CA2605717A1 - Dispositif et procede de maintien et de raccordement d'une tige d'anode sur un cadre anodique d'une cellule d'electrolyse de l'aluminium - Google Patents

Dispositif et procede de maintien et de raccordement d'une tige d'anode sur un cadre anodique d'une cellule d'electrolyse de l'aluminium Download PDF

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Abstract

La tige d'anode (7) est placée entre deux crochets (8) fixés au cadre anodique (5) et sur lesquels repose un connecteur (9) comprenant deux leviers (10, 11), deux tiges latérales (17a) coaxiales et une vis (19) permettant le pivotement des leviers entre une position de placage de la tige d'anode contre le cadre anodique et une position desserrée. La géométrie et la matière constitutive d'au moins un crochet, un levier et/ou une tige latérale permettent, lors du serrage de la vis, une déformation élastique suffisante du dispositif par rapport au cadre anodique. Ainsi, ce dispositif peut, par retour élastique vers sa position de repos, compenser un changement de position de la tige d'anode et continuer à assurer un maintien ferme de cette tige d'anode contre le cadre anodique.

Claims (27)

1. Connecteur (9) pour le maintien et le raccordement d'une tige d'anode (7) contre un cadre anodique (5) d'une cellule d'électrolyse (1) de l'aluminium, comprenant:
- un corps comportant au moins une partie mobile (10, 11) comprenant une face d'appui (14), ladite partie mobile se déplaçant de telle sorte que la dite face d'appui exerce une pression sur la tige d'anode (7), en suivant une direction (D) sensiblement perpendiculaire à la surface de contact du cadre anodique (5);
- un couple de protubérances latérales (17a et 17b) sensiblement axiales dépassant chacune latéralement dudit corps, orientées substantiellement perpendiculairement à ladite direction (D) et étant destinées à reposer chacune sur un crochet (8) fixé au cadre anodique (5), de part et d'autre de la tige d'anode (7);
- et un actionneur (19) apte à provoquer le déplacement de la partie mobile (14) pour l'amener entre une position de serrage, dans laquelle la face d'appui (14) est en contact avec la tige d'anode (7) et la sollicite vers le cadre anodique (5) lorsque les protubérances latérales (17a et 17b) reposent sur les crochets (8), et une position de desserrage, dans laquelle ladite face d'appui n'exerce pas de pression sur ladite tige d'anode;
caractérisé en ce que ledit connecteur présente au moins partiellement une géométrie et/ou est constitué au moins partiellement d'un matériau tels que, lorsque ledit actionneur amène la partie mobile en position de serrage, ledit connecteur subit une déformation élastique suffisante pour que, en cas de changement de position de la tige d'anode (7) par rapport au cadre anodique (5), ledit connecteur, par retour élastique au moins partiel vers sa position de repos, reste en contact avec ladite tige d'anode et continue ainsi à
assurer un maintien ferme de ladite tige d'anode contre ledit cadre anodique.
2. Connecteur (9) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une partie apte à emmagasiner une énergie de déformation élastique suffisante pour entraîner un grand déplacement, typiquement supérieur à
0,6 mm, de la face d'appui en direction du cadre anodique lorsque l'effort de serrage est relâché.
3. Connecteur (9) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une partie apte à emmagasiner une énergie de déformation élastique suffisante pour compenser un déplacement angulaire de la tige d'anode par rapport à la verticale d'au moins 0,15°, et de préférence au moins 0,3°.
4. Connecteur (9) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie du connecteur apte à emmagasiner une grande déformation élastique est en un matériau dont la limite élastique est supérieure à 1000 N/mm2, typiquement en métal, en particulier en acier.
5. Connecteur selon la revendication 1, comprenant:
- un corps comportant deux leviers (10, 11) destinés à exercer une pression sur la tige d'anode (7) vers le cadre anodique (5) par au moins une face d'appui;
- deux tiges latérales (17a, 17b) sensiblement coaxiales dépassant chacune latéralement dudit corps et destinées à reposer chacune sur un crochet (8) fixé
au cadre anodique (5), de part et d'autre de la tige d'anode (7) ;
- et une vis de serrage (19) apte à provoquer le pivotement des leviers (10, 11) autour de l'axe (18) des tiges latérales (17a, 17b) entre une position de serrage dans laquelle la face d'appui des leviers (10, 11) est en contact avec la tige d'anode (7) et la sollicite vers le cadre anodique (5) sensiblement perpendiculairement à celui-ci et une position desserrée dans laquelle la face d'appui des leviers (10, 11) n'exerce pas de pression sur la tige d'anode (7) ;
caractérisé en ce que la géométrie et la matière constitutive d'au moins un levier (10, 11) et/ou une tige latérale (17a, 17b) du connecteur (9) sont aptes à
permettre, lors du serrage de la vis (19) pour le maintien et le raccordement de la tige d'anode (7), une déformation élastique suffisante du connecteur (9) pour que, en cas de changement de position de la tige d'anode par rapport au cadre anodique, ledit connecteur, par retour élastique au moins partiel vers sa position de repos, reste en contact avec ladite tige d'anode et continue ainsi à assurer un maintien ferme de ladite tige d'anode (7) contre ledit cadre anodique (5).
