CA2935478C - Hooding system for an electrolytic cell - Google Patents
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Abstract
Description
SYSTEME DE CAPOTAGE POUR CUVE D'ELECTROLYSE
La présente invention concerne un système de capotage pour une cuve d'électrolyse, une cuve d'électrolyse comprenant ce système de capotage et un procédé de changement d'un ensemble anodique.
L'aluminium est classiquement produit dans des alumineries, par électrolyse, selon le procédé de Hall-Héroult.
Une aluminerie comprend traditionnellement plusieurs centaines de cuves d'électrolyse connectées en série et parcourues par un courant d'électrolyse dont l'intensité peut atteindre plusieurs centaines de milliers d'Ampère. Il est connu d'agencer les cuves d'électrolyse transversalement par rapport au sens de circulation du courant d'électrolyse à l'échelle de la série.
Les cuves d'électrolyse comprennent classiquement un caisson en acier à
l'intérieur duquel est agencé un revêtement en matériaux réfractaires, une cathode en matériau carboné, traversée par des conducteurs cathodiques destinés à collecter le courant d'électrolyse à la cathode pour le conduire jusqu'à des sorties cathodiques traversant le fond ou les côtés du caisson, des conducteurs d'acheminement s'étendant sensiblement horizontalement jusqu'à la cuve suivante depuis les sorties cathodiques, un bain électrolytique dans lequel est dissout l'alumine, au moins un ensemble anodique comportant au moins une anode plongée dans ce bain électrolytique et une tige anodique scellée dans l'anode, un cadre anodique auquel est suspendu l'ensemble anodique via la tige anodique, et des conducteurs de montée du courant d'électrolyse, s'étendant de bas en haut, reliés aux conducteurs d'acheminement de la cuve d'électrolyse précédente pour acheminer le courant d'électrolyse depuis les sorties cathodiques jusqu'au cadre anodique et à l'ensemble anodique et l'anode de la cuve suivante. Les anodes sont plus particulièrement de type anodes précuites avec des blocs carbonés précuits, c'est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve d'électrolyse.
Les ensembles anodiques sont consommés au cours de la réaction d'électrolyse et doivent donc être régulièrement remplacés par des ensembles anodiques neufs.
Les côtés de la cuve d'électrolyse délimitent une ouverture par l'intermédiaire de laquelle les ensembles anodiques sont introduits dans la cuve d'électrolyse pour être plongés dans le bain électrolytique ou extraits hors de la cuve d'électrolyse pour être remplacés.
Pour limiter les pertes thermiques et éviter la diffusion, hors de la cuve d'électrolyse, de gaz générés pendant la réaction d'électrolyse, ci-après appelés gaz de cuve, il est prévu d'obturer l'ouverture délimitée par la cuve d'électrolyse avec un système de capotage. HOODING SYSTEM FOR ELECTROLYSIS TANK
The present invention relates to a cowling system for a tank electrolysis, a electrolysis cell comprising this cowling system and a method of change of an anode assembly.
Aluminum is conventionally produced in aluminum smelters, by electrolysis, according to Hall-Héroult process.
An aluminum smelter traditionally includes several hundred tanks electrolysis connected in series and carrying an electrolysis current, of which the intensity can reach several hundred thousand Amps. It is known to arrange the vats electrolysis transversely to the direction of current flow electrolysis on the scale of the series.
Electrolysis cells conventionally comprise a steel casing with inside of which is arranged a coating of refractory materials, a cathode of material carbonaceous, crossed by cathode conductors intended to collect the running electrolysis at the cathode to lead it to cathode outputs crossing the bottom or sides of the casing, routing conductors extending noticeably horizontally to the next tank from the cathode outputs, a bath electrolytic in which alumina is dissolved, at least one assembly anodic comprising at least one anode immersed in this electrolytic bath and a rod anodic sealed in the anode, an anode frame from which the assembly is suspended anodic via the anode rod, and conductors for rising electrolysis current, stretching from the bottom at the top, connected to the routing conductors of the electrolytic cell previous for route the electrolysis current from the cathode outputs to the framework anode and to the anode assembly and the anode of the next tank. The anodes are more particularly of the prebaked anode type with prebaked carbon blocks, that is to say cooked before introduction into the electrolysis tank.
