briques du four de calcination.
La résistance à la chaleur permet de gagner du temps.
Le Brokk Descaler sera utilisé dès janvier 2021 pour nettoyer le circuit du calcineur. Ce détartrant peut être équipé d'accessoires résistants à la chaleur et, grâce à la protection optimale de ses cylindres et composants, sa mise en service peut débuter plus tôt, sans risque de panne due à la chaleur. Le robot est opérationnel dès que la température atteint environ 80 °C.
L'installation consiste à découper des trappes permettant le passage du robot. Ces trappes ne doivent pas excéder 1 m x 1,5 m ; six ont été ouvertes à Cauldon. L'usine avait préparé les trappes avant l'arrivée du robot en 2019. Les ingénieurs de Cauldon ont dû planifier les travaux et les ont réalisés eux-mêmes. Les trappes étant désormais en place, il suffit de monter la tour Descaler de la plateforme jusqu'à la trappe, puis de mettre le robot en position avant de pouvoir commencer les travaux.
Quiconque connaît l'usine de ciment Cauldon est sans doute au courant des difficultés rencontrées pour mettre en place le robot Brokk Descaler à l'aide d'une grue. L'espace est tout simplement insuffisant. Une route principale passe sous la tour de préchauffage, et la chute d'une pierre pourrait gravement endommager un véhicule. Cauldon a calculé que le robot pourrait être installé dans un ascenseur interne et hissé au niveau requis, d'où il pourrait se déplacer jusqu'à la trappe par ses propres moyens.
LafargeHolcim a utilisé deux robots différents : le plus petit, le Brokk Descaler Single, peut travailler en
Le modèle Brokk Descaler Single peut intervenir dans un espace allant jusqu'à 7,5 m de diamètre, tandis que le grand modèle Brokk DescalerTwin couvre jusqu'à 9,5 m de diamètre. L'espace restreint ne pose aucun problème à ce robot, capable d'opérer sur un angle de 360°. Cauldon commencera également à utiliser le modèle Brokk Descaler Single en 2021, notamment dans l'espace confiné de la colonne montante de gaz.
Le Brokk Descaler est un robot de détartrage radiocommandé, conçu sur mesure et monté sur un bras télescopique, qui a rendu le détartrage plus sûr et plus efficace.
Résumé
Le Brokk Descaler est une solution utilisée dans des cimenteries en Australie, en Lettonie et dans d'autres pays. Cauldon utilise désormais systématiquement ce robot de décrassage, dont le bras télescopique unique permet de travailler plus vite et en plus grande sécurité. Brokk est un acteur de premier plan des robots de décrassage. Les robots Brokk couvrent sept domaines industriels : bâtiment et BTP, souterrains, mines, process, cimenterie, sécurité et sauvetage, et nucléaire. De nombreux clients utilisent les produits Brokk depuis plus de 40 ans ; l'entreprise étudie activement le marché pour comprendre ce que veulent et pourraient attendre ses clients.
