CA2488362A1 - Aluminium production installation employing fused-salt electrolysis - Google Patents
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Abstract
Description
INSTALLATION DE PRODUCTION D'ALUMINIUM PAR ELECTROLYSE
IGNEE
Domaine de l'invention L'invention concerne les usines de production d'aluminium par électrolyse ignée selon le procédé de Hall-Héroult. Elle concerne tout particulièrement les appareils de manutention utilisés dans lesdites usines.
Etat de la technique L'aluminium métal est produit industriellement par électrolyse ignée, à savoir par électrolyse de l'alumine en solution dans un bain de cryolithe fondue, appelé
bain d'ëlectrolyse, selon le procédé bien connu de Hall-Héroult. Le bain d'électrolyse est contenu dans des cuves comprenant un caisson en acier, qui est revêtu intérieurement de matériaux réfractaires et/ou isolants, et un ensemble cathodique situé au fond de la cuve. Des anodes en matériau carboné sont partiellement immergées dans le bain d'électrolyse. Chaque cuve et ses anodes formént ce qui est souvent appelé une cellulë d'électrol~se. Le courant d'électrolyse, qui circule dans le bain d'électrolyse et la nappe d'aluminium liquide par l'intermédiaire des anodes et des éléments cathodiques, opère les réactions de réduction de l'alumine et permet également de maintenir le bain d'électrolyse à une température de l'ordre de 950 °C
par effet Joule.
Les usines contieiment un grand nombre de cellules d'électrolyse disposées en ligne, dans des bâtiments appelés halls ou salles d'électrolyse, et raccordées électriquement en série à l'aide de conducteurs de liaison, de façon à optimiser l'occupation au sol des usines. Les cellules sont généralement disposées de manière à former deux ou plusieurs files parallèles qui sont électriquement liées entre elles par des conducteurs d'extrémité. Le courant d'électrolyse passe ainsi en cascade d'une cellule à
la suivante. ALUMINUM PRODUCTION PLANT BY ELECTROLYSIS
igneous Field of the invention The invention relates to plants for the production of aluminum by electrolysis igneous according to the Hall-Héroult process. It particularly concerns devices handling used in said factories.
State of the art Aluminum metal is produced industrially by igneous electrolysis, namely through electrolysis of alumina in solution in a molten cryolite bath, called bath electrolysis, according to the well-known Hall-Héroult process. The bath electrolysis is contained in tanks comprising a steel box, which is coated internally refractory and / or insulating materials, and a cathode assembly located at background of the tank. Carbon material anodes are partially submerged in the bath electrolysis. Each tank and its anodes form what is often called a electrol cell ~ se. The electrolysis current, which circulates in the bath electrolysis and the sheet of liquid aluminum through the anodes and elements cathodic, operates alumina reduction reactions and also allows of maintain the electrolysis bath at a temperature of the order of 950 ° C.
by Joule effect.
The factories contain a large number of electrolysis cells arranged in line, in buildings called halls or electrolysis rooms, and connected electrically in series using connecting conductors, so as to optimize occupancy on the ground factories. The cells are usually arranged so as to form two or several parallel lines which are electrically linked together by conductors end. The electrolysis current thus cascades from one cell to the next.
2 En fonctionnement, une usine d'électrolyse nécessite des interventions sur les cellules d'électrolyse parmi lesquelles figurent notamment le remplacement des anodes usées par des anodes neuves, le prélèvement de métal liquide des cellules et les prélèvements ou ajouts d'électrolyte. Les usines les plus modernes sont équipées d'une unité de levage et de manutention (souvent désignée par l'expression « portique » ou « pont roulant ») qui peut être translatée au-dessus des cellules d'électrolyse, et le long de celles-ci, et qui est munie de plusieurs organes (souvent appelés « outils ») de manutention et d'intervention, tels que des pelles et des palans.
Bien que les ponts mobiles présentent de nombreux avantages pour les interventions sur les cellules d' électrolyse, la demanderesse a noté que leur caractère multi-fonctionnel conduisait à une sous-utilisation des différents moyens dont ils sont dotés, ce qui grève inutilement les coûts de fonctionnement.
La demanderesse a donc recherché des moyens pour réduire les coûts d'investissement et de fonctionnement des installations connues.
Description de l'invention L'invention a pour objet une installation d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium pax électrolyse ignée, comprenant un hall, une pluralitë de cellules d'électrolyse disposées en file à l'intérieur du hall, une voie de circulation (également appelée « allée de service ») parallèle à ladite file de cellules et située à
l'intérieur du hall, et au moins une première unité de levage et de manutention mobile, dénommée « pont roulant », qui repose sur un premier chemin de roulement parallèle à l' axe principal de la file et qui est apte à être déplacée au-dessus de ladite file de cellules sur ledit premier chemin de roulement.
L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, au moins une deuxième unité de levage et de manutention mobile, dénommée «
portique latéral », et un deuxième chemin de roulement parallèle à l'axe principal de la file et indépendant du premier chemin de roulement, en ce que ladite deuxième unité
repose 2 In operation, an electrolysis plant requires interventions on the cell electrolysis which include the replacement of anodes waste by new anodes, the removal of liquid metal from the cells and the electrolyte samples or additions. The most modern factories are with a lifting and handling unit (often referred to as "Gantry" or "overhead crane") which can be translated above cell electrolysis, and along them, and which is provided with several organs (often called "tools") for handling and intervention, such as shovels and hoists.