Anode assemblies are consumed during the electrolysis reaction and must therefore be regularly replaced by new anode assemblies.
The sides of the electrolytic cell delimit an opening by the intermediary of which the anode assemblies are introduced into the electrolysis cell to be dives in the electrolytic bath or extracted out of the electrolytic cell to be replaced.
To limit heat loss and prevent diffusion, outside the tank electrolysis, gases generated during the electrolysis reaction, hereinafter referred to as vessel gas, it is provided close the opening delimited by the electrolysis cell with a cowling.
2 Les systèmes de capotage connus, comme ceux divulgués dans les documents de brevet US4043892 et W02007067061, comprennent des capots latéraux, amovibles, inclinés par rapport à l'horizontale. Ces capots reposent d'une part sur un des côtés de la cuve d'électrolyse et d'autre part contre une partie de superstructure, destinée à
supporter les ensembles anodiques, s'étendant selon une direction longitudinale de la cuve d'électrolyse, au-dessus de l'ouverture délimitée par les côtés de la cuve, c'est-à-dire à
l'aplomb des ensembles anodiques et du bain électrolytique.
Les capots forment ainsi une enceinte de confinement limitant la diffusion des gaz de cuve lorsque le système de capotage est complètement fermé. Cela limite aussi les pertes thermiques.
Cependant, lors d'une intervention nécessitant une ouverture du système de capotage, comme c'est le cas pour le remplacement d'un ensemble anodique usé par un ensemble anodique neuf, les systèmes de capotage traditionnels offrent une réponse limitée au problème de diffusion des gaz de cuve hors de la cuve d'électrolyse et de préservation de l'équilibre thermique de la cuve d'électrolyse.
En effet, lors d'une intervention comme un changement d'ensemble anodique, des capots sont retirés pour créer une ouverture à travers le système de capotage. Cette ouverture, nécessaire, permet d'accéder à l'intérieur de la cuve, notamment pour retirer un ensemble anodique usé. Toutefois, l'ouverture ainsi créée offre la possibilité aux gaz de cuve de se diffuser hors de l'enceinte de confinement. Cette ouverture peut également perturber l'équilibre thermique de la cuve.
Plus l'ouverture ainsi créée est grande, plus la quantité de gaz de cuve pouvant s'échapper est importante, et plus les pertes thermiques peuvent être élevées.
Il en est de même avec la durée d'ouverture du capotage pendant une intervention : plus le système de capotage est ouvert longtemps, plus la quantité de gaz de cuve pouvant s'échapper est grande, et plus l'équilibre thermique de la cuve est perturbé.
Compte-tenu de la présence, au-dessus du caisson, d'une superstructure sur laquelle les capots des systèmes de capotage traditionnels prennent appui, les capots ayant été
retirés pour créer l'ouverture nécessaire à l'intervention sont souvent placés à côté de la cuve d'électrolyse, notamment dans un espace inter-cuves séparant deux cuves adjacentes. Cela peut poser un problème d'encombrement, et ce problème d'encombrement peut ralentir l'intervention, c'est-à-dire augmenter la durée pendant laquelle le système de capotage est ouvert. Cela peut en outre poser un problème de sécurité, dans la mesure où un opérateur peut trébucher.
WO 2015/110902 Known cowling systems, such as those disclosed in the documents of patent US4043892 and W02007067061, include side covers, removable, inclined relative to the horizontal. These covers rest on the one hand on one of the sides of the tank electrolysis and on the other hand against a part of the superstructure, intended for endure the anode assemblies, extending in a longitudinal direction of the vessel electrolysis, above the opening delimited by the sides of the tank, that is to say to plumb of the anode assemblies and the electrolytic bath.
The hoods thus form a containment enclosure limiting the diffusion of gas tank when the cowling system is completely closed. It also limits the thermal losses.
However, during an intervention requiring the opening of the cowling, as is the case for the replacement of a worn anode assembly by a together new anodic, traditional cowling systems provide an limited to problem of diffusion of the cell gases out of the electrolytic cell and preservation of thermal equilibrium of the electrolytic cell.
Indeed, during an intervention such as an anodic overall change, hoods are removed to create an opening through the cowling system. This opening, necessary, allows access to the inside of the tank, in particular to remove a set worn anodic. However, the opening thus created offers the possibility for gases of se vat diffuse outside the containment. This opening can also disturb thermal equilibrium of the tank.