6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une tige latérale (17a, 17b) est réalisée en un matériau dont la limite élastique est supérieure à 1000 N/mm2, et en ce que la distance (L) entre le corps du connecteur (9) et la zone d'appui (20) de cette tige (17a, 17b), destinée à
reposer sur le crochet (8) fixé au cadre anodique (5), est suffisamment importante pour permettre une déformation élastique de ladite tige (17a, 17b) et, en conséquence, un déplacement du corps du connecteur (9), sensiblement perpendiculairement au cadre anodique (5), d'une amplitude supérieure à 0,6 mm.
7. Connecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une tige latérale (17a, 17b) est réalisée en métal, notamment en acier.
8. Connecteur selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la distance (L) entre le corps du connecteur (9) et la zone d'appui (20) de la tige latérale (17a, 17b) correspondante est comprise entre 20 et 40 % de la distance entre les zones d'appui (20) des deux tiges latérales (17a, 17b).
9. Connecteur selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un levier (10, 11) comporte au moins un flasque (12a, 12b, 13a, 13b) présentant une échancrure (31) pratiquée depuis son bord supérieur ou inférieur et définissant deux branches (32, 33) écartées l'une de l'autre selon une direction perpendiculaire aux tiges latérales (17a, 17b).
10. Connecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le fond de l' échancrure (31) forme un logement destiné à recevoir une tige latérale (17a, 17b).
11. Connecteur selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le levier supérieur (10) comprend deux flasques latéraux (12a, 12b) sensiblement identiques, chacun présentant une échancrure (31) pratiquée depuis son bord supérieur, et en ce que le levier inférieur (11) comprend deux flasques latéraux (13a, 13b) sensiblement identiques, chacun présentant une échancrure pratiquée depuis son bord inférieur, le levier inférieur (11) étant placé
entre les flasques latéraux (12a, 12b) du levier supérieur (10) de sorte que les échancrures (31) soient sensiblement en regard et définissent un logement apte à recevoir les tiges latérales (1 7a, 17b) sensiblement horizontalement.
12. Connecteur selon l'une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce qu'au moins un levier (10, 11) comporte un patin (14) élastique dont au moins une partie forme la face d'appui dudit levier (10, 11) sur la tige d'anode (7).
13. Connecteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le patin se présente sous la forme d'une patte élastique (34) repliée sur elle-même.
14. Connecteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que la patte élastique (34) est réalisée en métal, notamment en acier.
15. Crochet (8) destiné à être fixé au cadre anodique (5) d'une cellule d'électrolyse (1) de l'aluminium pour le maintien et le raccordement, contre le cadre anodique (5), d'une tige d'anode (7) placée à côté du crochet (8), et sur lequel est destiné à reposer un connecteur (9) pouvant être actionné entre une position de serrage dans laquelle le connecteur (9) est en contact avec la tige d'anode (7) et la sollicite vers le cadre anodique (5) sensiblement perpendiculairement à celui-ci et une position de desserrage dans laquelle le connecteur (9) n'exerce pas de pression sur la tige d'anode (7), caractérisé
en ce que la géométrie et la matière constitutive du crochet (8) sont aptes à
permettre, lors de l'actionnement du connecteur (9) vers la position de serrage, une déformation élastique suffisante du crochet (8) par rapport au cadre anodique (5) pour que le crochet (8) puisse, par retour élastique au moins partiel vers sa position de repos, compenser un changement éventuel de la position de la tige d'anode (7) par rapport au cadre anodique (5) et continuer ainsi à assurer un maintien ferme de la tige d'anode (7) contre le cadre anodique (5).
16. Crochet selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il présente une base de fixation (21), un corps porteur (22) à bords (23, 24) sensiblement parallèles et une zone d'extrémité recourbée (25).
17. Crochet selon la revendication 16, caractérisé en ce que la hauteur (h22) du corps porteur (22) est sensiblement constante et comprise entre 60 et 85 %
de la hauteur (h21) de la base (21).
18. Crochet selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le corps porteur (22) est réalisé en acier et présente une épaisseur (e) inférieure à
18 mm.
19. Crochet selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu'il comporte des zones localisées dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur générale (e) du crochet (8).
20. Dispositif de maintien et de raccordement d'une tige d'anode (7) contre un cadre anodique (5) d'une cellule d'électrolyse (1) de l'aluminium, comprenant:
- deux crochets (8) fixés au cadre anodique (5) et entre lesquels la tige d'anode (7) est destinée à être placée ;

