CA1190892A - Cuve d'electrolyse, pour la production, d'aluminium, comportant un ecran conducteur flottant - Google Patents
Cuve d'electrolyse, pour la production, d'aluminium, comportant un ecran conducteur flottantInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
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Abstract
Une cuve d'électrolyse pour la production d'aluminium par électrolyse d'alumine dissoute dans un bain de cryolithe fondue, selon le procédé Hall-Héroult, entre au moins une anode carbonée et une nappe d'aluminium recouvrant un substrat cathodique carboné. Elle comporte à l'interface de la nappe d'aluminium et du bain de cryolithe fondue un écran flottant, conducteur du courant électrique, non lié au substrat cathodique carboné et libre de mouvement au moins dans le sens vertical. L'écran conducteur flottant peut s'étendre sur la totalité de l'interface ou être limité à l'aplomb de chaque anode. La distance entre chaque anode et l'écran conducteur flottant peut être réduite à environ 20 mm.
Description
q~
La presente invention concerne une cuve de production d'aluminium par electrolyse dlalumine dissoute dans le cryolithe fondue selon le procede Hall-Heroul-t, comportant un ecran conducteur flot-tant entre l'anode e-t la cathode.
Dans les installations les plus performantes pro~
duisant de l'aluminium selon le procede Hall-Heroul-t " a consommation d'énergie électrique est au moins egale a 13 ~00 KWh par tonne de métal, e~ depasse souvent 14 000.
Dans une cuve moderne fonctionnant sous une difference de potentiel de 4 volts, la chute de tension dans l'électrolyte représente environ 1,5 volts, elle est donc responsable de plus du tiers de la consommation energétique totale. Elle est dae a l'obligation de main-tenir u~e distance suffisante entre l'anode et la nappe d'aluminium liquide cathodique (au moins égale à ~0 mm et, le plus souvent, de l'ordre de 50 à 60 mm) pour éviter la réoxydation de l'aluminium en-tralné vers l'anode par les mouvements de la nappe de metal liquide dûs aux effets magnetiques et facilites par la non-mouillabilité du substra-t cathod.ique en carbone par l'alu-minium liquide.
Rour reduire la distance interpolaire, sans pro-voquer l'entralnement de l'aluminium cathodique vers l'anode, on a propose d'utillser des cathodes a base de refractaires electro-conducteurs, tels que le diborure de titane TiB2, qui est par~aitement moui.lle par l'aluminium liquide et ne subit pratiquement pas d'attaque par ce metal à la tempera-ture de l'électrolyse. De telles cathodes ont é-te decrites, en particulier, dans les brevets anglais 784 695, 78~ 696, 784 697 de BRITXSH ALUMINUM C, et dans l'article de K.B.
BILLEHAUG et H.A. O~E dans ALUMI~UM, Oct. 1980, pages 642~648 et nov. 1980, pages 713 à 718.
Un des probl`mes majeurs que posent ces cathodes en diborure de titane est leur mise en solution progressive dans l'aluminium liquide, phénomène lent mais non negli-geable, qui nécessite le remplacement périodique des éléments uses et implique liarret total et le dernontage de la cuve.
La présente invention constitue une autre solu-tion au problème de la réduction de la distance interpolaire sans risque d'entralnement de l'aluminium cathodique vers l'anode.
Selon la présente invention, il est prevu une cuve d'electrolyse pour la production d'aluminium par elec-trolyse d'alumine dissoute dans un bain de cryolithe fondue, entre au moins une anode carbonee superieure et une nappe d'aluminium liquide recouvrant un substrat cathodique car-bone inerieur. Cette cuve comprend à l'interface de la nappe dlaluminium et du bain de cryolithe fondue un ecran flottant, conducteur du courant electrique, non lie au substrat cathodique carboné et libre de mouvement, ledit ecran flottant etant etancheise.
L'écran devant resister a la fois a l'action de l'aluminium et a l'action du bain de cryolithe fondue, il est preferable qu'il soit consti-tue en un materiau carbone tel que le graphite, ou en refractaire electro-conducteur tel que le diborure de titane.
Si l'on considère les dens.ites respectives des elements en presence a la temperature moyenne de l'él.ectro-lyse I ~ 960~C) Graphite : 1,7 - 1,9 Electrolyte : 2,1 - 2,2 Aluminium : 2,3 TiB2 : ~l5 - ~,6 il apparalt que l'ecran flottant doit de preference être constitue d~elements dont la densite globale se situe entre environ 2,15 et 2,30 à 960.
