Le four casing CERIC Technologies : un jalon historique de la thermique industrielle

Dans l’histoire de la thermique industrielle, il y a un avant et un après du four Casing. Souvent imité, il a rarement été égalé. Concentré de technologie, il est le fruit du savoir-faire, de l’inventivité de plusieurs générations d’ingénieurs et d’une démarche d’optimisation constante née de la collaboration étroite avec les clients de Ceric et de Ceric Technologies aujourd’hui. Retour sur les épisodes d’un véritable succès industriel.

Les atouts historiques

En 1972, l’année de son lancement, le four Casing offrait déjà des atouts qui ont fait son succès : son étanchéité optimale assurée par une structure soudée, sa souplesse et parfaite reproductibilité de réglage (cuisson en pression/dépression), sans oublier sa modularité et sa rapidité de construction. Le temps a passé depuis ce premier four livré à une briqueterie d’Apt dans le Vaucluse en 1972 et les avancées technologiques se sont chargées de faire du four Casing un équipement high-tech toujours incontournable, plus de 40 ans après sa création.

Rapidité de mise en œuvre

Le four Casing est composé de panneaux préfabriqués. La préfabrication est un gage de qualité de réalisation et permet d’écourter les plannings de montage aussi bien pour un four neuf (un four de 120 mètres peut être monté en 20 jours environ) que pour les modifications de four. On peut déplacer, rénover, modifier, allonger un four Casing sans difficulté grâce à sa conception modulaire en panneaux. Les panneaux peuvent être recoulés sous la supervision des ingénieurs de Ceric pour des interventions simples et rapides. Le déplacement et/ou remplacement des panneaux ou l’extension par le rajout d’équipements complémentaires sont d’autant plus aisés. Les réparations et les opérations de maintenance sont aussi facilitées par la modularité et le principe de fabrication du four. De nouveaux perçages peuvent être faits pour accompagner un changement demandé par l’utilisateur pour, par exemple, utiliser de nouvelles argiles, accélérer la production, améliorer l’homogénéité, sans détériorer son étanchéité. Ainsi en 2012, Ceric a rénové et/ou rallongé 4 fours construits dans les années 70 et 80 pour augmenter leur production ou permettre l’ajout d’équipements n’existant pas à la date de leur création. L’évolution du four Casing n’est pas près de s’arrêter dans les décennies à venir car ses concepteurs l’ont voulu dès sa création souple, adaptable et modulaire.

Le four Casing : une “plateforme” industrielle

Le four Casing a toujours été porté par la volonté de ses concepteurs d’être proactifs et de s’adapter aux exigences des industriels de la céramique. À de nombreux égards, l’évolution de cet équipement de traitement thermique est comparable à celle des plateformes de l’industrie automobile. La plateforme est une structure de base d’un véhicule, composée d’un châssis et de certaines pièces non visibles. Elle peut être utilisée pour construire des véhicules de modèles différents. À l’instar des plateformes automobiles, le four Casing a évolué grâce à l’ajout d’équipements et a donné naissance à plusieurs variantes de four. Les fours Casing des années 2000 et ceux des années 1980 partagent un même ADN technologique mais les modifications apportées l’ont fait évoluer de façon radicale.

Dans les années 1980, les fours Casing avaient uniquement des brûleurs latéraux dans la zone de cuisson, un ventilateur de tirage et un ventilateur de surpression. Dans les années 1990, l’in­troduction d’équipements de chauffe à haut rendement (tuyères à impulsions gaz, brûleurs Jet…), de systèmes de refroidissement rapide ainsi que des dispositifs de récupération à basse et haute température ont permis d’apporter des réponses concrètes pour réduire les consommations des fours et l’homogénéité de cuisson. Dans les années 2000, la pression des réglementations environnementales et la nécessité d’alléger la facture d’énergie, dont le prix est constamment soumis aux aléas de la conjoncture internationale, ont amené les fabricants de produits en terre cuite à demander à Ceric de diversifier le mix énergétique d’alimentation des fours. L’objectif ultime étant d’obtenir un équipement thermique le moins énergivore possible. Les ingénieurs de Ceric ont donc redoublé d’inventivité pour optimiser la performance globale du four et réduire sa consommation énergétique. Des études poussées ont été menées afin de gagner plusieurs dizaines de thermies à la tonne pour permettre aux clients de garder leurs avantages compétitifs par rapport à leurs concurrents. Et c’est ainsi que sont arrivés les Thermoboosters (dispositif de brassage avant feu et arrière feu), les brûleurs de voûte ou bien encore la possibilité d’utiliser de nouvelles énergies (gaz pauvre, biogaz, petcoke, sciure de bois…) pour cuire briques et tuiles en faisant du four Casing un four multicombustibles. L’innovation incrémentale a permis au fil du temps de faire d’une plateforme industrielle une référence technologique mondialement reconnue pour sa performance, sa modularité et son évolutivité. La performance globale du four Casing a naturellement bénéficié d’autres avancées technologiques réalisées au sein de Ceric : les supports de cuisson en U, les supports unitaires en H et les claies de cuisson VFT (Variable Firing Tray) faites en cordiérite et carbure de silicium pour la cuisson des tuiles et accessoires, etc.