The larger the opening thus created, the greater the quantity of gas in the vessel can escape is important, and the higher the thermal losses can be.
It is even with the length of time the cover is open during an intervention: the longer the system hood is open for a long time, the greater the amount of gas in the chamber escape is large, and the more the thermal equilibrium of the tank is disturbed.
Given the presence, above the box, of a superstructure on which ones the hoods of traditional cowling systems are supported, the hoods having summer removed to create the opening required for the procedure are often placed next to the electrolysis cell, in particular in an inter-cell space separating two cells adjacent. This can cause a congestion problem, and this problem congestion can slow down the intervention, i.e. increase the duration during which the cowling system is open. This may further pose a problem of safety, as an operator can trip over.
WO 2015/11090
3 De plus, les capots des systèmes de capotage connus sont conçus pour avoir leurs bords adjacents qui se superposent les uns aux autres. Cette superposition permet de limiter les fuites de gaz de cuve et les pertes énegrétiques à l'interface entre deux capots adjacents.
Cependant, les solutions traditionnelles de superposition des capots présentent un inconvénient : les capots sont imbriqués les uns dans les autres, et le retrait de l'un d'entre eux impose le déplacement ou le retrait d'un ou plusieurs capots adjacents. On comprend donc que, pour une intervention de maintenance nécessitant théoriquement le retrait d'un seul capot, plusieurs capots doivent être déplacés ou retirés. La surface ouverte à travers le système de capotage est alors plus grande que nécessaire.
Les documents de brevet US4043892 et W02007067061 enseignent le retrait des capots par groupes de trois.
Enfin, certaines interventions de maintenance peuvent nécessiter des surfaces ouvertes plus petites que pour d'autres interventions de maintenance. Par exemple, pour casser les crôutes générées sur le bain électrolytique en cours de réaction d'électrolyse, il suffit d'une ouverture permettant de laisser passer au bon endroit un outil adapté
pour casser ces croûtes, tandis que pour extraire ou mettre en place un ensemble anodique, il faut une ouverture plus grande adaptée aux dimensions de l'ensemble anodique à
extraire ou à mettre en place.
Or, les capots des systèmes de capotage traditionnels sont similaires, notamment en termes de dimensions, si bien que la seule possibilité de sélection d'une surface d'ouverture à travers le système de capotage consiste en la sélection du nombre de capots à retirer. Cela ne permet pas un ajustement fin de la surface d'ouverture, c'est-à-dire la sélection d'une surface d'ouverture minimale mais suffisante à la réalisation d'une intervention de maintenance à réaliser.
Par ailleurs, la présence de la superstructure et des conducteurs de montée du courant d'électrolyse au dessus de l'ouverture délimitée par les côtés de la cuve rendent difficile l'opération de cassage de croûte se formant entre les ensembles anodiques car l'accès sous la superstructure et les conducteurs de montée est particulièrement exigü. Il s'en suit que l'opération de cassage de croûte, traditionnellement réalisée avec un marteau piqueur monté sur un bras à inclinaison angulaire, nécessite plus de temps que s'il n'y avait pas de tels obstacles, ce qui augmente la durée d'ouverture du capotage.
De plus, du fait de cette problématique d'accessibilité, le cassage de la croûte est parfois incomplet en périphérie de l'ensemble anodique et l'ensemble anodique extrait comporte des morceaux de croûte solides qui augmentent sa section de passage, son encombrement et peuvent endommager les capots adjacents encore en place. 3 In addition, the hoods of known cowling systems are designed to have their edges adjacent to each other. This superposition makes it possible to limit the tank gas leaks and energy losses at the interface between two adjacent hoods.
However, the traditional solutions of overlapping hoods present a disadvantage: the covers are nested one in the other, and the withdrawal of one of them requires the removal or removal of one or more covers adjacent. We therefore understands that, for a maintenance intervention requiring theoretically the removal of a single cover, multiple covers must be moved or removed. The area open through the cowling system is then larger than necessary.
The patent documents US4043892 and W02007067061 teach the removal of covers through groups of three.