Although mobile bridges have many advantages for interventions on electrolysis cells, the Applicant has noted that their character multi-functional led to an under-utilization of the various means by which they are endowed, which unnecessarily burdens operating costs.
The plaintiff therefore sought means to reduce the costs investment and operation of known facilities.
Description of the invention The subject of the invention is an electrolysis installation, intended for the production aluminum pax igneous electrolysis, comprising a hall, a plurality of cell lines arranged in a row inside the hall, a traffic lane (also called "service aisle") parallel to said cell queue and located at inside the hall, and at least a first lifting and handling mobile, called "overhead crane", which rests on a first path rolling parallel to the main axis of the queue and which can be moved over above said row of cells on said first raceway.
The installation according to the invention is characterized in that it comprises, in besides, at minus a second mobile lifting and handling unit, called "
gantry lateral ”, and a second raceway parallel to the main axis of the line and independent of the first raceway, in that said second unit rests
3 sur ledit deuxième chemin de roulement et est apte à être déplacée, au-dessous du premier portique, le long de ladite file de cellules d'électrolyse, sur ledit deuxième chemin de roulement, de manière à ce que les deux unités de levage et de manutention puissent être déplacées indépendamment, et en ce que ladite deuxième unité est apte à lever et à manutentionner des poches de métal liquide et/ou des poches de bain liquide.
Dans sa recherche de solution au problème posé, la demanderesse a eu en effet l'idée de séparer les organes (ou « outils ») de manutention et de levage en fonction des exigences de déplacement de chaque intervention sur les cellules. Plus précisément, la demanderesse a eu l'idée de séparer les interventions qui nécessitent des déplacements desdits outils sur une grande partie de la surface du hall d'électrolyse, telles que les changements d'anode, de celles qui se limitent à des zones nettement plus spécifiques du hall, telles que les prélèvements de métal liquide qui ne requièrent que des déplacements sur une bande relativement étroite le long d'une des extrémités des cellules.
La demanderesse a également eu l'idée d'équiper le hall d'au mbins une deuxième unité de levage et de manutention, indépendante de la première et circulant sous celle-ci, et de la spécialiser aux interventions qui ne requièrent qu'une mobilité le long des extrémités des cellules. Les deux unités peuvent passer l'une au-dessus de l'autre afin de permettre des mouvements de l'une indépendants de ceux de l'autre.
L'invention a aussi pour objet l'utilisation de l'installation d'électrolyse selon l'invention pour la production d'aluminium.
L'invention a encore pour objet l'utilisation d'une installation d'électrolyse selon l'invention pour la production d'aluminium.
L'invention a encore pour objet une usine de production comprenant au moins une installation d'électrolyse selon l'invention. 3 on said second raceway and is able to be moved, below of first portal, along said line of electrolysis cells, on said second raceway, so that the two lifting and handling can be moved independently, and in that said second unit is able to lift and handle pockets of liquid metal and / or of the liquid bath pockets.
In its search for a solution to the problem posed, the Applicant had in fact the idea separate the handling and lifting components (or “tools”) according to of the displacement requirements of each intervention on the cells. More precisely, the Applicant had the idea of separating the interventions which require movements of said tools over a large part of the hall area electrolysis, such as anode changes, those limited to areas clearly more specific to the hall, such as liquid metal samples which do not require that movement over a relatively narrow band along one of cell ends.
The plaintiff also had the idea of equipping the hall with mbins a second lifting and handling unit, independent of the first and circulating under and specialize it in interventions that only require one mobility the along the ends of the cells. The two units can pass one to the top of the other in order to allow movements of one independent of those of the other.
The invention also relates to the use of the electrolysis installation according to the invention for the production of aluminum.
Another subject of the invention is the use of an electrolysis installation according to the invention for the production of aluminum.
The invention also relates to a production plant comprising at least a electrolysis installation according to the invention.
4 L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures et de la description détaillée qui suit.
La figure 1 illustre une installation d'électrolyse pour la production d'aluminium de l'art antérieur.
La figure 2 illustre une installation d'électrolyse pour la production d'aluminium selon l'invention.
La figure 3 illustre une variante de l'installation d'électrolyse pour la production d'aluminium selon l'invention.
La figure 4 illustre un mode de réalisation d'une unité de lévage et de manutention latérale d'une installation d'électrolyse pour la production d'aluminium selon l'invention.
La figure 5 illustre les limites de déplacement typiques de l'unité de levage et de manutention latérale selon l'invention.
La figure 6 illustre une unité de levage et de manutention latérale d'une installation d'électrolyse pour la production d'aluminium selon l'invention dans une position de prélèvement de métal liquide.
Les usines d'électrolyse destinées à la production d'aluminium comprennent une zone de production d'aluminium liquide qui comprend un ou plusieurs halls d'électrolyse (1). Ces halls abritent des cellules d'électrolyse (2) qui sont disposées en rangées ou files sensiblement linéaires, chaque file comportant typiquement plus d'une centaine de cellules. Chaque hall abrite typiquement une ou deux files de cellules d'électrolyse.
Les usines sont également parcourues par des voies de circulation destinées, notamment, au transport des équipements, des anodes et de l'aluminium liquide.
En particulier, les halls d'électrolyse (1) sont desservis par des voies de circulation externes disposées autour de ceux-ci et des moyens d'accès (4, 5) aptes à
permettre l'entrée et la sortie de véhicules motorisés (16). 4 The invention will be better understood using the figures and the description detailed which follows.
Figure 1 illustrates an electrolysis installation for production aluminum prior art.
