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L'étonnant processus de fusion de l'acier et du verre : comment la fusion continue est-elle possible ?
La production continue est une méthode de production ininterrompue largement utilisée pour fabriquer, traiter ou manipuler des matériaux. L'essence de cette méthode réside dans le flux continu de matériaux, qui peuvent être secs ou liquides, qui changent constamment au cours du processus, subissant des réactions chimiques ou des traitements mécaniques et thermiques. La production continue est en contraste frappant avec la production par lots car elle implique généralement un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, avec seulement de rares arrêts de maintenance, par exemple deux fois par an.
De nombreuses usines chimiques peuvent même fonctionner pendant plus d’un à deux ans sans s’arrêter, et les hauts fourneaux peuvent fonctionner en continu pendant 4 à 10 ans sans s’arrêter.
Procédés de production continus courants
Les techniques de production continue sont utilisées dans de nombreuses industries aujourd'hui, notamment, mais sans s'y limiter :
- Raffinage du pétrole
- Produits chimiques
- Fibres synthétiques
- Engrais
- Pâtes et papiers
- Fonte au haut fourneau (fer)
- Fonte de métaux
- Centrale électrique
- Traitement du gaz naturel
- Traitement des eaux usées sanitaires
- Coulée continue d'acier
- Lignes de traitement de barres (par exemple lignes de décalaminage, laminoirs tandem, lignes d'étamage électrolytique et de galvanisation)
- Fours rotatifs (par exemple pour la chaux ou le ciment)
- Verre flotté
- Production de pâtes sèches
Dans un environnement de production continue, les travailleurs travaillent souvent par équipes, pour des raisons à la fois pratiques et économiques. Ces industries sont généralement à forte intensité de capital, de sorte que la direction est très sensible aux perturbations de la production.
Contexte historiqueLes processus d’arrêt et de démarrage entraînent souvent une dégradation du produit qui doit être retraité ou mis au rebut.
L’un des plus anciens procédés de production continue est le haut fourneau utilisé pour produire de la fonte. Le fonctionnement du haut fourneau est intermittent, bien que la réaction chimique des matériaux soit continue. L'une des premières usines de production continue fut le Crumpleford Mill, conçu par Richard Arkwright en 1771. C'était la première usine capable de transformer des matières premières en produits finis grâce à une série d'opérations. En 1799, le brevet de la machine à papier Fourdrinier fut également l'un des procédés de fabrication en continu des premiers jours de la révolution industrielle. Elle permettait de produire en continu des rouleaux de papier, bouleversant ainsi la méthode traditionnelle de production de papier à feuille unique.
Avec les progrès de la technologie au 19e siècle, la production chimique et le raffinage du pétrole ont progressivement atteint une production continue. Au début du XXe siècle, les techniques de production continue étaient devenues assez courantes.
Arrêt et sécurité
Outre la maintenance, des temps d'arrêt surviennent également pour apporter des modifications aux processus, telles que l'installation de nouveaux équipements ou la liaison de sous-processus. Les réunions de sécurité sont très importantes à ce stade, car elles consistent non seulement à vérifier l’état de l’équipement, mais également à s’assurer que les travailleurs bénéficient d’une ventilation adéquate et d’un environnement de travail sûr.
Les mesures de sécurité comprennent la tenue de réunions de sécurité avant les travaux de maintenance planifiés et la garantie que toutes les machines concernées sont hors tension pour éviter tout fonctionnement accidentel.
Le rôle du processeur série
La production continue peut être facilitée par des processeurs continus. Conçues pour le mélange continu de produits visqueux, ces machines combinent mélange et transport pour garantir un processus de mélange optimisé et cohérent. La conception du processeur continu permet un apport continu de différents matériaux, ce qui permet un meilleur mélange dans une longue chambre de mélange.
La gamme d'applications des processeurs continus comprend le mélange, le pétrissage, le cisaillement, la cristallisation, l'emballage, etc., et peut traiter une variété de matériaux tels que les plastiques, les pigments et les aliments.
Le développement continu de la technologie de production continue a sans aucun doute eu un impact énorme sur le modèle de production de nombreuses industries. À mesure que nous maîtrisons et innovons ces technologies, quels types de progrès les changements futurs dans les processus de production apporteront-ils ?