Finally, some maintenance operations may require surfaces open smaller than for other maintenance interventions. For example, for to break the crusts generated on the electrolytic bath during the reaction electrolysis, it suffices an opening allowing a suitable tool to pass in the right place to break these crusts, while to extract or place an anode assembly, it is necessary a larger opening adapted to the dimensions of the anode assembly to extract or to establish.
However, the covers of traditional cowling systems are similar, especially in terms of dimensions, so that the only possibility of selecting a area opening through the cowling system consists of selecting the number of covers to be removed. This does not allow a fine adjustment of the surface opening, that is say the selection of a minimum opening area but sufficient for the realization of a maintenance intervention to be carried out.
In addition, the presence of the superstructure and the lifting conductors of the running electrolysis above the opening delimited by the sides of the tank make it difficult the crust-breaking operation forming between the anode assemblies because access under the superstructure and the climbing conductors is particularly cramped. It follows than the crust-breaking operation, traditionally carried out with a hammer breaker mounted on an angular tilting arm, requires more time than if there is had no such obstacles, which increases the duration of the opening of the cowling.
What's more, because of this accessibility problem, the breaking of the crust is sometimes incomplete at the periphery of the anode assembly and the extracted anode assembly comprises from solid pieces of crust that increase its passage section, its congestion and may damage adjacent covers that are still in place.
4 Enfin, les capots reposent en partie basse sur le haut du caisson sur lequel vient s'affaisser du produit de couverture des anodes, de sorte que les appuis des capots sont instables et leur positionnement peu précis. Ils sont en outre exposés en partie basse aux flammes et points chauds liés aux discontinuités de la couverture d'anode, ce qui entraîne leur dégradation rapide.
Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant un système de capotage, une cuve d'électrolyse comprenant ce système de capotage et un procédé de changement d'un ensemble anodique, offrant la possibilité de contenir efficacement la diffusion de gaz de cuve et de préserver l'équilibre thermique, en particulier lors d'une intervention de maintenance.
A cet effet, la présente invention a pour objet un système de capotage destiné
à obturer une ouverture délimitée par des côtés d'une cuve d'électrolyse, le système de capotage comprenant une pluralité de capots, caractérisé en ce que:
- chaque capot comprend deux bords d'appui opposés destinés à reposer sur deux côtés opposés de la cuve d'électrolyse parmi les côtés de la cuve d'électrolyse délimitant l'ouverture, de sorte que chaque capot s'étende d'un côté à l'autre de la cuve d'électrolyse, au-dessus de l'ouverture, - le système de capotage est conçu pour présenter, de façon sensiblement parallèle aux capots, des fenêtres d'intervention longitudinales, permettant de libérer un passage prédéterminé à travers la pluralité de capots, - le système de capotage comprend en outre des couvercles d'obturation, chaque couvercle d'obturation étant mobile par rapport aux capots entre une position d'obturation, dans laquelle chaque couvercle d'obturation obture l'une des fenêtres d'intervention, et une position d'intervention, dans laquelle chaque couvercle d'obturation libère un passage à travers le système de capotage via l'une des fenêtres d'intervention, les couvercles d'obturation étant destinés à reposer au moins en partie sur les capots, et - les couvercles d'obturation sont conçus pour être déplacés de la position d'obturation à la position d'intervention, indépendamment les uns des autres, sans déplacer les capots sur lesquels les couvercles d'obturation reposent.
Ainsi, le système de capotage selon l'invention offre la possibilité d'accéder à l'intérieur de la cuve d'électrolyse en retirant uniquement l'un des couvercles d'obturation, sans déplacer ou retirer les capots.
Cela permet de ménager une ouverture de dimension contenue à travers le système de capotage, tout en laissant en place les capots. Dans le cadre d'une intervention telle qu'un changement d'ensemble anodique, cela permet de réaliser certaines opérations préalables, comme un sciage de croûtes formées autour de l'ensemble anodique usé au cours de la réaction d'électrolyse, avec une surface ouverte minimale à
travers le système 4 Finally, the covers rest in the lower part on the top of the box on which come sag of the anode coverings, so that the supports of the hoods are unstable and imprecise positioning. They are further exposed in lower part flames and hot spots related to discontinuities in the anode cover, this who trains their rapid degradation.