Figure 2 illustrates an electrolysis plant for production aluminum according to the invention.
FIG. 3 illustrates a variant of the electrolysis installation for the production aluminum according to the invention.
FIG. 4 illustrates an embodiment of a lifting and handling side view of an electrolysis installation for the production of aluminum according to the invention.
Figure 5 illustrates the typical movement limits of the lifting unit and of lateral handling according to the invention.
FIG. 6 illustrates a unit for lifting and lateral handling of a installation of electrolysis for the production of aluminum according to the invention in a position of liquid metal sample.
Electrolysis plants for the production of aluminum include a liquid aluminum production area which includes one or more halls electrolysis (1). These halls house electrolysis cells (2) which are arranged in substantially linear rows or rows, each row typically comprising more of a hundred cells. Each hall typically houses one or two lines of electrolysis cells.
The factories are also traversed by traffic lanes intended, in particular, the transport of equipment, anodes and liquid aluminum.
In in particular, the electrolysis halls (1) are served by traffic external disposed around them and access means (4, 5) suitable for to permit entry and exit of motor vehicles (16).
5 Chaque hall comporte généralement au moins une voie de circulation interne (15), appelée « allée de service », qui est parallèle à la file de cellules. Cette allée permet la circulation de véhicules motorisés (16) et des opérateurs (17) et le stockage temporaire de matériels (tels que des anodes) ou d'appareils. L'allée de service (15) est généralement surélevée par rapport au sol (3), ce qui nécessite des rampes d'accès (5) entre l'allée et les voies de circulation périphériques.
Tel qu'illustré à la figure 1, un hall d'électrolyse (1) comprend typiquement une chàrpente (6), généralement métallique, et un bardage de bâtiment (7), et au moins une unité de levage et de manutention (ou « pont roulant ») (8) pour effectuer des opérations sur les cuves.
Le pont roulant (8) comporte une traverse (9) et au moins un chariot (10, 11) (typiquement deux) apte à être déplacé le long de la traverse. Chaque chariot ( 10, 11 ) est typiquement muni de moyens de levage (12) et/ou d'outils (13) (tels qu'une pelle). Le pont roulant (8) repose et circule sur un chemin de roulement (14), qui comprend typiquement deux moyens de cheminement (14a, 14b), tels que des rails, disposés parallèlement l'un à l'autre et à l'axe principal A du hall (et de la file de cellules). Les moyens de cheminement (14a, 14b) permettent en gënéral de guider le dëplacement du pont roulant (8). Le chemin de roulement (14) est typiquement entièrement surélevé par rapport au niveau de l'allée de service (15). Les moyens de cheminement (14a, 14b) correspondants sont typiquement fixés à la charpente 5 Each hall generally has at least one internal circulation lane (15) called "service aisle", which runs parallel to the cell line. This driveway allows the circulation of motorized vehicles (16) and operators (17) and the storage equipment (such as anodes) or devices. The alley of service (15) is generally raised above the ground (3), which requires ramps access (5) between the aisle and the peripheral traffic lanes.
As illustrated in FIG. 1, an electrolysis hall (1) typically comprises a frame (6), generally metallic, and building cladding (7), and less a lifting and handling unit (or "overhead crane") (8) to carry out of the operations on the tanks.
The traveling crane (8) comprises a cross-member (9) and at least one carriage (10, 11) (typically two) able to be moved along the crosspiece. Each cart (10, 11) is typically provided with lifting means (12) and / or tools (13) (such as a shovel). The traveling crane (8) rests and circulates on a raceway (14), who typically comprises two tracking means (14a, 14b), such as rails arranged parallel to each other and to the main axis A of the hall (and the file of cells). The routing means (14a, 14b) generally make it possible to guide the displacement of the crane (8). The raceway (14) is typically fully elevated from the level of the service aisle (15). The means of corresponding path (14a, 14b) are typically fixed to the frame
(6) du hall. Le pont roulant (8) peut normalement être déplacé d'une extrémité à
l'autre du hall, le long de l'axe principal A de celui-ci. Les déplacements combinés de la traverse (9) le long du hall et des chariots (10, 11) le long de la traverse donnent généralement accès à l'ensemble des cellules d'électrolyse (2) et de l'allée de service (15).
WO 2004/00780(6) from lobby. The crane (8) can normally be moved from one end to the other of hall, along the main axis A thereof. The combined trips of the cross member (9) along the hall and trolleys (10, 11) along the cross member give generally access to all the electrolysis cells (2) and the aisle on duty (15).
WO 2004/00780
7 PCT/FR2003/002134 Le pont roulant (8) est typiquement apte à effectuer des opérations telles qu'un changement d'anode, le remplissage des trémies d'alimentation en bain broyé et en A1F3 des cellules d' électrolyse, et le levage et la manutention des éléments de cuves.
