cimenterie

Une cimenterie est une installation industrielle qui produit du ciment Portland, la fine poudre grise qui lie le sable et les granulats pour former le béton. L'usine prend du calcaire, de l'argile, de la silice et du minerai de fer, les chauffe à environ 1450 degrés Celsius dans un four, refroidit le clinker résultant et le broie pour obtenir le produit fini. Une usine typique produit entre 500 et 5000 tonnes par jour, selon la taille du four et la conception de l'équipement.

Le cœur de toute cimenterie est le four, généralement un long tube d'acier rotatif revêtu de briques réfractaires. Les matières premières sont introduites à l'extrémité froide; la chaleur circule à contre-courant dans le four dans une conception de four rotatif, ou les matériaux tombent à travers une série de chambres de préchauffage dans les usines plus modernes. Ce processus de chauffage dégage le dioxyde de carbone du calcaire et combine chimiquement les oxydes en silicates de calcium qui confèrent au ciment Portland sa résistance.

Une cimenterie en activité fonctionne en continu pendant des mois ou des années entre les arrêts de maintenance. Après refroidissement, le clinker est stocké dans des silos, puis envoyé à travers des broyeurs à boulets où il est réduit en une poudre fine, généralement de 2 à 3 micromètres de taille moyenne de particule. Du gypse est ajouté pendant le broyage pour contrôler le temps de prise. La collecte de poussière est essentielle : les cimenteries émettent des quantités importantes de particules et doivent utiliser des filtres à manches, des précipitateurs électrostatiques ou des épurateurs humides pour respecter les réglementations en matière d'émissions.

La préparation des matières premières est une tâche exigeante en main-d'œuvre. Le calcaire est extrait et concassé sur place; l'argile et d'autres additifs sont acheminés et mélangés selon une chimie précise avant le four. L'alimentation du four doit respecter des ratios étroits de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer, vérifiés par analyse XRF ou méthodes chimiques humides. De petits écarts affectent la résistance et le temps de travail du ciment.

Le terme « works » est utilisé au Royaume-Uni et dans le Commonwealth; les usines américaines sont plus souvent appelées « cement plants » ou « mills ». Une cimenterie est généralement située près de gisements de calcaire et nécessite une alimentation électrique fiable, un bon accès routier ou ferroviaire pour le transport en vrac, et suffisamment de terrain pour l'extraction. L'industrie est énergivore et capitalistique, les usines modernes représentant des investissements de dizaines de millions de livres.