Also, the present invention aims to overcome all or part of these disadvantages in offering a cowling system, an electrolysis cell comprising this system of cowling and a method of changing an anode assembly, offering the Possibility of effectively contain the diffusion of tank gas and preserve the balance thermal, in particularly during a maintenance intervention.
To this end, the present invention relates to a cowling system intended to close an opening delimited by the sides of an electrolysis cell, the cowling comprising a plurality of covers, characterized in that:
- each cover has two opposite bearing edges intended to rest On two opposite sides of the electrolytic cell among the sides of the cell electrolysis delimiting the opening, so that each cover extends from side to side of the electrolysis cell, above the opening, - the cowling system is designed to present, in a substantially parallel on the hoods, longitudinal intervention windows, allowing a predetermined passage through the plurality of covers, - the cowling system also includes shut-off lids, each blanking cover being movable relative to the covers between a position shutter, in which each shutter cover closes one of the Windows intervention, and an intervention position, in which each cover shutter clears a passage through the cowling system via one of the intervention windows, the shutters being intended to rest at least partly on the hoods, and - the blanking covers are designed to be moved from the shutter position to the intervention position, independently of each other, without moving the covers on which the blanking covers rest.
Thus, the cowling system according to the invention offers the possibility of accessing inside of the electrolytic cell by removing only one of the cover caps, without move or remove the covers.
This makes it possible to provide an opening of dimension contained through the system of cowling, while leaving the cowls in place. As part of a such intervention that a change of anodic assembly, this makes it possible to achieve certain operations prerequisites, such as sawing crusts formed around the anode assembly worn out during the electrolysis reaction, with a minimum open area at through the system
5 de capotage.
Cela limite les rejets de gaz de cuve à l'extérieur de la cuve d'électrolyse et empêche de perturber l'équilibre thermique de la cuve d'électrolyse.
Par côtés opposés de la cuve d'électrolyse on entend côtés situés de part et d'autre d'un plan médian, notamment un plan médian longitudinal, de la cuve d'électrolyse.
Ainsi, chaque capot est destiné à s'étendre de part et d'autre de ce plan médian pour reposer simultanément sur ces deux côtés opposés.
Les capots et couvercles d'obturation ont une course d'assemblage verticale, ce qui présente un avantage important en vue d'automatiser la mise en place des capots, car il n'y a pas de mouvements angulaires complexes à réaliser contrairement à l'état de la technique.
Selon un mode de réalisation préféré, les couvercles d'obturation présentent des bords longitudinaux qui sont destinés à reposer chacun sur un des capots. Ainsi, l'étanchéité à
la jonction entre les couvercles d'obturation et les capots est assurée sur toute la longueur des capots, respectivement des couvercles d'obturation, par superposition d'un bord du couvercle d'obturation au-dessus d'un bord du capot.
Selon un mode de réalisation préféré, les couvercles d'obturation présentent une section transversale en T délimitant deux retours longitudinaux, les capots présentent une section transversale en T inversé délimitant deux retours longitudinaux, chaque retour de l'un des couvercles d'obturation reposant sur l'un des retours d'un capot adjacent, de sorte que le système de capotage présente une alternance de capots et de couvercles d'obturation emboîtés.
Cette configuration offre à la fois une solution simple pour permettre un retrait des couvercles d'obturation sans interférence avec les capots sur lesquels ils reposent et les autres couvercles d'obturation, et pour améliorer en même temps l'étanchéité
du système de capotage. Cela permet ainsi de limiter les fuites de gaz de cuves et les pertes thermiques.
De manière avantageuse, les retours des capots et des couvercles d'obturation présentent une section en L, de sorte que l'emboîtement d'un capot et d'un couvercle d'obturation forme une chicane d'étanchéité. 5 cowling.
This limits the release of cell gas outside the electrolysis cell.
and prevents from disturb the thermal equilibrium of the electrolytic cell.
By opposite sides of the electrolytic cell is meant sides located on either side other of one median plane, in particular a longitudinal median plane, of the electrolytic cell.
Thereby, each cover is intended to extend on either side of this median plane to rest simultaneously on these two opposite sides.
Hoods and blanking covers have a vertical assembly stroke, what has an important advantage in terms of automating the implementation of hoods, because it there are no complex angular movements to achieve unlike the state of the technical.