Selon l'invention, l'installation d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse ignée, comprenant un hall (1), une pluralité de cellules d'électrolyse (2) disposées à l'intérieur du hall (1) de façon à former au moins une file ayant un axe principal A, une allée dite « de service » (15) parallèle à ladite file de cellules et située à l'intérieur du hall (1), et au moins une première unité de levage et de manutention mobile (8), dénommée « pont roulant », reposant sur un premier chemin de roulement (14) parallèle à l'axe principal A de la file et apte à être déplacée au-dessus de ladite file de cellules sur ledit premier chemin de roulement, est caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins une deuxième unité de levage et de manutention mobile (20), dénommée « portique latéral », et un deuxième chemin de roulement (21) parallèle à l'axe principal A de la file et indépendant du premier chemin de roulement (14), en ce que ladite deuxième unité (20) repose sur ledit deuxième chemin de roulement (21) et est apte à étre déplacée sur ledit deuxième chemin de roulement (21), aû-dessous de la première unité (8) et le long de ladite file de cellules d'électrolyse (2), de manière à ce que les deux unités de levage et de manutention puissent être déplacées indépendamment, et en ce que ladite deuxième unité (20) est apte à lever et à manutentionner des poches de métal liquide (également appelées « poches de coulée ») et/ou des poches de bain liquide (également appelées « poches à bain »).
Les poches de métal liquide servent à prélever du métal liquide d'une cellule d'électrolyse. De manière similaire, les poches de bain liquide servent à
prélever du bain d'électrolyte liquide d'une cellule d'électrolyse. La capacité de levage du portique latéral (20) est typiquement d' au moins 10 tonnes afin de permettre le levage et la manutention des poches pleines.
De manière avantageuse, le portique latëral (20), qui est principalement destiné au levage et à la manutention des poches de métal liquide ou des poches de bain liquide, peut éventuellement être apte à positionner lesdites poches pour le prélèvement des liquides d'une cellule d'électrolyse. Il peut optionnellement être apte, en outre, à
lever et manutentionner d'autres éléments et matériels placés dans l'allée de service (15).
Le portique latéral (20) peut typiquement être déplacé (ou « translaté ») d'une extrémité à l'autre du hall (1). Afin de pouvoir permettre le « croisement »
du pont roulant (8) et du portique latéral (20), la hauteur totale H de ce dernier est typiquement inférieure à la hauteur Hm du niveau inférieur du pont roulant 7 PCT / FR2003 / 002134 The traveling crane (8) is typically able to carry out operations such as one changing the anode, filling the feed hoppers with ground bath and in A1F3 electrolytic cells, and lifting and handling of elements of tanks.
According to the invention, the electrolysis installation, intended for production aluminum by igneous electrolysis, comprising a hall (1), a plurality of cells electrolysis (2) arranged inside the hall (1) so as to form at least one line having a main axis A, a so-called “service” aisle (15) parallel to said line of cells and located inside the hall (1), and at least a first lifting unit and of mobile handling (8), called "overhead crane", based on a first path running (14) parallel to the main axis A of the queue and able to be moved to-above said row of cells on said first raceway, is characterized in that it further comprises at least a second unit of lifting and mobile handling (20), called "lateral gantry", and a second raceway (21) parallel to the main axis A of the queue and independent of first raceway (14), in that said second unit (20) rests sure said second raceway (21) and is able to be moved on said second raceway (21), below the first unit (8) and the along said row of electrolysis cells (2), so that the two units lifting and handling can be moved independently, and in that said second unit (20) is capable of lifting and handling pockets of metal liquid (also called "ladle bags") and / or liquid bath bags (also called "bath bags").
Liquid metal bags are used to draw liquid metal from a cell electrolysis. Similarly, the liquid bath bags serve to withdraw from liquid electrolyte bath of an electrolysis cell. Lifting capacity of lateral gantry (20) is typically at least 10 tonnes in order to allow the lifting and handling of full pockets.
Advantageously, the side gantry (20), which is mainly intended for lifting and handling of liquid metal bags or bath bags liquid, may possibly be able to position said pockets for removal of liquids from an electrolysis cell. It can optionally be suitable, in besides, to lift and handle other elements and equipment placed in the aisle service (15).
The lateral gantry (20) can typically be moved (or "translated") a across the hall (1). In order to allow "crossing"
from the bridge roller (8) and side gantry (20), the total height H of the latter is typically less than the height Hm of the lower level of the overhead crane
(8).
Le portique latéral (20) comprend des moyens de roulement (22a, 22b) aptes à
circuler sur ledit deuxième chemin de roulement (21). Le portique latéral (20) comprend typiquement au moins une poutre transversale (23, 23a, 23b) qui est de préférence sensiblement horizontale et perpendiculaire à l'axe principal A.
Le portique latéral (20) est équipé d'un chariot (25) apte à se déplacer dans une direction de préférence sensiblement perpendiculaire à l'axe principal A de la file de cellules. Le chariot (25) se dëplace typiquement le long d'au moins une poutre transversale (23, 23a, 23b).
La zone d'intervention du portique latéral (20) se limite essentiellement à la surface de l'allée de service (15) et à l'extrémité de service (18) des cellules d'électrolyse (2). Les opérations de levage et manutention qui requièrent un accès dans la zone située au-dessus des cellules d'électrolyse peuvent être assurées par le pont roulant (8). De préférence, le débattement L du chariot (25) est limité à une valeur égale ou inférieure à la largeur Lo de l'allée de service (15). Le terme « débattement » désigne l'extension maximale des déplacements possibles de l'axe principal B du chariot dans une direction transversale à l'axe principal A la file de cellules d'électrolyse.
Ledit débattement est de préférence tel que l'axe vertical principal B du chariot (25) surplombe uniquement l'allée de service, quelle que soit la position dudit chariot. En d'autres termes, le débattement L du chariot (25) s'étend, de préférence, au plus jusqu'au bord extérieur (15a) de l'allée de service, d'une part, et au plus jusqu'au bord intérieur (15b) de celle-ci, d'autre part.