Un four qui s’adapte aux propriétés des argiles locales

La pression démographique à l’échelle internationale amène de plus en plus les fabricants de produits de terre cuite à utiliser des argiles qui n’auraient pas été sélectionnées il y a 20 ans en raison de leur teneur en soufre et en chlore. Or, soufre, chlore, fluor et alcalins (chlorures de potassium et de sodium) peuvent s’avérer nocifs pour l’intégrité structurelle d’un four, si aucune mesure préventive n’est prise. Dans ce cas, la mission et la responsabilité d’un spécialiste en céramique, en thermique et en fumisterie industrielle comme Ceric est d’adapter ses fours à cette donnée de terrain difficilement contournable. Ceric a su apporter des réponses concrètes et fiables à ces risques de corrosion potentiels. Pour éviter tout problème de corrosion vis-à-vis du soufre, il faut maintenir la tôle Casing, dans toute la zone à risques, à une température suffisante pour éviter la condensation des composés acides. La mise en place d’une isolation extérieure au Casing (laines minérales en doubles couches croisées) sur les murs et la voûte, depuis le tirage du four jusqu’à l’entrée de la zone de feu, permettent ainsi de maintenir la structure métallique du four à une température supérieure à 150°C. Dans les zones où la température intérieure d’un four ne permet pas la mise en œuvre de cette solution, une injection d’air chaud dans une double peau du Casing garde les tôles à la température voulue.

Un four à la conduite souple

Outre son adaptabilité et sa modularité, le four Casing se caractérise par une grande souplesse de réglage. Les changements de cadence ou de produits se font facilement grâce à sa faible inertie.

Arrêts et redémarrages rapides sont possibles en cas de nécessité. Les perfectionnements apportés au fil du temps (brassage avant-feu, Thermoboosters et brû­leurs jets de voûte) ont fini d’en faire l’un des équipements universels de la terre cuite d’hier, d’aujourd’hui et de demain. Dans les tuileries, on peut passer des wagons complets d’accessoires au milieu de wagons de tuiles sans dégrader l’homogénéité et ce, grâce au four Casing, à ses équipements et au système de supervision Diapason.

L’Hydrocasing : une variante du four Casing

Au fil du temps, des innovations décisives ont été apportées au four Casing, donnant naissance à une variante : l’Hydrocasing, en rendant étanche la quatrième paroi du four (les wagons). Plusieurs déclinaisons ont ensuite suivi (four à plateforme élévatrice, four à transbordeur incliné, four à écluses et four cuvette). Avec le four Hydrocasing, Ceric a conçu un four étanche sur les quatre faces. Partant du four Casing, les ingénieurs l’ont doté d’une cuve métallique ou en béton remplie d’eau. La partie basse des wagons est entourée d’une jupe métallique fermée sur les quatre côtés. Les étanchéités latérales et frontales sont assurées par le joint d’eau dans lequel sont immergées les jupes des wagons. Les différentes versions du Casing ont permis de mieux gérer l’eau.

Le four Casing : le four des défis de demain

De nos jours, avec plus de 400 fours tunnels installés à travers le monde, Ceric a une réputation de performance, de fiabilité et de qualité grâce au four Casing. C’est le four tunnel le plus installé et le plus utilisé au monde. Aujourd’hui, les ingénieurs de Ceric travaillent déjà sur une version permettant de raccourcir les cycles de cuisson, de gagner en homogénéité, de diminuer les consommations et d’intégrer de nouveaux combustibles à faible empreinte en CO2. Par définition modulaire et évolutif, le four Casing est déjà prêt à recevoir des nouveaux dispositifs pour permettre aux clients de respecter les consignes des instances européennes dont l’objectif est de réduire les émissions de CO2 de 20 % d’ici 2020.

Source L'Industrie céramique et verrière