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Réduction des HAP et des suies en cémentation gazeuse basse pression - Modélisation, simulations et optimisation des cycles

Communication scientifique

La cémentation gazeuse basse pression est un procédé thermochimique de surface qui a pour but d’augmenter la dureté des couches superficielles de pièces métalliques. Le protocole opératoire actuellement utilisé en industrie consiste à alimenter en discontinu le four en hydrocarbures et à travailler à des températures de l’ordre de 900°C. Un des inconvénients majeurs du procédé de cémentation est la formation des sous-produits toxiques comme les HAP (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) et les suies, auxquels sont exposés les salariés chargés de la maintenance des fours. Le but de cette étude est de contrôler les conditions réactionnelles du procédé afin de diminuer la génération de sous-produits et garantir la qualité de la production industrielle. Pour cela, le procédé a été modélisé et le problème d’optimisation formulé. L’algorithme de résolution développé permet de trouver les conditions opératoires optimales (débit d’hydrocarbure, nombre et durée de cycles, etc.) qui permettent de limiter la formation de produits toxiques. Les résultats préliminaires suggèrent qu’une augmentation du nombre de cycles permet de réduire le temps total d’injection d’hydrocarbure, ce qui entraîne une diminution de produits toxiques. Cependant, cela entraîne aussi une augmentation de la durée totale du procédé. Ainsi, un compromis est à faire entre des aspects économiques et la volonté de limiter la production de suies et de HAP. L’algorithme de résolution pourra être adapté afin de tenir compte de ces considérations.

Disciplines de recherche
Ingénierie des procédés
Etudes Publications Communications
Ingénierie de conception
Etudes Publications Communications
Génie des procédés
Etudes Publications Communications