Le chariot (25) est typiquement muni d'un moyen de levage (26) et d'un moyen de préhension (27). Le moyen de préhension (27) comprend typiquement un ou plusieurs moyens de fixation (28) pour fixer l'objet (tel qu'un élément ou un matériel) qui est destiné à étre levé et manutentionné. Le moyen de préhension (27) peut être monté sur un support pivotant (29) de manière à permettre une rotation autour d'un axe B de l'élément ou du matériel qu'il supporte.
Dans le cas d'une poche de métal liquide ou de bain liquide (40), les moyens de fixation (28) peuvent s'insérer dans des moyens de fixation (41) correspondants sur ladite poche (40). Dans ce cas, les moyens de fixation (28) et (41) permettent avantageusement une rotation de la poche autour d'un axe C qui est typiquement parallèle à l'allée de service. Le chariot peut éventuellement être muni d'un siphon (43) destiné à être fixé sur la poche (40), et plus précisément sur le couvercle (44) de la poche (40). Cette dernière variante permet de simplifier la manutention et le transport des poches (40).
L'opération de prélèvement de métal liquide (souvent appelée t< opération de coulée ») peut être effectuée suivant un procédé qui comprend typiquement - le dépôt d'une poche de coulée (40) en face d'une cellule d'électrolyse (2) déterminëe ;
- le positionnement du portique latéral (20) en face de ladite cellule ;
- la descente du moyen de préhension (27) (avec le siphon (43) dans une position d'attente (a)) ;
- l'arrimage de la poche sur le moyen de préhension (27) ;
- la fixation du siphon (43) sur la poche (40) ;
- le levage de la poche (40) jusqu'à une première position haute ;
- la rotation de la poche, de façon à orienter le siphon (43) en direction d'une cellule d'électrolyse (2) déterminée (position de prélèvement (b)) ; (8).
The lateral gantry (20) comprises rolling means (22a, 22b) suitable for run on said second raceway (21). The side gantry (20) typically includes at least one cross beam (23, 23a, 23b) which is of preferably substantially horizontal and perpendicular to the main axis A.
The lateral gantry (20) is equipped with a carriage (25) capable of moving in a direction preferably substantially perpendicular to the main axis A of the file of cells. The carriage (25) typically moves along at least one beam transverse (23, 23a, 23b).
The intervention area of the side gantry (20) is essentially limited to the area from the service aisle (15) and at the service end (18) of the cells electrolysis (2). Lifting and handling operations that require access to the zoned located above the electrolysis cells can be provided by the bridge rolling (8). Preferably, the travel L of the carriage (25) is limited to a value equal or less than the width Lo of the service aisle (15). The term "travel "Means the maximum extension of the possible displacements of the main axis B of the cart in a direction transverse to the main axis A line of cells electrolysis.
Said travel is preferably such that the main vertical axis B of the trolley (25) only overlooks the service aisle, regardless of the position of the said aisle carriage. In in other words, the movement L of the carriage (25) preferably extends to more to the outer edge (15a) of the service aisle, on the one hand, and at most until inner edge (15b) thereof, on the other hand.
The carriage (25) is typically provided with a lifting means (26) and a means of grip (27). The gripping means (27) typically comprises one or more several fixing means (28) for fixing the object (such as an element or a material) which is intended to be lifted and handled. The gripping means (27) can be mounted on a pivoting support (29) so as to allow rotation around an axis B of the element or of the material which it supports.
In the case of a pocket of liquid metal or of liquid bath (40), the means of fixing (28) can be inserted in fixing means (41) correspondents on said pocket (40). In this case, the fixing means (28) and (41) allow advantageously a rotation of the pocket around an axis C which is typically parallel to the service aisle. The cart can optionally be fitted with a siphon (43) intended to be fixed on the pocket (40), and more precisely on the cover (44) of the pocket (40). This last variant simplifies handling and the transport of the pockets (40).
The liquid metal removal operation (often called t <
casting ") can be carried out according to a process which typically comprises - depositing a ladle (40) opposite an electrolysis cell (2) determined;
- positioning the lateral gantry (20) in front of said cell;
- the descent of the gripping means (27) (with the siphon (43) in a position waiting (a));
- the securing of the pocket on the gripping means (27);
- fixing the siphon (43) on the pocket (40);
- lifting the pocket (40) to a first high position;
- the rotation of the pocket, so as to orient the siphon (43) in the direction of a cell electrolysis (2) determined (sampling position (b));
9 - le déplacement du chariot (25), en direction de ladite cellule, de manière à
rapprocher la poche de celle-ci ;
- l'abaissement de,la poche jusqu'à une deuxième position haute et, éventuellement, une rotation de la poche (ou « basculement ») autour de l'axe C, de manière à
faire entrer la pointe du siphon dans la cellule ;
- le prélèvement de métal.
Les éléments de cellules et les matériels, tels que des anodes ou des poches à
métal liquide, qui sont destinés à être levés et transportés par le pont roulant (8) ou le portique latéral (20), peuvent être transportés sur des palettes (42) et stockés dans l'allée de service (15).
Les cellules d' électrolyse (2) sont avantageusement entourées, en tout ou partie, de planchers de travail (50). Les opérateurs ont typiquement accès à ces planchers de travail par des escaliers fixes ou amovibles.
Dans une variante avantageuse de l'invention, l'allée de service (15) se situe à un premier niveau, qui est de préférence sensiblement au niveau du sol extérieur (3) au hall (1), et lës planchers de travail (50) se situent à au moins un deuxième niveau, qui est surélevé et à une hauteur Hb déterminée par rapport au premier niveau. La hauteur Hb est typiquement comprise entre 0,5 m et 4 m. Cette configuration permet de simplifier le génie civil du bâtiment et de le rendre plus économique.