Les figures 1 à ~ representent à titre dlexemples non limitatifs,différents modes de mise en oeuvre de l'invention~
Sur la figure l, l'écran conducteur flottant l est constitué par des billes 2 de TiB2 poreuses, mais étan~
chéisées en surface, dlune densité moyenne de 2,25. Ces billes peuvent être fabriquées par exemple selon la techni-que décrite dans le brevet français l 573 540 au nom d'ALUMINIUM PECHINEY, et qui consiste a fritter un mélange de TiB2 et d'une substance éliminable a la temperature de rittage. Le diar,lètre de ces billes est compris entre 5 et 50 mm et, de préférence, entre lO et 40 mm. La limite infé-rieure de diamètre est liée aux coûts de fabrication et la limite supérieure carrespond à environ deux fois la dis-~ance interpolaire prévue.
De telles billes ayant une porosité d'environ 50 %
peuvent être estimées trop fragiles. Dans ce cas, on fritte un mélange de TiB2 et de nitrure de bore (d = 2,20 a 2,25 a 960) ou de graphite ~d = 1,7 a 1,9), avec la proportion voulue de substance eliminable a chaud pour obtenir une den-site finale sensiblement egale à 2,25 a 960C.
Il est indispensable d'etancheiser les billes par un revêtement superficiel pour eviter leur impregnation progressive par l'electroly$e et/ou le metal, qui detruirait leur flottabilite. Cette etancheisation est effectuée par différents procédés connus permettant d'effectuer un dépot compact de TiB2, par exemple la projection au plasma ou le dépôt chimique. L'epaisseur de cette couche étanche est suffisante pour que la dissolution par l'al~ninium liquide permette une duree de vie dlau moins quelques annees, c'est~
a-dire au moins egale à 20 micromètres.
Llétancheisation peut être effectuée en deux étapes: depot d'une couche d'accrochage moyennement dense au plasma, puis d'une couche fine d'étanchéité par dépôt chimique ou encore par un dépôt chimique en phase vapeur . ~
effectué en deux etapes, la premiere sleffectuant a pression et temperature plus basses que la seconde.
Une autre solution, pour obtenir la densite moyenne de 2,25 consiste a fabriquer des billes composites avec un noyau en graphite et une ecorce en TiB2 compact, la proportion ponde.rale des deux constituants etant determinee pour obtenir d = 2,25 (sensiblement 20 % de TiB2 e-t 80 %
de graphite), la qualite de graphite etan-t aloxs choisie pour que le coefficient de dilation du graphite soit sensi-blement egal a celui de TiB2 ent:re 0 et 1 000C.
Les billes flottan-tes 2 en TiB2 :Eormen-t une couche sensiblement con-tinue a l'interface 3 du metal 4 et de l'electrolyte 5. C'est cette couche qui forme l'ecran 1 entre l'anode 6 et le' metal 4 et, en même temps, agit comme cathode sur laquelle se forment les gouttelet-tes d'aluminium liquide produites par l'electrolyse. Ces gou-ttelettes mouillent les billes flottantes 2 et se rassem-blent dans la couche deja formee 4. Le risque d'entralne ment des ~outtelettes vers l'anode~ ou elles se reoxyderaient, est donc pratiquement supprime, ce qui permet de reduire la distance interpolaire d à environ 20 millimetres et d'abais-ser la chute de tension dans l'electrolyte a moins de 1 volt.
Sur les figures 1 et 2, les billes flottantes 2 ont ete dessinees au-dessus de l'interface 3, mais :Ll es-t bien evi-dent que leu:r position exacte depend de leur rapport dedensite avec le bain et le metal.
Bien que l'invention ait ete decrite dans le cas particuli.er où l'écran flottant est forme de billes a base de TiB2, cette forme n'est pas o:bligatoire et tout autre forme peut convenir, par exemple des elements c~-lindriques qui, selon leur rappor-t lon~ueur/diamètre, flotteron-t avec l'axe en position verticale ou horizontale. Des disques plats, par exemple, peuvent être utilises. Dans un tel cas, (éléments non lies entre eux)~ il est souhaitable que la plus grande dimension des élements utilises ne depasse par 50 mm et, de preference, 40 mm c'est-a-dire deux fois la distance interpolaire visee.