According to a preferred embodiment, the sealing lids have edges longitudinal which are each intended to rest on one of the covers. Thereby, waterproofing the junction between the blanking covers and the hoods is ensured on full length covers, respectively closing covers, by superimposing a edge of blanking cover over an edge of the hood.
According to a preferred embodiment, the sealing lids have a section transverse T delimiting two longitudinal returns, the covers have a section transverse inverted T delimiting two longitudinal returns, each return from one of the blanking covers resting on one of the returns of an adjacent cover, so that the hood system has alternating hoods and lids shutter nested.
This configuration offers both a simple solution to allow a withdrawal of blanking covers without interference with the covers on which they rest and the other cover caps, and at the same time to improve the tightness of the system cowling. This thus makes it possible to limit gas leaks from the tanks and losses thermal.
Advantageously, the returns of the hoods and blanking lids have an L-shaped section, so that the interlocking of a cover and a lid shutter forms a sealing baffle.
6 Cette caractéristique offre aussi l'avantage d'une étanchéité améliorée, permettant de contenir les fuites de gaz de cuve et les pertes thermiques.
De manière avantageuse, le système de capotage comprend des moyens d'étanchéité
interposés entre les retours de chaque couvercle d'obturation et les retours des capots adjacents sur lesquels chaque couvercle d'obturation repose.
Ainsi, l'étanchéité est améliorée.
Selon un mode de réalisation avantageux, les capots et couvercles s'étendent horizontalement et les retours longitudinaux des capots comportent des goulottes contenant un matériau pulvérulent et présentant une ouverture supérieure, les retours longitudinaux des couvercles présentant une section en L, de sorte qu'une portion d'extrémité de la section en L du couvercle soit enfoncée dans le matériau pulvérulent via l'ouverture supérieure dans la goulotte lorsque le capot et le couvercle sont emboités. La réalisation d'un tel joint d'étanchéité au moyen d'un matériau pulvérulent est possible car les capots et couvercles s'étendent horizontalement de sorte que le matériau pulvérulent reste réparti avec une hauteur homogène sur toute la longueur de la goulotte.
Le matériau pulvérulent forme une barrière empêchant les gaz de cuve de s'échapper.
Avantageusement le matériau pulvérulent contient de l'alumine. Plus particulièrement le matériau pulvérulent peut-être formé d'alumine ou de bain d'électrolyse concassé qui comporte de l'alumine. Ces matériaux présentent l'avantage d'être disponibles dans une aluminerie et sont en outre introduits dans les cuves d'électrolyse de sorte qu'ils ne risquent pas de polluer la cuve d'électrolyse en cas de déversement accidentel dans la cuve. En outre, l'alumine est un très bon adsorbant pour le HF et le SO2 dégagé par la cuve d'électrolyse de sorte qu'une éventuelle infiltration de gaz de cuve à
travers le matériau pulvérulent aura un impact environnemental moindre.
Avantageusement, les capots et/ou les couvercles comportent un volet agencé
pour fermer l'ouverture de la goulotte lorsque le capot et le couvercle sont emboités. Ce volet qui peut être fixe ou mobile, notamment pivotant a pour but de retenir le matériau pulvérulent dans la goulotte.
Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens d'étanchéité comprennent des joints d'étanchéité élastiques destinés à compenser une différence de déformation relative entre deux capots consécutifs du système de capotage entre lesquels est destiné à
s'étendre un couvercle d'obturation en position d'obturation.
Autrement dit, l'espace ou le jeu entre capots et couvercles d'obturation est côté de sorte que l'écrasement des joints d'étanchéité les séparant, compte-tenu du fléchissement des 6 This feature also offers the advantage of improved sealing, allowing to contain tank gas leaks and heat losses.
Advantageously, the cowling system comprises means sealing interposed between the returns of each sealing cover and the returns hoods adjacent ones on which each blanking cover rests.
Thus, the seal is improved.
According to an advantageous embodiment, the hoods and lids extend horizontally and the longitudinal returns of the hoods have chutes containing a powdery material and having an upper opening, the returns longitudinal lids having an L-shaped section, so that a portion end of the L-section of the cover is embedded in the material powdery via the upper opening in the chute when the hood and the cover are nested. The realization of such a seal by means of a pulverulent material is possible because the hoods and lids extend horizontally so that the material powdery remains distributed with a uniform height over the entire length of the chute.