Dans cette variante de l'invention, les planchers de travail (50) peuvent éventuellement comprendre un balcon de service (51) du côtë de l'allée de service (15), lequel balcon peut éventuellement être commun à l'ensemble des cellules (2).
Le balcon de service (51) comprend de préfërence un garde-corps (52) pour des raisons de sécurité.
Lorsque les planchers de travail (50) comprennent un balcon de service (51) (de largeur Bo), le débattement L du chariot (25) peut être tel que l'axe principal B du chariot (25) peut également surplomber ledit balcon. Dans ce cas, le débattement L
peut atteindre des valeurs supérieures à la largeur Lo de l'allée de service (15), mais qui restent de prëférence inférïeure à la distance Do entre le bord extérieur (15a) de l'allée de service et le bord intérieur (Sla) du balcon, de telle manière qu'il surplombe uniquement l'allée de service (15) et le balcon de service (51), quelle que 5 soit la position dudit chariot. En d'autres termes, le débattement L du chariot (25) s'étend, de préférence, au plus jusqu'au bord extérieur (15a) de l'allée de service, d'une part, et au plus jusqu'au bord intérieur (Sla) du balcon de service.
Les planchers de travail (50) comprennent de préférence des planchers (53) entre les 9 - The movement of the carriage (25), in the direction of said cell, so as to bring the pocket closer to it;
- lowering the pocket to a second high position and, eventually, a rotation of the pocket (or “tilting”) around the C axis, so as to make enter the tip of the siphon into the cell;
- metal removal.
Cell elements and materials, such as anodes or metal liquid, which are intended to be lifted and transported by the crane (8) where the lateral gantry (20), can be transported on pallets (42) and stored in the service aisle (15).
The electrolysis cells (2) are advantageously surrounded, in all or part of work floors (50). Operators typically have access to these floors of work by fixed or removable stairs.
In an advantageous variant of the invention, the service aisle (15) is located has a first level, which is preferably substantially at ground level outside (3) to hall (1), and work floors (50) are located at least a second level, which is raised and at a height Hb determined from the first level. The Hb height is typically between 0.5 m and 4 m. This configuration allows to simplify the civil engineering of the building and to make it more economical.
In this variant of the invention, the working floors (50) can possibly include a service balcony (51) on the side of the driveway service (15), which balcony may possibly be common to all of the cells (2).
The service balcony (51) preferably includes a railing (52) for security reasons.
When the work floors (50) include a service balcony (51) (of width Bo), the travel L of the carriage (25) can be such that the axis main B of trolley (25) can also overhang said balcony. In this case, the travel L
can reach values greater than the width Lo of the service aisle (15), but preferably less than the distance Do between the outer edge (15a) of the service aisle and the inside edge (Sla) of the balcony, in such a way it only overlooks the service aisle (15) and the service balcony (51), any 5 or the position of said carriage. In other words, the travel L of the trolley (25) preferably extends at most to the outer edge (15a) of the aisle service, on the one hand, and at most up to the inner edge (Sla) of the service balcony.
The working floors (50) preferably include floors (53) between the
10 cellules. Lorsque les planchers de travail (SO) comprennent un balcon de service (51), ce dernier est de préférence au même niveau que lesdits planchers (53) entre les cellules.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le deuxième chemin de roulement (21 ) comprend un premier moyen de cheminement (21 a) qui est surélevé
par .rapport au niveau de l'allée de service (15) et un deuxième moyen de cheminement (21b) qui est à un niveau inférieur à celui du premier moyen de cheminement (21a). Le deuxième moyen de cheminement (21b) est de préférence proche de l'allée de service ou sur l'allée de service (15). En particulier, le deuxième moyen de cheminement (21b) peut se situer directement sur l'allée de service (15), tel qu'illustré à la figure 2, ou se situer sur une plate-forme (19) ayant une hauteur déterminée Ha par rapport à ladite allée, tel qu'illustré à la figure 3. La hauteur Ha est typiquement comprise entre 0,2 et 2,5 m. Le deuxième moyen de cheminement (21b) est avantageusement à même l'allée de service (15), couvrant ainsi une bande de circulation déterminée, ce qui permet de simplifier considérablement l'installation. Dans ces variantes, les moyens de roulement (22a, 22b) comprennent typiquement des moyens de roulement « au sol », tels que des roues ou des trains, (22b) qui reposent sur le deuxième moyen de cheminement (21b) (qu'il soit sur ladite plate-forme ou sur l'allëe de service (15)). Dans ces modes de réalisation de l'invention, le portique latéral est dénommé « semi-portique » parce qu'une seule partie du chemin de roulement est en hauteur. 10 cells. When the work floors (SO) include a balcony service (51), the latter is preferably at the same level as said floors (53) between the cells.
In a preferred embodiment of the invention, the second path of bearing (21) comprises a first routing means (21 a) which is raised by report at the level of the service aisle (15) and a second means of path (21b) which is at a level lower than that of the first means of path (21a). The second pathway (21b) is preferably near the service aisle or on the service aisle (15). In particular, the second pathway (21b) can be located directly on the service aisle (15) as illustrated in FIG. 2, or lie on a platform (19) having a height determined Ha with respect to said aisle, as illustrated in Figure 3. The height Ha is typically between 0.2 and 2.5 m. The second way (21b) is advantageously on the service aisle (15), thus covering a bandaged of defined traffic, which considerably simplifies installation. In these variants, the rolling means (22a, 22b) include typically rolling means "on the ground", such as wheels or trains (22b) which are based on the second pathway (21b) (whether on said platform or on the service aisle (15)). In these embodiments of the invention, the side gantry is called "semi-gantry" because a alone part of the raceway is high.