La solution de la fi~ure 1 presente l'inconvenient que toute l'interface du metal ~ et de l'electrolyte 5 est recouverte par l'ecran de billes 2 alors que sa presence n'est necessaire qu'a l'aplomb des anodes 6.
La figure 2 représente une solution dans laquelle l'écran conducteur flottant est confine a l'aplomb ~es anodes S au moyen des barrieres 7 en materiau refractaire dense. Des ouvertures 7idoivent etre, de préference, menagees dans ces barrieres pour assurer la circulation de l'aluminium li~uide 4.
La fi~ure 3 represente un autre mode de realisa-tion de l'ecran conducteur flottant; l'ecran nlest plus constitue par des elements indivuduels simplement justaposes, mais par un ensemble monolithique dispose à l'aplomb de l'anode. Cet écran monolithique 8 peut être realise sous differentes variantesr sans sortir du cadre de l'invention,
La presente invention concerne une cuve de production d'aluminium par electrolyse dlalumine dissoute dans le cryolithe fondue selon le procede Hall-Heroul-t, comportant un ecran conducteur flot-tant entre l'anode e-t la cathode.
Dans les installations les plus performantes pro~
duisant de l'aluminium selon le procede Hall-Heroul-t " a consommation d'énergie électrique est au moins egale a 13 ~00 KWh par tonne de métal, e~ depasse souvent 14 000.
Dans une cuve moderne fonctionnant sous une difference de potentiel de 4 volts, la chute de tension dans l'électrolyte représente environ 1,5 volts, elle est donc responsable de plus du tiers de la consommation energétique totale. Elle est dae a l'obligation de main-tenir u~e distance suffisante entre l'anode et la nappe d'aluminium liquide cathodique (au moins égale à ~0 mm et, le plus souvent, de l'ordre de 50 à 60 mm) pour éviter la réoxydation de l'aluminium en-tralné vers l'anode par les mouvements de la nappe de metal liquide dûs aux effets magnetiques et facilites par la non-mouillabilité du substra-t cathod.ique en carbone par l'alu-minium liquide.
Rour reduire la distance interpolaire, sans pro-voquer l'entralnement de l'aluminium cathodique vers l'anode, on a propose d'utillser des cathodes a base de refractaires electro-conducteurs, tels que le diborure de titane TiB2, qui est par~aitement moui.lle par l'aluminium liquide et ne subit pratiquement pas d'attaque par ce metal à la tempera-ture de l'électrolyse. De telles cathodes ont é-te decrites, en particulier, dans les brevets anglais 784 695, 78~ 696, 784 697 de BRITXSH ALUMINUM C, et dans l'article de K.B.
BILLEHAUG et H.A. O~E dans ALUMI~UM, Oct. 1980, pages 642~648 et nov. 1980, pages 713 à 718.
Un des probl`mes majeurs que posent ces cathodes en diborure de titane est leur mise en solution progressive dans l'aluminium liquide, phénomène lent mais non negli-geable, qui nécessite le remplacement périodique des éléments uses et implique liarret total et le dernontage de la cuve.
La présente invention constitue une autre solu-tion au problème de la réduction de la distance interpolaire sans risque d'entralnement de l'aluminium cathodique vers l'anode.
Selon la présente invention, il est prevu une cuve d'electrolyse pour la production d'aluminium par elec-trolyse d'alumine dissoute dans un bain de cryolithe fondue, entre au moins une anode carbonee superieure et une nappe d'aluminium liquide recouvrant un substrat cathodique car-bone inerieur. Cette cuve comprend à l'interface de la nappe dlaluminium et du bain de cryolithe fondue un ecran flottant, conducteur du courant electrique, non lie au substrat cathodique carboné et libre de mouvement, ledit ecran flottant etant etancheise.
L'écran devant resister a la fois a l'action de l'aluminium et a l'action du bain de cryolithe fondue, il est preferable qu'il soit consti-tue en un materiau carbone tel que le graphite, ou en refractaire electro-conducteur tel que le diborure de titane.
