Brevet FR2445205A1 — publié le 19800725

La présente invention concerne d'une façon générale une technique de manutention et de transport de ciment, et, plus purticu- Iiêre"ent, une telle technique permettant le stockage prolongé et le transport du ciment sans les inconvénients et les pertes que l!on rencontre frequemment comne- consequence de l'absorption d'humidité. Dans le passe, le stockage et le transport du ciment pulvéru- lent ont été l'occasion de pertes inportantes résultant de l'absorption d'eau causant la prise en masse du ciment. Ctest- -dire que l'on a adopté antérieurement des mesures spéciales comme un emballage trspoméa- ble è l'eau ou une déshydratation de l'atmosphere ambiante pour éviter qu'une fraction importante du ciment ne fasse prise durant le stockage prolongé et le transport. Ces difficultés de stockage et de transport sont encore plus grandes quand il est nécessaire de transporter le ciment sur des distances relativement longues. Par exemple, la seule manière pratique de fournir du ciment à partir, par exemple, des Etats-Unis d'PmErique ou de l'Europe à un utilisateur du Proche-Orient ou d'aurique du Nôrd consiste à le transporter par navire. Toutefois, non seulement cela exigeait dans le passe qu'on prenne des mesures pour lutter contre la possibilité continuelle d'absorption d'humidité durant un long voyage par mer, mais encore, en raison du volume relativement important de ciment, le transport par navire classique laisse beaucoup à désirer. Dans la production de ciment, que ce soit par un procédé par "voie sèche" ou par "voie humide", une des étapes finales consiste à chauffer les ingrédients pulvérisés à une temperature de plus de 14300C environ, après quoi le ciment présente sa caractéristique principale de pouvoir se prendre en une masse dure ressemblant à de la pierre lors d'un mélange avec de l'eau et divers ingrédients, suivi d'un séchage complet. Selon un aspect principal de l'invention, les ingrédients pulvérisés du ciment sont conservés et/ou transportes avant l'étape de cuisson, et, quand ils ont étés amenés dans la région générale d'utilisation, alors ils sont chauffés à la température nécessaire pour donner le ciment final. Selon un autre aspect, les ingrédients non cuits du ciment, sous la forme d'une bouillie en cas de fabrication par un procédé par "voie humide", ou mis sous la forme d'une bouillie en cas de fabrication par un procédé par "voie sèche", sont transportes dans un pétrolier lors de ce qui est typiquement un retour à vide (par exemple des Etats-Unis d'érlque au Proche-orient). On ajoute un fluidifiant à la bouillie, réduisant sa viscosité et la rendant ainsi plus facile å pompeur pour introduction dans les citernes du pétrolier et évacuation de ces citernes Le dessin représente schematiquement les diverses étapes de traitement et de manutention selon la présente invention. Les principaux ingrédients du ciment dit portland et leurs proportions relatives sont : chaux, 60 % ; silice, 25 8 ; alumine, 10 % et le complément en oxyde de fer et gypse. Cawne le principal ingrédient est la chaux, la plupart des fabriques de ciment sont situées pres d'une carrière de calcaire et les autres matières sont habituellement amenées à la fabrique de ciment par train ou par camions. Les Etats-Unis d 'mé- rique produisent actuellement environ un cinquième de la production mondiale de ciment, les autres producteurs principaux étant la Roussie, l'Allemagne de l'Ouest, le Japon, la Grande-Bretagne, l'italie et la France. il est évident que les nations en voie de développement d'Afrique et du Proche-Orient, par exemple, qui ont grand besoin de ciment à utiliser dans la construction de routes, de bâtiments, etc..., doivent importer leur ciment en provenance d'une ou plusieurs des nations productrices. Cela suppose un transport par mer sur des distances relativement grandes avec les difficultés associées dont on a déjà parlé et c'est principalement pour réduire ces difficultés et pour obtenir un procédé de transport économiquement utilisable que la présente invention a été conçue et c'est à ce propos qu'elle a ses avantages les plus importants. Sur le dessin, les diverses étapes de ce qu'on appelle quelquefois un procédé "par voie humide" pour la production de ciment sont représentées sous la forme de "blocs de fonctions" en haut du dessin. Ainsi, sans entrer dans le détail, le calcaire extrait 10, qui peut com- prendre des roches calcaires aussi grosses qu'un piano à queue, est mélangé avec du sable, des déchets de bauxite et de l'oxyde de fer, comme énuméré en 11 et le mélange est initialement concassé dans un broyeur primaire 12. Ensuite, les matières sont encore fragmentées dans un broyeur secondaire 13 en fragments d'environ 2 cm. Un stockage tempo- raire est prévu en 14 pour la production de 13. En meme temps, de l'argile provenant d'une source appropriée 15 est passée à travers un broyeur 1G, nelangée avec de l'eau, passée au moulin -17 et ensuite stockées temporairement en 18.Les matières stockées en -14 et -18 sont mélangées sous-lr forme d'une bouillie et leur grosseur de particules est encore réduite dans un broyeur à boulets 1F. Les ingrédients du ciment correctement mélangés et d'une grosseur appropriée de particules, mais non-cuits et ne constituant donc pas un ciment fini, sous la forme d'une bouillie, sont ensuite transportés d'une maniere classique (par camions ou par voie ferrée) à un port d'embarquement A pour stockage temporaire ou transport irrmédiat. Carme les ingrédients du ciment à ce moment n'ont pas été cuits, ils ne peuvent pas se prendre en masse ou durcir même si par inadvertance on les laisse sécher Dans la préparation pour le transport, la bouillie de constituants non-cuits du ciment est mélangée avec un fluidifiant approprié