11 Le moyen de roulement (22a) qui repose sur le moyen de cheminement (21 a) surélevé est typiquement placé à une extrëmité de la (ou des) poutres) transversales) (23, 23a, 23b). Les moyens de roulement au sol (22b) peuvent être fixés à la (ou aux) poutres) transversales) (23, 23a, 23b) par des montants (24).
Le moyen de cheminement (21a) qui est surélevé par rapport au niveau de l'allée de service (15) se situe à une hauteur déterminée qui est typiquement supérieure à 3 m afin de dégager une espace suffisant pour permettre le passage des véhicules (16) et le stockage d'éléments de cuves et de matériels dans l'allée de service (15).
Le moyen de cheminement surélevé (21 a) est avantageusement fixé à la charpente (6) du hall (1), ce qui permet de stabiliser la position latérale du portique (20) et d' autoriser ainsi un fonctionnement automatique de ce dernier sans recourir à
des systèmes de guidage qui pourraient être sensibles aux champs magnétiques.
La deuxième moyen de cheminement (21b) est avantageusement à une distance infërieure à 0,5 m du bord intérieur (15b) de l'allée de service (c'est-à-dire du bord de l'allée située du côté de la file de cellules), ou éventuellement attenant audit bord (15b), afin de ne pas encombrer l'allée de service (15).
Lorsque les planchers de travail (50) comprennent un balcon de service (51 ) du côté
de l'allée de service (15), le deuxième moyen de cheminement (21b) peut être à
même le balcon de service (51 ) ou se situer sur une plate-forme fixée à celui-ci.
Le hall (1) peut éventuellement comprendre deux ou plusieurs files de cellules parallèles. Dans ce cas, il peut être avantageux de prévoir un pont roulant par file de cellules ou par groupe de files de cellules et au moins un portique latéral pour chaque file de cellules.
Liste des repères numériques 1 Hall d'ëlectrolyse 2 Cellule d'électrolyse 11 The rolling means (22a) which rests on the routing means (21a) raised is typically placed at one end of the beam (s)) transverse) (23, 23a, 23b). The rolling means on the ground (22b) can to be fixed to the (or to) transverse beams) (23, 23a, 23b) by uprights (24).
The path means (21a) which is raised above the level of the alley of service (15) is located at a determined height which is typically higher at 3 m in order to leave enough space to allow the passage of vehicles (16) and storage of tank elements and materials in the service aisle (15).
The elevated pathway (21 a) is advantageously fixed to the frame (6) from the hall (1), which makes it possible to stabilize the lateral position of the gantry (20) and to authorize automatic operation of the latter without resorting to of the guidance systems that could be sensitive to magnetic fields.
The second tracking means (21b) is advantageously at a distance less than 0.5 m from the inside edge (15b) of the service aisle (i.e.
from the edge aisle located on the cell line side), or possibly adjoining on board audit (15b), so as not to clutter the service aisle (15).
When the work floors (50) include a service balcony (51) on the side from the service aisle (15), the second pathway (21b) can be even the service balcony (51) or located on a platform fixed to it this.
The hall (1) can possibly include two or more rows of cells parallel. In this case, it may be advantageous to provide an overhead crane per line of cells or by group of cells and at least one side portal for each row of cells.
List of digital markers 1 Electrolysis hall 2 Electrolysis cell
12 3 Sol 4 Moyen d'accs Rampe d'accs 6 Charpente 5 7 Bardage de btiment 8 Pont roulant 9 Traverse Premier chariot de levage et de manutention 11 Deuxime chariot de levage et de manutention 10 12 Moyen de levage 12 3 Floor 4 Means of access Access ramp 6 Framework 5 7 Building cladding 8 Overhead crane 9 Traverse First lifting and handling trolley 11 Second lifting and handling trolley 10 12 Lifting means
13 Outil 13 Tool
14 Chemin de roulement du pont roulant 14a, 14b Moyens de cheminement du pont roulant Alle de service 14 Crane track 14a, 14b Route of the crane Service aisle
15 15a Bord extrieur de l'alle de service 15b Bord intrieur de l'alle de service 15 15a Outer edge of the service aisle 15b Inner edge of the service aisle
16 Vhicule motoris 16 Motor vehicle
17 Oprateur 17 Operator
18 Extrmit de service des cellules 18 Cell service end
19 Plate-forme de cheminement 19 Tracking platform
20 Portique latral 20 Side frame
21 Chemin de roulement du portique latral 21 a, 21 Moyens de cheminement du portique latral b 22a, 22b Moyens de roulement 23, 23a, Poutre transversale 23b 24 Montant 25 Chariot 26, 26' Moyen de levage 27 Moyen de prhension 28 Moyen de fixation 29 Support pivotant 30 Poutre parallle 40 Poche de mtal liquide ou poche de bain liquide 41 Moyen de fixation sur une poche 42 Palette 43 Siphon 44 Couvercle 50 Plancher de travail 51 Balcon de service 51 a Bord intrieur du balcon de service 52 Garde-corps 53 Plancher de travail entre les cellules d'lectrolyse 21 Lateral gantry track 21 a, 21 Pathways of the side portal b 22a, 22b Rolling means 23, 23a, Cross beam 23b 24 Amount 25 Cart 26, 26 'Lifting means 27 Gripping means 28 Fastening means 29 Swivel support 30 Parallel beam 40 Liquid metal pocket or liquid bath 41 Means of attachment to a pocket 42 Palette 43 Siphon 44 Cover 50 Work floor 51 Service balcony 51 on the inside edge of the service balcony 52 Guardrails 53 Work floor between cells of electrolysis
Claims (22)