Si l'on considère les dens.ites respectives des elements en presence a la temperature moyenne de l'él.ectro-lyse I ~ 960~C) Graphite : 1,7 - 1,9 Electrolyte : 2,1 - 2,2 Aluminium : 2,3 TiB2 : ~l5 - ~,6 il apparalt que l'ecran flottant doit de preference être constitue d~elements dont la densite globale se situe entre environ 2,15 et 2,30 à 960.
Les figures 1 à ~ representent à titre dlexemples non limitatifs,différents modes de mise en oeuvre de l'invention~
Sur la figure l, l'écran conducteur flottant l est constitué par des billes 2 de TiB2 poreuses, mais étan~
chéisées en surface, dlune densité moyenne de 2,25. Ces billes peuvent être fabriquées par exemple selon la techni-que décrite dans le brevet français l 573 540 au nom d'ALUMINIUM PECHINEY, et qui consiste a fritter un mélange de TiB2 et d'une substance éliminable a la temperature de rittage. Le diar,lètre de ces billes est compris entre 5 et 50 mm et, de préférence, entre lO et 40 mm. La limite infé-rieure de diamètre est liée aux coûts de fabrication et la limite supérieure carrespond à environ deux fois la dis-~ance interpolaire prévue.
De telles billes ayant une porosité d'environ 50 %
peuvent être estimées trop fragiles. Dans ce cas, on fritte un mélange de TiB2 et de nitrure de bore (d = 2,20 a 2,25 a 960) ou de graphite ~d = 1,7 a 1,9), avec la proportion voulue de substance eliminable a chaud pour obtenir une den-site finale sensiblement egale à 2,25 a 960C.
Il est indispensable d'etancheiser les billes par un revêtement superficiel pour eviter leur impregnation progressive par l'electroly$e et/ou le metal, qui detruirait leur flottabilite. Cette etancheisation est effectuée par différents procédés connus permettant d'effectuer un dépot compact de TiB2, par exemple la projection au plasma ou le dépôt chimique. L'epaisseur de cette couche étanche est suffisante pour que la dissolution par l'al~ninium liquide permette une duree de vie dlau moins quelques annees, c'est~
a-dire au moins egale à 20 micromètres.
Llétancheisation peut être effectuée en deux étapes: depot d'une couche d'accrochage moyennement dense au plasma, puis d'une couche fine d'étanchéité par dépôt chimique ou encore par un dépôt chimique en phase vapeur . ~
effectué en deux etapes, la premiere sleffectuant a pression et temperature plus basses que la seconde.
Une autre solution, pour obtenir la densite moyenne de 2,25 consiste a fabriquer des billes composites avec un noyau en graphite et une ecorce en TiB2 compact, la proportion ponde.rale des deux constituants etant determinee pour obtenir d = 2,25 (sensiblement 20 % de TiB2 e-t 80 %
de graphite), la qualite de graphite etan-t aloxs choisie pour que le coefficient de dilation du graphite soit sensi-blement egal a celui de TiB2 ent:re 0 et 1 000C.
Les billes flottan-tes 2 en TiB2 :Eormen-t une couche sensiblement con-tinue a l'interface 3 du metal 4 et de l'electrolyte 5. C'est cette couche qui forme l'ecran 1 entre l'anode 6 et le' metal 4 et, en même temps, agit comme cathode sur laquelle se forment les gouttelet-tes d'aluminium liquide produites par l'electrolyse. Ces gou-ttelettes mouillent les billes flottantes 2 et se rassem-blent dans la couche deja formee 4. Le risque d'entralne ment des ~outtelettes vers l'anode~ ou elles se reoxyderaient, est donc pratiquement supprime, ce qui permet de reduire la distance interpolaire d à environ 20 millimetres et d'abais-ser la chute de tension dans l'electrolyte a moins de 1 volt.
Sur les figures 1 et 2, les billes flottantes 2 ont ete dessinees au-dessus de l'interface 3, mais :Ll es-t bien evi-dent que leu:r position exacte depend de leur rapport dedensite avec le bain et le metal.
Bien que l'invention ait ete decrite dans le cas particuli.er où l'écran flottant est forme de billes a base de TiB2, cette forme n'est pas o:bligatoire et tout autre forme peut convenir, par exemple des elements c~-lindriques qui, selon leur rappor-t lon~ueur/diamètre, flotteron-t avec l'axe en position verticale ou horizontale. Des disques plats, par exemple, peuvent être utilises. Dans un tel cas, (éléments non lies entre eux)~ il est souhaitable que la plus grande dimension des élements utilises ne depasse par 50 mm et, de preference, 40 mm c'est-a-dire deux fois la distance interpolaire visee.
