Procédés innovants et efficacité énergétique

Amélioration des matières premières

Dans la métallurgie, la gestion et la surveillance des matières premières jouent un rôle essentiel pour garantir la qualité des produits, l’efficacité opérationnelle et la sécurité des opérateurs.  

Au sein de notre production d’alliages de manganèse, notre objectif est d’améliorer la qualité et l’évaluation des matières premières tout au long de leur cycle de vie, de la préparation initiale à l’entrée dans le four, et au sein du four lui-même.

Dans les processus industriels à haute température comme la production d’alliages de manganèse, la qualité des matières premières qui entrent dans le four a un impact significatif sur l’efficacité énergétique, la stabilité du processus et la qualité des produits. Par exemple : La teneur en humidité et en fines des matières premières augmente la consommation d’énergie lors de la fusion, tandis que des matériaux mal préparés peuvent provoquer un flux de gaz irrégulier et des perturbations opérationnelles. Il est également important d’avoir une alimentation homogène pour obtenir une bonne qualité d’alliages et un contrôle des scories.

Nous utilisons actuellement plusieurs méthodes pour améliorer la préparation des matières premières telles que le séchage pour réduire la teneur en humidité, et le criblage pour éliminer les fines.

Domaines d’intérêt clés

Nous recherchons des idées novatrices qui :

• Limitent les fines entrant dans le four grâce à des processus innovants de criblage, d’agglomération ou de manutention des matériaux.
• Améliorent l’efficacité du séchage grâce à des technologies novatrices ou à l’amélioration du procédé.
• Améliorent l’homogénéité de l’alimentation pour stabiliser le fonctionnement du four.
• Permettent une surveillance en temps réel de la qualité et de la composition de l’alimentation.

Solutions hors périmètre

• Solutions telles que la gestion classique des matières premières, le séchage à l’air libre, le broyage ultrafin et le briquettage.
• Solutions purement théoriques et n’ont pas encore été validées à petite échelle ou démontrées dans une application adjacente. La solution doit être TRL 6 ou supérieur pour une utilisation dans le secteur minier.

Remarque : Veuillez inclure une explication non confidentielle de votre solution lors de la soumission.

Automatisation du chargement des fours

Le chargement des fours est le processus d’entrée des matières premières dans les fours. Dans le contexte actuel, le chargement par gravité est courant, mais il peut être inefficace et hétérogène. De plus, les fines peuvent bloquer les systèmes de chargement par gravité. Dans les fours fermés, les fines ont tendance à s’accumuler et à restreindre le flux de gaz, entraînant une mauvaise combustion et un chauffage inégal. Dans les fours ouverts, les fines peuvent se déposer et nécessiter un piquage manuel (ou à distance) pour redistribuer la charge, ce qui est laborieux et dangereux.

Domaines d’intérêt clés

Nous recherchons des idées qui :

• Automatisent le chargement du four à l’aide de robots, de convoyeurs ou de chargeurs intelligents.
• Permettent le chargement autonome des matières premières avec une intervention humaine minimale.
• Améliorent le flux des matières dans la charge grâce à des systèmes intelligents de mouvement de charge.
• S’adaptent aux configurations de fours ouverts et fermés.
• Intègrent des capteurs et des systèmes de contrôle pour un retour d’information et des ajustements en temps réel.

Solutions hors périmètre

• Solutions impliquant des machines de chargement manuelles/à distance
• Solutions en dessous de TRL 7-8

Remarque : Veuillez inclure une explication non confidentielle de votre solution lors de la soumission.

Mesures en ligne et échantillonnage

L’échantillonnage et les mesures en temps réel des caractéristiques des matières premières d’entrée et des scories ou métaux en sortie des procédés de pyrométallurgie sont essentiels pour personnaliser les paramètres des procedés et garantir des performances optimales.

Comprendre la caractérisation de chaque matériau avant le chargement est crucial pour obtenir une qualité de produit constante.

