C’est à Lázaro Cárdenas, à proximité stratégique du plus important port mexicain de matières premières, que le plus grand aciériste mondial, Arcelor Mittal, produit des brames selon le procédé DRI-EAF (préréduits et fours électriques). Ce procédé de fabrication permet d’obtenir une structure superficielle homogène et une meilleure qualité pour les 3,8 millions de tonnes de brames produites chaque année. Un constituant important de la fabrication des brames est le coke. Assurant, d’une part, la chaleur nécessaire dans le haut-fourneau, il doit, d’autre part, être reconditionné à l’issue du process de fabrication.
On désigne par brame un bloc d’acier, d’aluminium ou de cuivre coulé dont la largeur et la longueur sont un multiple de son épaisseur. Les brames se fabriquent par coulée et laminage et sont la matière première des tôles et feuillards. Les dimensions d’une brame sont adaptées à celles du produit désiré.
Lors de la fabrication des brames, les résidus de combustion dans le haut-fourneau produisent des déchets comme, par exemple, ce que l’on appelle le poussier de coke ou la boue de four. Il est possible de les reconditionner et de les réinjecter ultérieurement dans le process de combustion. C’est à cet effet qu’est installée sur le site de l’aciérie une unité de recyclage de Diproinduca, qui réutilise ces déchets.
L’entreprise d’origine canadienne s’est fait un nom ces vingt dernières années dans le domaine de la valorisation des déchets de process industriels des mines et de la sidérurgie. Des unités de recyclage de l’entreprise sont installées au Canada, au Mexique, au Venezuela et sur l’île de la Trinité. Le spécialiste en recyclage de déchets industriels transforme les déchets de la production de l’acier en briquettes pouvant être réutilisées pour chauffer le haut-fourneau de l’aciérie. L’important est de mélanger les différents constituants des briquettes dans des proportions bien précises. De l’eau, du ciment et des additifs chimiques soigneusement sélectionnés sont ajoutés aux déchets pour lier les différents éléments.
Le dosage précis des divers constituants est assuré à Lázaro Cárdenas par une solution d’automatisation Festo. « C’est une véritable solution complète qu’ont conçue les ingénieurs de systèmes de Festo Mexique, de la mise au point du concept technique à la livraison de l’équipement de commande », explique Alexander Vargas, directeur de la gestion des produits Process Automation chez Festo.
Le système d’automatisation intégré dispose d’un système de pesage comportant des cellules montées sur les bandes transporteuses et sur la trémie de ciment spécialement conçue à cet effet. S’y ajoutent des équipements de prémélange et de mélange, moteurs électriques compris, ainsi que de dosage de l’eau et des additifs chimiques, avec les vannes de process pneumatiques nécessaires. Le système de pesage équipant la trémie de matières premières assure le dosage exact des déchets pour le lot considéré. Ce dernier est acheminé à un prémélangeur et homogénéisé. Dans le mélangeur qui suit, on ajoute l’eau, le ciment et les additifs chimiques. Dès que le mélange a la bonne composition, le mélangeur s’ouvre et transporte l’ensemble du lot à la briqueteuse, qui façonne les briquettes.
« Lors du développement de la solution complète, les ingénieurs mexicains ont mis en œuvre avec succès leur savoir-faire en automatisation de process tout au long des différents niveaux de la pyramide de l’automatisation », indique Vargas qui, dès le départ, accompagnait le projet en tant qu’expert détaché par le siège de Festo. Au niveau des capteurs-actionneurs, différentes vannes de process automatisées, telles que l'actionneur quart de tour DAPS ouvrant et fermant les vannes papillon, commandent et régulent tous les flux importants de l’installation.
Sur le terrain, trois terminaux CPX répartis, connectés par Profibus DP, acquièrent les signaux des instruments installés sur le site. Bien protégés dans des armoires en inox livrées prêtes-à-installer, ils résistent, même en extérieur, au climat tropical de la côte pacifique mexicaine.
Le « cerveau » de l’installation est, au niveau de la commande, l’automate programmable CECX-X-C1. Un système SCADA visualise les différents secteurs et équipements de l’installation à l’intention de l’opérateur. La communication avec l’API et le SCADA est assurée par un réseau Ethernet. Le programme de l’API, intégrant le système SCADA, contrôle l’ensemble du processus de fabrication, qui peut se commander soit en automatique soit en manuel. L’API maître, sous forme de l’automate CECX-X-C1, traite les informations et les transmet au logiciel SCADA. Quatre écrans permettent de visualiser le synoptique général de l’installation, les paramètres, les événements et les rapports.
« Dans ce projet, les ingénieurs systèmes mexicains ont mis leurs connaissances en automatisation dans la balance à toutes les étapes du projet, de la conception technique au service après-vente, en passant par la fourniture de la commande », souligne l’expert en automatisation M. Vargas. L’automatisation aux quatre niveaux de la pyramide assure aujourd’hui un recyclage extrêmement efficace du précieux combustible qu’est le coke, préserve ainsi l’environnement et augmente la productivité de la fabrication des brames.
9140 Leslie Street, Suite 404
Richmond Hill, ON, L4B 0A9
Canada
Domaine d'activité : construction d'installations pour le recyclage industriel
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Berkeley Square
London W1J 6DA
Angleterre
Domaine d'activité : le plus grand aciériste mondial, possédant des aciéries et des mines de fer dans le monde entier