The material powder forms a barrier preventing tank gases from escaping.
Advantageously, the pulverulent material contains alumina. More particularly the powdery material possibly formed from alumina or electrolysis bath crushed who contains alumina. These materials have the advantage of being available in aluminum smelter and are further introduced into the electrolytic cells so that they don't not likely to pollute the electrolysis cell in the event of accidental spillage in the tank. In addition, alumina is a very good adsorbent for HF and SO2 released by the electrolysis cell so that a possible infiltration of gas from the cell to through the powdery material will have less environmental impact.
Advantageously, the hoods and / or the lids comprise a flap arranged for close the opening of the chute when the hood and the cover are nested. This component which can be fixed or mobile, in particular pivoting, the purpose of which is to retain the material powder in the chute.
According to an advantageous embodiment, the sealing means comprise from elastic seals intended to compensate for a difference in relative strain between two consecutive cowls of the cowling system between which is intended for extend a shutter cover to the shutter position.
In other words, the space or the play between hoods and blanking covers is side so that the crushing of the seals separating them, taking into account the sagging
7 capots et des couvercles d'obturation, soit dans la gamme élastique d'écrasement des joints d'étanchéité. Ainsi, l'étanchéité est améliorée.
Selon un mode de réalisation avantageux, les capots comprennent une face pourvue d'au moins une nervure de renfort destinée à limiter la flexion des capots.
Cela permet de rigidifier les capots. Ainsi, l'écrasement des joints d'étanchéité est relativement uniforme. L'étanchéité est donc améliorée.
Selon un mode de réalisation préféré, les capots comprennent une face pourvue de moyens d'isolation thermique.
Cela permet de limiter les pertes thermiques à travers le système de capotage.
De préférence, les moyens d'isolation sont disposés sur la face inférieure des capots de sorte à limiter le gauchissement et donc la dégradation des capots.
Avantageusement, les capots comprennent un corps tubulaire sensiblement longitudinal, le corps tubulaire délimitant une cavité à l'intérieur de laquelle est agencé
un matériau thermiquement isolant.
Ces caractéristiques permettent de protéger le matériau thermiquement isolant et de limiter les pertes thermiques, par effet de synergie entre le matériau thermiquement isolant, qui ralentit la propagation de chaleur à travers le système de capotage, et la rigidité améliorée des capots du fait du caractère tubulaire du corps, cette rigidité
permettant un appui uniforme du capot contre la surface sur laquelle il repose et un appui uniforme des couvercles d'obturation qui reposent sur ce capot.
Selon un mode de réalisation préféré, les capots comprennent une face inférieure pourvue de moyens de déflexion destinés à dévier un écoulement de gaz de cuve.
Ainsi, les gaz de cuve peuvent être déviés en direction d'un système de captation pouvant équiper la cuve d'électrolyse, si bien que les fuites de gaz de cuve sont limitées.
Selon un mode de réalisation préféré, les couvercles d'obturation comprennent des moyens de préhension conçus pour permettre un soulèvement sensiblement vertical de chaque couvercle d'obturation sans déplacer les capots et indépendamment des autres couvercles d'obturation.
Un retrait sensiblement vertical des couvercles d'obturation limite le risque de déplacer les capots adjacents pendant le retrait et constitue la solution la plus simple pour mettre en uvre un système d'étanchéité entre les couvercles d'obturation et les capots qui leur sont adjacents.
Selon un mode de réalisation avantageux, les couvercles d'obturation comprennent une 7 hoods and blanking covers, either in the elastic range crushing seals. Thus, the seal is improved.
According to an advantageous embodiment, the covers include a face provided with minus one reinforcing rib intended to limit the bending of the covers.
This makes it possible to stiffen the covers. So the crushing of the seals sealing is relatively uniform. The seal is therefore improved.
According to a preferred embodiment, the covers include a face provided of thermal insulation means.
This makes it possible to limit thermal losses through the cowling system.
Preferably, the isolation means are arranged on the underside of the hoods so as to limit the warping and therefore the degradation of the covers.
Advantageously, the covers comprise a tubular body substantially longitudinal, the tubular body delimiting a cavity inside which is arranged a material thermally insulating.