Les méthodes manuelles d’échantillonnage sont encore largement utilisées mais la fréquence et la répétabilité de l’opération sont primordiales pour être efficaces. Parallèlement, l’acquisition de données en temps réel permet des ajustements immédiats du procédé et une détection précoce des écarts, évitant ainsi les pertes de matériaux et le gaspillage d’énergie.

Domaines d’intérêt clés

Nous cherchons à :

• Mesurer des paramètres clés, mais sans s’y limiter :
  • Température
  • Pression
  • Débit / vitesse
  • Composition des gaz (O₂, CO, CO₂, CH₄, H₂, etc.)
  • Humidité / teneur en eau
  • Distribution granulométrique des particules
  • Densité ou viscosité
  • Propriétés optiques (NIR, IR, UV-Vis, diffusion laser)
  • Composition chimique (via spectroscopie, LIBS, XRF, etc.)
  • Analyses intelligentes : les plateformes d’IA et de données interprètent les données des capteurs pour un contrôle prédictif.Technologies de mesure en ligne adaptées aux environnements industriels difficiles.
• Automatiser l’échantillonnage avec un minimum de perturbation du procédé.
• Intégrer les capteurs aux systèmes de contrôle pour une prise de décision en temps réel.
• Utiliser l’IA et l’analyse pour prédire et prévenir les écarts de processus.
• Améliorer la fiabilité et l’accessibilité des données pour les opérateurs et les ingénieurs.

Solutions hors périmètre

• Solutions purement théoriques qui n’ont pas encore été validées à petite échelle ou démontrées dans une application adjacente. Les solutions en dessous de TRL 7-8 ne sont pas intéressantes.

Remarque : Veuillez inclure une explication non confidentielle de votre solution lors de la soumission.

Récupérer et réutiliser l’énergie

Les scories et le métal sont extraits du four à des températures extrêmement élevées, représentant une opportunité de récupération de chaleur. De même, les poches de coulées utilisées dans le procédé conservent une chaleur résiduelle considérable qui pourrait être exploitée. Enfin, les procédés de raffinage produisent des gaz de combustion à haute température dont l’énergie n’est pas récupérée. Ces pertes de chaleur représentent une énergie non exploitée qui pourrait être réintégrée dans le processus ou utilisée ailleurs dans le système.

Domaines d’intérêt clés

• Nous sommes intéressés par les opportunités de récupération de chaleur dans les procédés de production de Nickel (Ni) et de Manganèse (Mn).
• En particulier :
  • Récupération de la chaleur des scories et du métal après la coulée.
  • Utilisation de la chaleur résiduelle des poches de coulées.
  • Récupération de chaleur des unités d’affinage.
• Nous sommes également ouverts à explorer d’autres cas d’usage où la chaleur perdue pourrait être capturée et réutilisée dans le système.
• Les technologies utilisées dans des industries adjacentes telles que l’acier, le ciment ou d’autres industries sont les bienvenues.
• Nous encourageons à élargir le cas de réutilisation de l’énergie au-delà de la production d’électricité. Par exemple, des opportunités intéressantes pourraient inclure l’utilisation de l’énergie pour sécher ou traiter d’autres matières premières.

Solutions hors périmètre

• Technologies nécessitant une refonte significative des procédés métallurgiques de base.
• Solutions incompatibles avec l’infrastructure existante ou nécessitant des arrêts prolongés pour leur mise en œuvre.
• Concepts qui n’ont pas été validés à l’échelle pilote ou industrielle.
• Systèmes de récupération de chaleur à faible efficacité ou pauvre viabilité économique.
• Solutions purement théoriques qui n’ont pas encore été validées à petite échelle ou démontrées dans une application adjacente. Les solutions en dessous de TRL 7-8 ne sont pas intéressantes.

Remarque : Veuillez inclure une explication non confidentielle de votre solution lors de la soumission.