- un connecteur (9) comprenant:
a) un corps comportant au moins une partie mobile (10,11) comprenant une face d'appui (14), ladite partie mobile se déplaçant de telle sorte que la dite face d'appui exerce une pression sur la tige d'anode (7), en suivant une direction (D) sensiblement perpendiculaire à la surface de contact du cadre anodique (5), b) un couple de protubérances (17a et 17b) dépassant chacune latéralement dudit corps, orientées globalement perpendiculairement à ladite direction (D), étant destinées à reposer chacune sur un crochet (8) et c) un actionneur (19) apte à provoquer le déplacement de ladite partie mobile pour l'amener entre une position de serrage, dans laquelle ladite face d'appui est en contact avec la tige d'anode (7) et la sollicite vers le cadre anodique (5) lorsque lesdites protubérances reposent sur lesdits crochets, et une position de desserrage, dans laquelle ladite face d'appui n'exerce pas de pression sur la tige d'anode (7), caractérisé en ce que lesdits crochets et/ou ledit connecteur présentent, au moins partiellement, une géométrie et/ou sont, au moins partiellement, constitués d'un matériau tels que lorsque lesdites protubérances reposent sur lesdits crochets et que ledit actionneur place la partie mobile en position de serrage, ledit dispositif de maintien et de raccordement subit une déformation élastique suffisante pour que, en cas de changement de position de la tige d'anode (7) par rapport au cadre anodique (5), ledit connecteur, par retour élastique au moins partiel dudit dispositif vers sa position de repos, reste en contact avec ladite tige d'anode et continue ainsi à assurer un maintien ferme de ladite tige d'anode contre ledit cadre anodique.
21. Dispositif de maintien et de raccordement selon la revendication 20 dans lequel ledit connecteur (9) comprend un corps comportant deux leviers (10, 11) présentant au moins une face d'appui, deux tiges latérales (17a, 17b) sensiblement coaxiales dépassant chacune latéralement d'un levier (10, 11), destinées à reposer chacune sur un crochet (8), et une vis de serrage (19) apte à provoquer le pivotement des leviers (10, 11) autour de l'axe (l8) des tiges (17a, 17b) entre une position serrée dans laquelle la face d'appui des leviers (10, 11) est en contact avec la tige d'anode (7) et la sollicite vers le cadre anodique (5) sensiblement perpendiculairement à celui-ci et une position desserrée dans laquelle la face d'appui des leviers (10, 11) n'exerce pas de pression sur la tige d'anode (7) ;
caractérisé en ce que la géométrie et la matière constitutive d'au moins un crochet (8), un levier (10, 11) et/ou une tige latérale (17a, 17b) du connecteur (9) sont aptes à permettre, lors du serrage de la vis (19) pour le maintien et le raccordement de la tige d'anode (7), une déformation élastique suffisante du dispositif de maintien par rapport au cadre anodique (5) pour que le dispositif de maintien puisse, par retour élastique au moins partiel vers sa position de repos, compenser un changement éventuel de la position de la tige d'anode (7) par rapport au cadre anodique (5) et continuer ainsi à assurer un maintien ferme de la tige d'anode (7) contre le cadre anodique (5).
22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un connecteur (9) conforme à l'une des revendications 1 à 14 et/ou un crochet (8) conforme à l'une des revendications 15 à 19.
23. Dispositif selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce que la largeur L C
du corps du connecteur (9) est inférieure à la largeur L TA de la tige d'anode (7).
24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que L C < 0,8 L
TA.
25. Procédé de maintien et de raccordement d'une tige d'anode (7) contre un cadre anodique (5) d'une cellule d'électrolyse (1) de l'aluminium, comprenant les étapes consistant à:
placer la tige d'anode (7) entre deux crochets (8) fixés au cadre anodique (5);
prévoir un connecteur (9) comprenant:

