Procédé industriel ou manufacturier 5M et +

Procédé industriel
ou manufacturier 5M et +
2012
Amélioration de l'étanchéité des portes de four basculant
Réalisé chez : Rio Tinto Alcan inc. - usine Arvida
Présenté par : Philippe Thériault
Rio Tinto Alcan inc. - usine Arvida
Description du projet
Coûts du projet
L'usine d'Arvida est entrée en opération en 1926. Elle compte actuellement 758 employés et
produit annuellement 176 000 tonnes métriques d'aluminium primaire. L'aluminium produit est
transformé en billettes d'extrusion et en gueuses de refonte. L'usine livre aussi une certaine
quantité de métal en fusion aux autres installations régionales selon les besoins de production.
Coût global du projet
712 500 $
Coût global dédié à l'efficacité énergétique
712 500 $
C'est au centre de coulée qu'est transformé l'aluminium primaire. En 2011, la production de billettes
d'extrusion a été de 112 000 tonnes métriques. Le centre comprend 3 fours basculants dont un
four tampon, chacun équipé d'un brûleur au gaz naturel; de quatre fours d'homogénéisation
électriques, un centre de sciage et un département d'expédition.
GM
Subventions et participations externes
Coût final du projet
123 914 $
588 586 $
Période de retour sur l’investissement (PRI et/ou autres indicateurs financiers)
Le projet visait l'amélioration d’un des fours basculants et du four tampon. Un des éléments
qui affecte la consommation en gaz naturel des fours est l'infiltration d'air. Ces infiltrations se
retrouvent là où il y a des ouvertures : thermocouple, volet de cheminée, bec de coulée et portes
de chargement. Ce sont ces dernières qui représentaient la plus grande source d'infiltration. Au
nombre de cinq, il était possible d'apercevoir l'intérieur du four à travers les interstices des
portes et l'analyse des gaz de combustion à la cheminée présentait une concentration
anormalement élevée d'oxygène, confirmant ainsi les infiltrations d'air.
Avant subvention(s)
Après subvention(s)
5,9 ans
4,8 ans
Le défi qu'a dû relever l'équipe de projet fut de concevoir des portes robustes et de réduire
significativement l'espace entre les portes tout en assurant une opération fluide d'ouverture
et de fermeture.
Le nombre de portes a ainsi été réduit de cinq à trois, diminuant le nombre d'interfaces entre
les portes. De plus, les côtés de porte ont été redessinés en parties mâle et femelle s'emboîtant
l'une dans l'autre. Ensuite, afin d'assurer une opération fiable et d'améliorer l'étanchéité entre
les portes et les parois du four, le système d'ouverture fut aussi revu. Les économies en gaz
naturel découlant de cette amélioration ont été de 400 000 m3 par année pour les deux fours.
Mesures implantées :
Ce nouveau concept de porte s'emboîtant les unes dans les autres et la réduction du nombre
de portes font partie des meilleures pratiques. Cette solution a été installée sur les fours 41 et
42 du centre de coulée d'Arvida et est en implantation dans l'ensemble de nos centres de
coulée. Actuellement, les usines d'Alma, de Laterrière et de Grande-Baie ont remplacé les
portes de certains de leurs fours (6 fours au total). L'implantation se poursuit selon la disponibilité
des équipements (car un arrêt majeur est requis pour réaliser la modification) et le rythme de
réalisation du plan d'investissement de chaque usine.
Impacts secondaires
Ce projet a permis des économies de 405 000 m3, soit 120 000 $ annuellement. Cette solution
est en implantation dans l'ensemble de nos centres de coulée. Actuellement, les usines d'Alma,
de Laterrière, de Kitimat et de Grande-Baie ont remplacé les portes de certains de leurs fours.
L'implantation se poursuit selon le calendrier de disponibilité des équipements (car un arrêt
majeur est requis pour réaliser la modification) et le rythme de réalisation du plan d'investissement
de chaque usine. Typiquement, les réductions de consommation lors de l'implantation de ce type
de porte sont de l'ordre de 5 à 15 %, dépendant de la condition initiale du four.
La réduction de la consommation de gaz naturel permet une réduction des gaz à effet de serre
de l'ordre de 800 tCO2éq annuellement.
Un des impacts positifs qui n'avait pas été prévu a été la réduction du bruit émis par le brûleur. En effet,
les portes étant plus étanches, il en résulte un fonctionnement plus silencieux pour les opérateurs.
Le niveau de bruit a été mesuré avant et après sur le four #1 à l'usine Laterrière; la réduction a
été de 8 dB.
Impacts énergétiques
Économies de gaz naturel
Initial (F)
Final (G)
Économies (F-G)/F x 100
1 840 000 m3/an
1 435 379 m3/an
22 %