La solution de la fi~ure 1 presente l'inconvenient que toute l'interface du metal ~ et de l'electrolyte 5 est recouverte par l'ecran de billes 2 alors que sa presence n'est necessaire qu'a l'aplomb des anodes 6.
La figure 2 représente une solution dans laquelle l'écran conducteur flottant est confine a l'aplomb ~es anodes S au moyen des barrieres 7 en materiau refractaire dense. Des ouvertures 7idoivent etre, de préference, menagees dans ces barrieres pour assurer la circulation de l'aluminium li~uide 4.
La fi~ure 3 represente un autre mode de realisa-tion de l'ecran conducteur flottant; l'ecran nlest plus constitue par des elements indivuduels simplement justaposes, mais par un ensemble monolithique dispose à l'aplomb de l'anode. Cet écran monolithique 8 peut être realise sous differentes variantesr sans sortir du cadre de l'invention,
2~ dans la mesure ou il repond aux deux criteres de base:
densite comprise entre celle de l'électrolyte et celle de l'aluminium liquide t et conductivite electrique suffisante, c'est-a-dire inferieure à celle de l'electroly-te (au moins 10 fois inferieure, par exemple).
I,'ecran 8 peut, en outre, être maintenu a l'aplomb de l'anode par les barrieres 7 et :il peut, eventuellement, etre muni de bossages 9 en materiau réfractaire resistant a l'electrolyte et ~ l'aluminium liquide, et peu conducteur de l'electricite tel que le nitrure de bore t le nitrure d'aluminium, ou divers carbures tels que le carbure de sili-cium. Ces bossages ont pour but d'eviter tout contact acci-dentel entre l'anode 6 et l'écran 8. La liberte de mouvement de l'ecran dans le sens vertical est en effet quasl totale du fait de l'absence de tout moyen d'ancrage sur le substrat 8~2 cathodique carboné 12.
L'ecran 8 peut être constitué en yraphite ou en feu~re de carbone ou en composlte carbone carbone, recou-vert de TiB2 sur au moins sa face supérieure. Si la propor-tion de TiB2 n'est pas suffisante pour obtenir la densitémoyenne requise (2,25), on peut lester l'écran au moyen d'inserts en réfractaire dense, ou encore le constituer non par du graphite pur, mais par un mélange aggloméré de gra-phite et de carbure de silicium ~d = 3 a 3,10) ou de diborure de titane (d = 4,5 à 4,6).
Dans le cas ou l'écran est en composite carboné
poreux, on lui fait subir, de préférence, une imprégnation à coeur par du diborure de titane, dans une proportion telle qu'on atteint une densité moyenne apparente de l'ordre de 2,20, puis une étanchéisation superficielle par une couche compacte de diborure de titane de 10 a 100 micrometres d'épaisseur.
~ In autre mode de réalisation de l'écran flottant conducteur est representé sur la figure 4. Des dalles de graphite 10 sont munies de moyens d'accrochage (11 ~, 11 B~, qui cooperent pour former des assemblages dotés d'une sou-plesse sufEisante pour s'adapter aux éventuelles dénivella-tions de l'interface 3 métal électrolyte.
Comme dans le cas précédent, ces dalles peuvent être recouvertes de TiB2 sur la face en re~ard de l'anode, et la densité nécessaire a la flo-ttaison est obtenue par l'une quelconque des moyens précédemment décritsO
~a mise en oeuvre de l'invention, sous les difEe--rentes variantes, permet une réduction importante de la distance interpolaire, jusqu'aux environs de 20 mm, sans perte du rendement d'électrolyse. La différence de poten-tiel aux bornes des cellules d'électrolyse ainsi modifiées est réduite de 4 volts a environ 3,2 a 3,3 volts, avec diminution proportionnelle de la consomma-tion energe-tique par tonne d'aluminium produite.
densite comprise entre celle de l'électrolyte et celle de l'aluminium liquide t et conductivite electrique suffisante, c'est-a-dire inferieure à celle de l'electroly-te (au moins 10 fois inferieure, par exemple).