de levage et de manutention mobile (8), dénommée « pont roulant », reposant sur un premier chemin de roulement (14) parallèle à l'axe principal A de la file et apte à être déplacée au-dessus de ladite file de cellules sur ledit premier chemin de roulement, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins une deuxième unité de levage et de manutention mobile (20), dénommée « portique latéral », et un deuxième chemin de roulement (21) parallèle à l'axe principal A
de la file et indépendant du premier chemin de roulement (14), en ce que ladite deuxième unité (20) repose sur ledit deuxième chemin de roulement (21) et est apte à être déplacée sur ledit deuxième chemin de roulement (21), au-dessous de la première unité (8) et le long de ladite file de cellules d'électrolyse (2), de manière à ce que les deux unités de levage et de manutention puissent être déplacées indépendamment, et en ce que ladite deuxième unité (20) est apte à
lever et à manutentionner des poches de métal liquide et/ou des poches de bain liquide. 1. Electrolysis plant, intended for the production of aluminum by electrolysis igneous, comprising a hall (1), a plurality of electrolysis cells (2) arranged inside the hall (1) so as to form at least one line having a main axis A, a so-called "service" aisle (15) parallel to said queue of cells and located inside the hall (1), and at least a first unit of mobile lifting and handling equipment (8), referred to as an "overhead crane", resting on a first raceway (14) parallel to the main axis A of the queue and adapted to be moved above said row of cells on said first path bearing, characterized in that it further comprises at least one second mobile lifting and handling unit (20), called "gantry lateral", and a second raceway (21) parallel to the main axis HAS
of the file and independent of the first raceway (14), in that said second unit (20) rests on said second raceway (21) and is able to be moved on said second raceway (21), below of the first unit (8) and along said line of electrolysis cells (2), of so that the two lifting and handling units can be moved independently, and in that said second unit (20) is able to lifting and handling liquid metal ladles and/or bath ladles liquid.
permettre une rotation autour d'un axe B de l'élément ou du matériel qu'il supporte. 5. Electrolysis plant according to claim 2 or 3, characterized in that the gripping means (27) is mounted on a pivoting support (29) so as to allow a rotation around an axis B of the element or material that it support.
l'axe principal A et en ce que le chariot (25) circule sur ladite poutre (23, 23a, 23b). 6. Electrolysis plant according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the side frame (20) comprises at least one beam transverse (23, 23a, 23b) substantially horizontal and perpendicular to the axis main A and in that the carriage (25) runs on said beam (23, 23a, 23b).
11, caractérisée en ce que les planchers de travail (50) comprennent un balcon de service (51) du côté de ladite allée (15). 12. Electrolysis plant according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the working floors (50) comprise a balcony of service (51) on the side of said aisle (15).
14, caractérisée en ce que le débattement L du chariot (25) est tel que l'axe principal B du chariot peut également surplomber le balcon de service (51). 15. Electrolysis plant according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the displacement L of the carriage (25) is such that the axis major B of the trolley can also overhang the service balcony (51).
15, caractérisée en ce que le deuxième chemin de roulement (21) comprend un premier moyen de cheminement (21a) qui est surélevé par rapport au niveau de l'allée de service (15) et un deuxième moyen de cheminement (21b) qui est directement sur l'allée de service (15). 16. Electrolysis plant according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the second raceway (21) comprises a first path means (21a) which is raised with respect to the level of the service aisle (15) and a second path means (21b) which is directly on the service aisle (15).
15, caractérisée en ce que le deuxième chemin de roulement (21) comprend un premier moyen de cheminement (21a) qui est surélevé par rapport au niveau de l'allée de service (15) et un deuxième moyen de cheminement (21b) qui se situe sur une plate-forme (19) ayant une hauteur déterminée Ha par rapport à ladite allée (15). 17. Electrolysis plant according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the second raceway (21) comprises a first path means (21a) which is raised with respect to the level of the service aisle (15) and a second path means (21b) which is located on a platform (19) having a determined height Ha with respect to said driveway (15).
15, caractérisée en ce que le deuxième chemin de roulement (21) comprend un premier moyen de cheminement (21a) qui est surélevé par rapport au niveau de l'allée de service (15) et un deuxième moyen de cheminement (21b) à même le balcon de service (51) ou situé sur une plate-forme fixée à celui-ci 19. Electrolysis plant according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the second raceway (21) comprises a first path means (21a) which is raised with respect to the level of the service aisle (15) and a second path means (21b) directly on the service pulpit (51) or located on a platform attached thereto
19, caractérisée en ce que le moyen de cheminement surélevé (21a) est fixé à la charpente (6) du hall (1). 20. Electrolysis plant according to any one of claims 16 to 19, characterized in that the raised track means (21a) is attached to the framework (6) of the hall (1).
20. 22. Aluminum production plant characterized in that it comprises at least less an electrolysis installation according to any one of claims 1 to 20.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |