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Röben investit dans l'avenir

Röben établit de nouveaux standards pour la production de briques

En appuyant sur le célèbre « bouton-poussoir rouge », le ministre-président de la Rhénanie-Palatinat Kurt Beck et le directeur général Wilhelm-Renke Röben ont officiellement inauguré la nouvelle briqueterie à Bannberscheid près de Montabaur (région du Westerwald). « Investir dans cet ordre de grandeur est une performance dont une entreprise familiale peut être fière » sont les termes choisis par Kurt Beck pour rendre hommage à l’engagement de Röben Tonbaustoffe GmbH. « Cet investissement est un signal sans équivoque », selon Beck, « prouvant que les excellentes matières premières de la région du Westerwald, la capacité des hommes et la grande tradition dans le secteur de la céramique conduisent aujourd'hui encore à investir. Et il apparaît aussi clairement que le Westerwald est un site sûr pour la production de produits en terre cuite et j'en suis heureux ».

Le projet

La société KELLER ICS d’Ibbenbüren a fourni la nouvelle installation. Le site de Bannberscheid, qui produit depuis 1970 pour Röben des produits réfractaires pour le marché allemand et européen, va devenir avec cet investissement une des briqueteries les plus modernes d’Europe. L’installation a été montée par Röben Tonbaustoffe er KELLER ICS dans la halle existante en neuf mois seulement. Cette installation est en mesure de produire avec trois masses différentes trois types de format. Cette installation peut se prévaloir d’une flexibilité et qualité maximales. La gamme des produits est large : briques de parement, céramiques, de pavage et plaquettes présentant des caractéristiques typiques comme la longévité, la résistance au gel ainsi qu’une diversité de surfaces et de couleurs. La capacité de l’installation se monte à 18 millions de briques et à 20 millions de plaquettes par an.

L’installation de fabrication

Les différents produits sont fabriqués sur trois lignes de fabrication agencées en parallèle. Les lignes de fabrication 1 et 2 produisent des briques de parement, des pavés, des formats spéciaux et des plaquettes d’angle. Une installation de traitement des surfaces permet, si besoin est, de revêtir le boudin vert de différentes textures de surface ou de l’ensabler. Un chanfreinage multilatéral du boudin est également possible grâce au dispositif de chanfreinage sur le coupeur KELLER de type « Stargate ». Le coupeur universel, dans sa version coupe latérale, permet de couper selon le format jusqu'à 5 produits simultanément. Lors du changement de format, on peut régler différentes épaisseurs de coupe. En fonction du format, les distances entre produits et le nombre de produits sur les porte-produits varient. Les porte-produits chargés arrivent dans les wagonnets de séchoir à chambres à disposition via différents dispositifs de transport et de préhension.

La ligne de fabrication 3 produit des plaquettes extrudées à plat, des carreaux fendus et des formats spéciaux. Sur cette ligne de fabrication, deux robots chargent les porte-produits pour permettre le traitement multiple des produits jusqu’à leur chargement sur des porte-produits. Les porte-produits chargés et alignés sont ensuite chargés dans les wagonnets de séchoir à chambres à disposition, comme c'est le cas dans les autres lignes de fabrication. Les wagonnets de séchoir vont de manière entièrement automatique dans la chambre de séchage présélectionnée.

Séchoir à chambres

Le séchoir à chambres se compose de 16 unités (chambres individuelles). Une extension avec quatre nouvelles chambres est à tout moment possible. Les chambres disposent chacune d’une porte d’entrée et de sortie. Ceci permet une alimentation selon le principe first-in / first-out (1er entré / 1er sorti). Les portes suspendues utilisées se déplacent grâce à un dispositif de levage entièrement automatique. Les chambres individuelles travaillent indépendamment les unes des autres si bien que chaque produit peut avoir sa propre courbe de séchage. Nous pouvons ainsi garantir une production flexible pour divers formats et mélanges argileux. Le temps de séchage varie selon le produit entre 44 et 72 heures.

Des parois stationnaires à tuyères installées de chaque côté des wagonnets de séchoir sont utilisées pour la circulation de l’air. Les parois de ventilation ont des fentes horizontales et permettent, en combinaison avec un courant d’air réversible, une ventilation homogène des produits sur toute la hauteur et la profondeur de la charge. On utilise la chaleur perdue récupérée du four tunnel pour le séchage. L’air chaud est poussé à cet effet au moyen d’un ventilateur d’air chaud dans la conduite de distribution d’air chaud située au-dessus des chambres de séchage. Cette conduite est reliée aux chambres de séchage individuelles via des clapets automatiques de régulation de l’air. De plus, les chambres de séchage disposent de circuits secondaires qui, en combinaison avec les canaux d’air internes, se chargent d’une distribution d’énergie homogène sur toute la profondeur de la chambre. Les brûleurs à gaz naturel intégrés dans les circuits secondaires permettent dans la phase initiale du séchage un préchauffage particulièrement doux des produits avec, dans un même temps, des humidités élevées. L’évacuation de l’air humide se fait via la cheminée propre à chaque chambre de séchage. Des dispositifs de mesure de l'humidité et de la température permettent une commande et un contrôle exacts du climat de séchage. La commande du séchoir repose sur le contrôleur éprouvé des processus industriels K-Matik avec optimisation de la consommation énergétique.

Empileuse

Les produits séchés chargés sur les porte-produits sont déchargés des wagonnets de séchoir couche par couche puis sont amenés au système de déchargement via divers dispositifs de transport. Un robot prend les produits des porte-produits et les place sur le système d’alimentation de l’empileuse pour wagons de four. Les porte-produits vides vont ensuite dans un stockeur de porte-produits ou à niveau dans le système de chargement. En fonction du produit et du schéma d’empilage, les produits sont retournés, tournés, ensablés, engobés ou émaillés. Les produits arrivent ensuite de multiples manières en position de chargement pour les wagons de four en passant auparavant par divers dispositifs de transport, de préhension et d’ajustage.  Deux robots prennent finalement au-dessus du wagon de four les couches de produits à disposition à l’aide de pinces à empiler et les déposent selon le schéma d’empilage sur le plateau des wagons de four tunnel. En cas de besoin, on peut avoir des charges mixtes, par exemple des briques de parement peuvent être empilées avec des plaquettes, ce qui souligne une fois encore la flexibilité dont les ingénieurs KELLER ont doté cette installation. Une installation de nettoyage des wagons de four tunnel est installée pour nettoyer les wagons. Elle nettoie les wagons de four tunnel avant que ceux-ci ne retournent vers l’empileuse.

Four tunnel

Le cœur de l’installation est le four tunnel à chauffage par la voûte qui, en comptant le sas d’entrée et de sortie, possède une longueur totale de 172 m. Il est conçu pour une température maximale de 1320 °C. Le temps de cuisson se monte à 55 heures environ. Il est alimenté avec du gaz naturel. Un tunnel d’attente et un préfour situés sur la voie de stockage à côté du four évite de manière efficace une réhumidification et permettent un chauffage optimal et un séchage final des produits avant leur entrée dans le four. En raison de la grande diversité de produits dans la briqueterie en combinaison avec les différents mélanges argileux qui requièrent des adaptations de plus de 150 K pour la température de cuisson finale, les besoins d’une homogénéisation de température et de courtes transitions lors du changement de groupes de produits étaient très importants. Ces consignes ont été mises en œuvre grâce à une ingénierie des procédés et une commande adaptées à ces dernières de manière optimale. Le four tunnel est équipé d’un système de circulation des fumées dans la zone de chauffe qui est intégré dans les murs du four. Ce système permet dès la zone de chauffe d’obtenir une bonne homogénéisation de température. De plus, la circulation via une intensification de l’échange de chaleur entre les produits et les fumées permet de réduire les pertes de fumées. La zone de chauffe continue avec des brûleurs latéraux à grande vitesse avec dispositifs d’allumage et de contrôle de flammes installés dans les murs du four tunnel. Ces derniers sont chargés, en combinaison avec une commande par cycles, d’une montée en température homogène. Le système de brûleurs de voûte y est raccordé et se compose de 23 groupes de brûleurs à injection qui sont équipés d’une commande à impulsions chargée d'obtenir une homogénéisation de température optimale. Chaque brûleur est commandé individuellement côté gaz via une électrovanne. La commande à impulsions est réalisée électriquement via des modules logiciels intégrés dans la Simatic. Les paramètres correspondent aux programmes de cuisson spécifiques à chaque produit et peuvent être gérés et adaptés via le contrôleur des processus industriels. L’air chaud issu de la zone de refroidissement du four est utilisé comme air de combustion. Ceci contribue également à réduire la consommation énergétique du four.