a) un corps comportant au moins une partie mobile (10, 11) comprenant une face d'appui (14), ladite partie mobile se déplaçant de telle sorte que la dite face d'appui exerce une pression sur la tige d'anode (7), en suivant une direction (D) sensiblement perpendiculaire à la surface de contact du cadre anodique (5);
b) un couple de protubérances (17a et 17b) dépassant chacune latéralement dudit corps, orientées globalement perpendiculairement à ladite direction (D), étant destinées à reposer chacune sur un crochet (8) fixé au cadre anodique (5), de part et d'autre de la tige d'anode (7);
c) et un actionneur (19) apte à provoquer le déplacement de ladite partie mobile pour l'amener entre une position de serrage, dans laquelle ladite face d'appui est en contact avec la tige d'anode (7) et la sollicite vers le cadre anodique (5) lorsque lesdites protubérances reposent sur lesdits crochets, et une position de desserrage, dans laquelle ladite face d'appui n'exerce pas de pression sur la tige d'anode;
- placer le connecteur (9) sur les crochets (8), en faisant reposer chacune des protubérances latérales (17a et 17b) sur un crochet (8), le connecteur (9) étant dans une position de desserrage;
- actionner l'actionneur pour amener la partie mobile vers une position de serrage;
caractérisé en ce qu'on actionne l'actionneur jusqu'à provoquer une déformation élastique suffisante d'au moins un crochet et/ou au moins une partie du connecteur pour que ledit connecteur, par retour élastique au moins partiel dudit crochet et/ou de ladite partie du connecteur vers sa position de repos, reste en contact avec ladite tige d'anode et continue ainsi à assurer un maintien ferme de ladite tige d'anode contre ledit cadre anodique.
26. Procédé selon la revendication 25 comprenant les étapes suivantes :
- placer la tige d'anode (7) entre deux crochets (8) fixés au cadre anodique (5);

- prévoir un connecteur (9) comprenant un corps comportant deux leviers (10, 11) présentant au moins une face d'appui, deux tiges latérales (17a, 17b) sensiblement coaxiales dépassant chacune latéralement d'un levier (10, 11) et une vis de serrage (19);
- placer le connecteur (9) sur les crochets (8), en faisant reposer chacune des tiges latérales (17a, 17b) sur un crochet (8), le connecteur (9) étant dans une position desserrée dans laquelle la face d'appui des leviers (10, 11) n'exerce pas de pression sur la tige d'anode (7);
- actionner la vis de serrage (19) pour provoquer te pivotement des leviers (10, 11) autour de l'axe des tiges (17a, 17b) vers une position serrée dans laquelle la face d'appui des leviers (10, 11) est en contact avec la tige d'anode (7) et la sollicite vers le cadre anodique (5) sensiblement perpendiculairement à celui-ci;
caractérisé en ce que la vis de serrage (19) est actionnée jusqu'à provoquer une déformation élastique suffisante d'au moins un crochet (8), un levier (10, 11) et/ou une tige latérale (17a, 17b) du connecteur (9) par rapport au cadre anodique (5) pour que ledit crochet (8), levier (10, 11) et/ou ladite tige latérale (17a, 17b) puisse, par retour élastique au moins partiel vers sa position de repos, compenser un changement éventuel de la position de la tige d'anode (7) par rapport au cadre anodique (5) et continuer ainsi à assurer un maintien ferme de la tige d'anode (7) contre le cadre anodique (5), la géométrie et la matière constitutive dudit crochet (8), dudit levier (10, 11) et/ou de ladite tige latérale (17a, 17b) étant choisis de sorte à permettre une telle déformation élastique et un tel retour élastique.
27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le connecteur (9) est conforme à l'une des revendications 1 à 14 et/ou au moins un crochet (8) est conforme à l'une des revendications 15 à 20.
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