Optimisation stochastique d'un mélange de cru de ciment

Une des étapes critiques du procédé de fabrication du ciment est la production du mélange de cru. Un cru homogène permettra la production d'un ciment de qualité en plus de stabiliser le procédé de cuisson et de réduire la consommation d'énergie au four. Le mélange du cru de ciment est le résultat d'un mélange de diérents matériaux (argile, calcaire, fer, matériaux auxiliaires). Le présent mémoire s'intéresse à améliorer l'homogénéité du mélange de cru en contrôlant les proportions des divers matériaux arrivant au mélange. Le système de contrôle développé dans ce mémoire consiste à estimer la composition des matériaux arrivant au mélange et du mélange à partir d'outils géostatistiques tels que le cokrigeage simple et le cokrigeage ordinaire. Les matrices de covariance nécessaires pour l'utilisation de telles méthodes sont obtenues à partir des corrélations et corrélations-croisées observées dans les matériaux arrivant au cru ainsi que les proportions passées des matériaux produisant le cru. Diérents paramètres ont été ajoutés à l'algorithme de contrôle tel que les facteurs de gain et de contrôle des varations des proportions. Ces paramètres ont été optimisés an d'obtenir un mélange le plus homogène possible. L'utilisation de moyennes mobiles dans le système de contrôle a aussi été étudiée. Les algorithmes de contrôle développés à partir de l'estimation par cokrigeage simple ou ordinaire ont été comparés à une variante de l'algorithme de contrôle utilisée dans les usines de ciment Lafarge (cet algorithme utilise la dernière donnée connue de la composition du mélange pour estimer sa prochaine composition) dans diérentes situations simulées par simulations multivariées. La première situation à l'étude est une variation brusque dans la moyenne de la composition d'un des matériaux. L'algorithme de contrôle a ensuite été appliqué sur des simulations avec des eets de pépite et portées diérents. Finalement, la réaction de l'algorithme de contrôle lorsque la portée ou l'eet de pépite du modèle diérait de la portée et l'eet de pépite des matériaux simulés a été étudiée. Les diérents cas étudiés ont permis d'établir qu'avec les bons paramètres, QMC permettait de produire un mélange de cru de ciment plus homogène. Par contre, l'algorithme de contrôle avec estimation de la composition du mélange et des matériaux par cokrigeage présentait certains avantages dont une diminution des variations des proportions des matériaux.