I,'ecran 8 peut, en outre, être maintenu a l'aplomb de l'anode par les barrieres 7 et :il peut, eventuellement, etre muni de bossages 9 en materiau réfractaire resistant a l'electrolyte et ~ l'aluminium liquide, et peu conducteur de l'electricite tel que le nitrure de bore t le nitrure d'aluminium, ou divers carbures tels que le carbure de sili-cium. Ces bossages ont pour but d'eviter tout contact acci-dentel entre l'anode 6 et l'écran 8. La liberte de mouvement de l'ecran dans le sens vertical est en effet quasl totale du fait de l'absence de tout moyen d'ancrage sur le substrat 8~2 cathodique carboné 12.
L'ecran 8 peut être constitué en yraphite ou en feu~re de carbone ou en composlte carbone carbone, recou-vert de TiB2 sur au moins sa face supérieure. Si la propor-tion de TiB2 n'est pas suffisante pour obtenir la densitémoyenne requise (2,25), on peut lester l'écran au moyen d'inserts en réfractaire dense, ou encore le constituer non par du graphite pur, mais par un mélange aggloméré de gra-phite et de carbure de silicium ~d = 3 a 3,10) ou de diborure de titane (d = 4,5 à 4,6).
Dans le cas ou l'écran est en composite carboné
poreux, on lui fait subir, de préférence, une imprégnation à coeur par du diborure de titane, dans une proportion telle qu'on atteint une densité moyenne apparente de l'ordre de 2,20, puis une étanchéisation superficielle par une couche compacte de diborure de titane de 10 a 100 micrometres d'épaisseur.
~ In autre mode de réalisation de l'écran flottant conducteur est representé sur la figure 4. Des dalles de graphite 10 sont munies de moyens d'accrochage (11 ~, 11 B~, qui cooperent pour former des assemblages dotés d'une sou-plesse sufEisante pour s'adapter aux éventuelles dénivella-tions de l'interface 3 métal électrolyte.
Comme dans le cas précédent, ces dalles peuvent être recouvertes de TiB2 sur la face en re~ard de l'anode, et la densité nécessaire a la flo-ttaison est obtenue par l'une quelconque des moyens précédemment décritsO
~a mise en oeuvre de l'invention, sous les difEe--rentes variantes, permet une réduction importante de la distance interpolaire, jusqu'aux environs de 20 mm, sans perte du rendement d'électrolyse. La différence de poten-tiel aux bornes des cellules d'électrolyse ainsi modifiées est réduite de 4 volts a environ 3,2 a 3,3 volts, avec diminution proportionnelle de la consomma-tion energe-tique par tonne d'aluminium produite.
Claims (29)
- Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
l. Cuve d'électrolyse pour la production d'alu-minium par électrolyse d'alumine dissoute dans un bain de cryolithe fondue, entre au moins une anode carbonée supérieure et une nappe d'aluminium liquide recouvrant un substrat cathodique carboné inférieur, cette cuve comprenant à
l'interface de la nappe d'aluminium liquide et du bain de cryolithe fondue un écran flottant, conducteur du courant électrique, non lié au substrat cathodique carboné et libre de mouvement, ledit écran flottant étant étanchéisé. - 2. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit écran est constitué en un matériau carboné.
- 3. Cuve d'électrolyse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit écran est constitué de graphite.
- 4. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit écran est constitué en un matériau réfractaire électro-conducteur.
- 5. Cuve d'électrolyse selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit écran est constitué de diborure de titane.
- 6. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit écran est constitué d'éléments dont la densité globale se situe entre environ 2,15 et 2,30 à 960°.
- 7. Cuve d'électrolyse selon la revendication 3 ou 5, caractérisée en ce que l'écran conducteur flottant s'étend sur la totalité de l'interface de la nappe d'alumi-nium et du bain de cryolithe
- 8. Cuve d'électrolyse selon la revendication 3 ou 5, caractérisée en ce que l'écran conducteur flottant est limité à l'aplomb de chaque anode.
- 9. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, 3 ou 5, caractérisée en ce que l'écran conducteur flottant est constitué par des éléments discrets juxtaposés.
- 10. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écran flottant est constitué par des éléments discrets reliés entre eux par des moyens d'accrochages souples.
- 11. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, 5 ou 10, caractérisée en ce que l'écran conducteur flottant comporte des moyens de butée, peu ou pas conducteurs du courant électrique, dirigés vers la face inférieure de l'anode, et dont la hauteur est sensiblement égale à la dis-tence interpolaire minimale.
