Dans le cadre d’une campagne de mesure du profil des électrodes de carbone aux fours de réduction, Rio Tinto Fer et Titane désirait faire un suivi des différents mécanismes de consommation d’électrode et les optimiser, afin de mieux cerner les besoins de réduction de la consommation d’électrode et de faire une meilleure analyse économique des différentes solutions possibles.
Rio Tinto voulait étudier la variation du degré d’usure des électrodes selon différents paramètres, comme la vaporisation du carbone au bout de l’électrode et la réaction de celle-ci avec le minerai. Une étude réalisée en 1989 avait permis de dresser un profil d’usure des électrodes. L’équipe de recherche voulait non seulement comparer les résultats de 2012 avec ceux de 1989, mais aussi optimiser les paramètres afin de réduire la consommation d’électrode, qui s’avère très coûteuse. Pour ce faire, il leur fallait un profil typique de l’électrode à différents stades de vie.
En premier lieu, l’équipe devait trouver une méthode de mesure efficace et répétable. Les méthodes par photographie ou par mesure directe avaient été éliminées d’emblée, puisque la méthode retenue devait être reproductible en usine. En effet, pour réduire au maximum les pertes de temps et de productivité, Rio Tinto profite des arrêts pour entretien des fours pour mesurer les électrodes (qui doivent rester sur leur support). Rio Tinto devait donc prendre en compte des contraintes de temps (rapidité des mesures), d’espace (espace très restreint dans le four), de sécurité (pour le personnel) et d’exactitude des mesures (pour garantir la validité de l’étude).
Après avoir analysé les différentes technologies de mesure existantes, Rio Tinto a fixé son choix sur le scanneur Handyscan 3D, parce qu’il respectait parfaitement les contraintes du projet en plus d’être facile à utiliser.
Les étapes
- Pendant l’arrêt du four à réduction, l’électrode doit être extraite de sa cavité. À cet endroit, l’encombrement est tel qu’il est difficile d’atteindre l’électrode. Grâce à la petite taille et la portabilité du scanneur Handyscan 3D utilisé par l’ingénieur d’applications de Creaform, l’électrode a pu être numérisée avec grande exactitude en 1 heure à peine.
- Le fichier ainsi obtenu est post-traité et importé dans le logiciel d’analyse afin de produire des sections qui peuvent être comparées aux sections mesurées en 1989.
Les avantages
Grâce au système de référencement autopositionné du scanneur Handyscan 3D, il a été possible de numériser l’électrode sur 360º malgré l’encombrement. Le système de référencement dynamique a aussi permis d’obtenir des résultats extrêmement exacts, malgré un environnement plutôt hostile. En effet, le système de positionnement optique étant verrouillé sur la pièce, les vibrations (omniprésentes dans une fonderie) n’ont eu aucun effet sur l’exactitude de nos mesures. De plus, la rapidité d’acquisition du scanneur a permis de mesurer un plus grand nombre d’électrodes, permettant ainsi d’obtenir un meilleur échantillonnage et d’accroître l’exactitude de l’analyse tout en permettant à Rio Tinto d’économiser temps et argent.
Auparavant, l’électrode devait être désinstallée et envoyée au Centre de technologie de Rio Tinto pour être mesurée, ce qui rallongeait le temps d’arrêt et occasionnait des coûts de main-d’œuvre supplémentaires. Par ailleurs, le fait que Creaform ait des filiales à l’échelle mondiale nous permet de répondre efficacement aux besoins des grandes multinationales. En effet, les résultats de cette étude ont été tellement satisfaisants que Rio Tinto a déployé la méthode dans d’autres divisions, ce qui a permis à Creaform d’effectuer le même projet sur un autre continent : l’Afrique.