De nombreux produits  doivent subir une cuisson réductrice pour obtenir les multiples nuances de couleurs. Des groupes de brûleurs de réduction extrêmement flexibles sont utilisés à cette fin. Tout en ayant la possibilité d’envoyer le gaz de réduction par la fente de cuisson ou directement sur les paquets. Selon les besoins, on peut insuffler seulement du gaz ou bien un mélange gaz-air sous-stœchiométrique. Chaque lance de brûleur peut être commandée individuellement via un programme de réduction. La zone de refroidissement débute avec un fort refroidissement rapide qui est sous-divisé en 3 groupes à régulation individuelle. En outre, la zone de refroidissement au-dessus de l’effet quartz est équipée d’un système d'aspiration haute température ultraperformant. Ce dernier dispose d'un revêtement en fibres céramiques et peut donc se passer d’une aspiration directe d’air frais. Pour des raisons énergétiques, la zone de refroidissement dispose également d’un système latéral  de circulation. Un système d’aspiration inférieur avec un régulateur de température et un système d’insufflation finale avec un régulateur de pression complètent la zone de refroidissement. Les coûts énergétiques du four tunnel ont ainsi pu être réduits d’env. 25 % par rapport à l’ancienne installation de production. Ceci a été rendu possible par une isolation haut de gamme du four tunnel, l’utilisation d’un système de refroidissement spécial des sous-wagons ainsi que l’utilisation de systèmes de circulation de l’air et d’un réseau de chauffage optimisé. La commande et régulation du four tunnel reposent sur la technologie Simatic dernier cri. On retrouve ici aussi le contrôleur des processus industriels K-Matik permettant la visualisation et, encore davantage essentiel au vu de la diversité des produits, le contrôle des processus.

Dépilage et mise en paquets

On reconnaît la haute flexibilité de l'installation aussi dans la zone de déchargement des wagons de four et de l'emballage. Les briques et plaquettes sont déchargées, triées et emballées par des installations distinctes. Après le passage du four tunnel, les produits sont mis en position de déchargement. Les pinces de déchargement prennent les produits empilés et les mettent sur les convoyeurs correspondants. Les plaquettes et les plaquettes fendues sont déchargées parallèlement au déchargement des briques. Les plaquettes séparées sont transportées par des convoyeurs à courroie pour être triées manuellement et emballées à la main. La pince de déchargement dépose les briques de parement ou les pavés par paquets sur un convoyeur à chaîne à barres. Deux robots ainsi que d’autres dispositifs de préhension et de transport séparent les paquets pour la ligne de tri en aval. Une pince de transfert prend les rangées de briques comptées et les dépose sur la table d’alimentation. Elles y sont alors groupées en paquets carrés par un système d’ajustage. Un robot empile les rangées de briques sur des palettes. Le robot peut aussi déposer des couches de papier intermédiaires via la pince combinée spécialement conçue avec un dispositif aspirant. Les paquets prêts à l’expédition passent ensuite par l’installation d’emballage. Une housseuse revêt les paquets d'un film rétractable. Les paquets sont ensuite doublés et amenés par le convoyeur de stockage à chaîne jusqu’au point d’enlèvement.

Commande

La commande de toutes les machines et installations repose sur la centrale de commande et de régulation conçue et produite par KELLER ICS avec un automate API Simatic S7. L’utilisation de systèmes de visualisation augmente la sécurité d’exploitation de l’installation. Dans le même temps, ces systèmes minimisent les temps d’arrêt en cas de défauts. Le téléservice mondial pour les installations KELLER HCW répond également aux besoins les plus exigeants en matière de sécurité et de disponibilité de l’exploitation. En cas de défaut, il est possible de trouver rapidement la cause des erreurs sur les machines ou des erreurs de manipulation grâce à un diagnostic ciblé. La disponibilité des contrôleurs des processus industriels et d’automatisation en est ainsi considérablement améliorée. Si nécessaire, notre spécialiste en service peut influencer directement la commande de l'installation. Le téléservice permet la visualisation et la commande à distance de l’installation, la programmation des ordinateurs pilotes industriels et de l’automate (API), l’analyse ciblée des messages d’exploitation et d’erreur ainsi que le transfert de fichiers, des mises à jour de logiciels et de documentations.


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