- 12. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, 6 ou 10, caractérisée en ce que la distance entre chaque anode et l'écran conducteur flottant est inférieure à 40 mm.
- 13. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, 6 ou 10, caractérisée en ce que la distance entre chaque anode et l'écran conducteur flottant est égale à environ 20 mm.
- 14. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, dans laquelle ledit écran flottant comprend une seule couche d'éléments conducteurs de courant électrique de forme uni-forme, ces éléments comprenant de TiB2 poreuses d'une densité
moyenne entre 2.2 et 2.25, cet écran comprenant en outre une couche superficielle de TiB2 ayant une épaisseur d'au moins 20 micromètres pour assurer ladite étanchéité dudit écran. - 15. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, dans laquelle ladite cuve comprend une seule couche d'élé-ments conducteurs de courant électrique de forme uniforme, ledit écran étant limité à l'aplomb de l'anode, ledit écran comprenant de bossages en matériau réfractaire résis-tant à ladite cryolithe fondue et à l'aluminium liquide, les bossages étant prévus pour éviter tout contact accidentel entre l'anode et ledit écran.
- 16. Cuve d'électrolyse selon la revendication 14, dans laquelle lesdits éléments de forme uniforme sont des billes de TiB2 poreuses, étanchéisées en surface et d'une densité moyenne de 2,25.
- 17. Cuve d'électrolyse selon la revendication 16, dans laquelle le diamètre de ces billes est compris entre 5 et 50 mm.
- 18. Cuve d'électrolyse selon la revendication 17, dans laquelle le diamètre de ces billes est compris entre 10 et 40 mm.
- 19. Cuve d'électrolyse selon la revendication 16, dans laquelle lesdites billes sont constituées d'un mélange de TiB2 et de nitrure de bore ayant une densité sensible-ment égale à 2,25 à 960°C.
- 20. Cuve d'électrolyse selon la revendication 16, dans laquelle lesdites billes comprennent un noyau en gra-phite et une écorce en TiB2 compact, la proportion pondérale desdits deux constituants étant sensiblement 20% de TiB2 et 80% de graphite, le graphite étant choisi pour qu'il ait un coefficient de dilatation sensiblement égal à celui de TiB2 entre O et 1000°C.
- 21. Cuve d'électrolyse selon la revendication 16, dans laquelle lesdites billes flottantes forment une couche sensiblement continue au dessus de l'interface.
- 22. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, dans laquelle ledit écran flottant est libre de mouvement au moins dans le sens vertical.
- 23. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1 , dans laquelle ledit écran flottant est confiné à l'aplomb dudit anode au moyen des barrières en matériau réfractaire dense, des ouvertures étant ménagées dans ces barrières pour assurer la circulation de l'aluminium liquide.
- 24. Cuve d'électrolyse selon la revendication 1, dans laquelle ledit écran est constitué d'un ensemble mono-lithique disposé à l'aplomb de l'anode, cet écran ayant une densité comprise entre celle du bain de cryolithe fondue qui est l'électrolyte et celle de l'aluminium liquide et une conductivité électrique inférieure à celle de l'électrolyte.
- 25. Cuve d'électrolyse selon la revendication 24, dans laquelle ladite conductivité électrique dudit écran est 10 fois inférieure à celle de l'électrolyte.
- 26. Cuve d'électrolyse selon la revendication 24, dans laquelle ledit écran est maintenu à l'aplomb de l'anode par des barrières, l'écran étant muni de bossages en maté-riau réfractaire résistant à la cryolithe fondue, qui est l'électrolyte, et à l'aluminium liquide et peu conducteur d'électricité.
- 27. Cuve d'électrolyse selon la revendication 26, dans lequel lesdits bossages sont faits de nitrure de bore ou nitrure d'aluminium.
- 28. Cuve d'électrolyse selon la revendication 24, 26 ou 27, dans laquelle ledit écran est constitué en gra-phite ou en feutre de carbone ou en composite carbone-carbone, recouverte de TiB2 sur au moins sa face supérieure.
- 29. Cuve d'électrolyse selon la revendication 10, dans laquelle lesdits éléments sont des dalles qui forment un assemblage souple pour s'adapter aux dénivellations de ladite interface.
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