pour réduction de sa viscosité. Bien que d'autres diluants puissent se révéler satisfaisants, le diluant vendu sous la désignation carmerciale A A (un ligninesulfonate d'ammoniun) par Crown Zellerbach Corpora- tion, Camas, Washington, est excellent à cet effet. La bouillie ainsi fluidifiée est alors facilement refoulée dans la cale vide d'un pétrolier 20, en utilisant le même matériel de pompage qu'utilisé normalement pour le pétrole brut. Bien que le ciment en poudre soit considérablement plus dense que le pétrole brut, il est facile à poper quand il est sous la forme dtune bouillie, en particulier quand cette bouillie est fluidifiée carme decrit. De plus, bien qu'une certaine variation dans la densité de la bouillie soit acceptable pour les appareils de pompage, quand on a introduit dans un pétrolier la quantité de bouillie ayant le même poids qu'un chargement complet de pétrole, la hauteur du ciment dans la cale ou les citernes du navire est a peu près la moitié de la hauteur d'une charge complète de pétrole commue représenté en 21. après le transport de la bouillie de ciment jusqu'à un endroit d'utilisation (port B), la bouillie est évacuée par un appareil de pom- page classique P et stockée temporairement d'une maniera classique comme en 22. Le stockage sera effectué dans la plupart des cas dans les entre pôts du port B, après quoi la bouillie est transportée par camion, par train ou par appareil transporteur, suivant le cas, à un four ou la bou2l;le est cuite à une température élevée (870-1490 C), qui transforme les matières an une substance appelle clinker. Ce clinker est ensuite écrasé et broya dans un tube broyeur en une poudre très fine d'une consistance se rapprochant de celle d'une farine et c'est le ciment fini. Il y a certains types de pétroliers appelés OBO (Ore/Bulk/Oil, c'est-a-dire minerai/matière en vrac/pEtrole) qui sont préférés pour la mise en oeuvre de la présente invention. Ces navires ont un double fond et les matières de la cargaison sont déchargées par un appareil de pompage 23 situé au fond de la cale. Ainsi, carme indiqué en 24, la bouillie d'ingradients de ciment est représentée en cours de déchargement d'un OBO. Une raison majeure pour laquelle on préfère utiliser un OBO dans le pro cédé selon la présente invention est que l'installation de pompage se trouve au fond de la cale, réduisant ainsi le problème de matières lais sées dans la partie inférieure des citernes qui pourraient être consi dérées corme une impureté. C'est-à-dire que par rapport au pétrolier plus classique qui pompa à partir du haut et laisse donc un résidu dans les citernes, un OBO peut décharger la quasi-totalite des matières de ses citernes. Si le ciment est fabriqué par un procédé "par voie sèche", les oenstitLtrts du ciment, mélangés et réduits à la grosseur voulue de particules, mais non -cuits, sont mis sous la forme d'une bouillie qui est refoulée sans la cale du navire comme ci-dessus. Egalement, il est important qu'un fluidifiant approprié soit ajouté à la bouillie. Non seulement le transport des ingrédients du ciment de la manière décrite et le traitement final dans la région éloignée ou se trouve l'utilisateur ont les avantages indiqués, mais encore le problème de contamination est minimal, qu'il s'agisse de contamination par les ingrédients du ciment ou de contamination de ces ingrédients. Par exemple, tout pétrole qui reste dans la cale et est absorbé par les constituants du ciment est rapidement brûlé dans la cuisson au four qui suit. De plus, tous ingrédients du ciment entraînés dans le pétrole brut sont en quantité minimale et ne posent pas de problème de contamination dans le traitement ultérieur. REVESDICRTICSS 1. Un procédé de fabrication de ciment selon lequel les cons titubants du ciment sont mélangés, réduits en particules de grosseur voulue et chauffés dans un four, caractérisé en ce que - on forme une bouillie des constituants du ciment melangés et réduits en particules de grosseur voulue - on transporte la bouillie à une région d'utilisation ; et - on chauffe la bouillie à une temperature et pendant un laps de temps convenables pour transformer la bouillie en ciment en poudre sec. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il carprend l'étape supplémentaire consistant à ajouter un fluidifiant à la bouillie. 3. Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transport comprend les opérations- consistant à refouler la bouillie dans une cale de navire, à transporter la bouillie à la région d'utili- sation et à refouler la bouillie de la cale du navire à une installation de stockage. 4. Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transport comprend les opérations consistant à charger la bouillie dans la cale d'un pétrolier, à transporter la bouillie jusqu'à une région de production de pétrole et à décharger la bouillie dans cette région, de manière que le pétrolier soit utilisé durant ce qui serait normalement un retour à vide. 5. Un procédé de fabrication de ciment pour utilisation finale à un endroit éloigné de la source des matières constituant le ciment, caractérisé en ce que - on réduit les constituants du ciment à la grosseur voulue de particules et on les mélange de manière à former un mélange ressemblant généralement à une poudre - on mélange ce mélange de constituants du ciment avec de l'eau et un fluidifiant de manière à former une bouillie - on refoule la bouillie dans une cale de navire - on transporte la bouillie à un endroit éloigné; - on refoule la bouillie de la cale du navire à une installa tion à terre non chauffe la bouillie de manière a former des clinkers ; et - on broie les clinkers à une consistance finement broyée. 6. Un procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fluidifiant est du lignine-sulfonate d'ammonium.