Remise en état de l’affinerie et du four de grillage de Kamoto

Conception

selon les spécifications du South African Bureau of Standards

5,6%

en deçà du budget

Four de grillage

de 8 mètres de diamètre

Défis

Une mine de cobalt et de cuivre construite dans les années 1960 avait été fermée, et de nouvelles pièces d’équipement étaient nécessaires pour le redémarrage de l’affinerie. Il fallait remplacer le four de grillage par un nouvel équipement de capacité supérieure.
Les grands fours de grillage par lit fluidisé fonctionnant à hautes températures sont soumis à des contraintes thermiques plus importantes que les autres, ce qui entraîne des problèmes d’intégrité structurale. Dans ce cas, le problème était aggravé par les lourds besoins en entretien des compartiments de transfert des solides, qui causaient de longs temps d’arrêt.

Solutions

Les travaux comprenaient la conception et la construction de deux nouveaux fours de grillage par lit fluidisé pour le concentré de cuivre et le cobalt en remplacement des trois fours existants.
Des échantillons de matériaux d’alimentation ont été testés et nous avons effectué une modélisation mécanique et thermique étendue pour l’équipement de procédé. L’objectif était d’assurer l’intégrité structurale et de réduire les besoins en entretien.
Nous avons élaboré des concepts novateurs pour la plaque de tuyère, les poutres de la fondation à grille et les joints de dilatation en vue de réduire les contraintes thermiques et d’augmenter l’intégrité structurale.
Nous avons produit des plans de fabrication détaillés et fourni les spécifications requises pour l’équipement, pour ensuite nous occuper de l’approvisionnement de l’équipement. Enfin, nous avons assuré le soutien des activités d’installation des matériaux réfractaires et la mise en service à chaud, ce qui a permis une accélération rapide de la mise en production.

Highlights

Conception d’une nouvelle plaque de tuyère pour réduire les contraintes thermiques et utilisation d’une enveloppe « chaude » pour éviter la condensation de l’acide et prolonger la durée de vie du four de grillage.
Modélisation mécanique et thermique complète de l'enveloppe, du toit, de la plaque de tuyère, du joint de dilatation, des poutres de la fondation à grille et de la boîte à vent du four de grillage.
Décharge des solides directement par la jambe de scellement et non par les compartiments de transfert, dans le but de réduire l’entretien et les temps d’arrêt.
Distribution améliorée des tuyères permettant d’introduire de façon plus homogène l’air de fluidisation dans le four de grillage en plus de maintenir parfaitement l’intégrité structurale des éléments de la cuve du four.

Le projet en chiffres

20 tonnes par heure = taux d’alimentation de boues et de solides
700 degrés Celsius = température du four de grillage à lit fluidisé
150 degrés Celsius = température du refroidisseur de produits calcinés à lit fluidisé
2 nouveaux fours de grillage de 8 mètres de diamètre pour remplacer les 3 anciens