These characteristics make it possible to protect the thermally insulating material and of limit thermal losses, by synergistic effect between the material thermally insulation, which slows the propagation of heat through the cowling, and the improved rigidity of the hoods due to the tubular nature of the body, this rigidity allowing the cover to rest evenly against the surface on which it rests and a support uniform shutter covers that rest on this cover.
According to a preferred embodiment, the covers include a face lower provided with deflection means for deflecting a flow of vessel gas.
Thus, the tank gases can be diverted towards a system of capture that can equip the electrolysis cell, so that gas leaks in the cell are limited.
According to a preferred embodiment, the sealing lids comprise from gripping means designed to allow substantial lifting vertical of each blanking cover without moving the covers and independently of the others blanking lids.
A substantially vertical retraction of the end caps limits the risk to move the adjacent covers during removal and is the simplest solution to put in creates a sealing system between the cover caps and the hoods who their are adjacent.
According to an advantageous embodiment, the sealing lids include a
8 face inférieure d'appui conçue pour permettre aux couvercles d'obturation de reposer de façon stable sur l'un des capots ou sur un autre couvercle d'obturation.
Ainsi, les couvercles d'obturation, lorsqu'ils sont retirés, peuvent être empilés sur un capot adjacent ou un autre couvercle d'obturation proche. Par conséquent, les trajectoires décrites par la machine de service d'électrolyse pendant une intervention sont minimales, si bien que la durée d'ouverture de la fenêtre d'intervention est aussi minimale. Il en résulte une diminution des fuites de gaz de cuve et des pertes thermiques susceptibles de survenir au cours d'une intervention.
Selon un mode de réalisation préféré, les capots comprennent une face inférieure d'appui conçue pour permettre aux capots de reposer de façon stable sur l'un des couvercles d'obturation.
Ainsi, les capots, lorsqu'ils sont retirés, peuvent être empilés sur un capot adjacent ou un couvercle d'obturation proche. Cela réduit les trajectoires de la machine de service d'électrolyse, donc la durée d'ouverture de la fenêtre d'intervention. Les fuites de gaz de cuve et les pertes thermiques pendant l'intervention, notamment un changement d'ensemble anodique, sont moindres.
Selon un mode de réalisation préféré, les capots et les couvercles d'obturation s'étendent dans un plan sensiblement horizontal.
Ainsi, il est plus facile de les empiler rapidement lors d'une intervention, ce qui réduit d'autant la durée de cette intervention, donc la durée d'ouverture du système de capotage.
Avantageusement, la fenêtre d'intervention présente une largeur inférieure à
celle des capots que la fenêtre d'intervention sépare.
Cette faible surface d'ouverture du capotage permet de créer en combinaison avec l'aspiration traditionnelle des gaz de cuve un effet d'aspiration de l'air extérieur vers l'intérieur de la cuve, contre le mouvement des gaz de cuve. Les fuites de gaz de cuves sont ainsi limitées.
Aussi, chaque couvercle d'obturation présente une largeur inférieure à la largeur des capots.
De préférence, les capots ont une raideur à la flexion supérieure à celle des couvercles d'obturation.
Autrement dit, les capots se déforment plus difficilement que les couvercles d'obturation, et les couvercles d'obturation se déforment plus facilement que les capots sous l'effet de leur poids, si bien que les couvercles d'obturation peuvent se déformer pour compenser 8 underside of support designed to allow the end caps to rest from stably on one of the hoods or on another blanking cover.
Thus, the blanking covers, when removed, can be stacked on a hood adjacent or another close cover. Therefore, the trajectories described by the electrolysis machine during an intervention are minimum, so that the duration of the opening of the intervention window is also minimal. It results in a reduction in tank gas leaks and heat losses likely to occur during an intervention.
According to a preferred embodiment, the covers include a face lower support designed to allow the hoods to rest stably on one of the lids shutter.
Thus, the hoods, when removed, can be stacked on a hood adjacent or a close shutter cover. This reduces the trajectories of the machine from service electrolysis, therefore the duration of opening of the intervention window. The gas leaks tank and thermal losses during the operation, in particular a change overall anode, are less.
According to a preferred embodiment, the covers and lids shutter extend in a substantially horizontal plane.
Thus, it is easier to stack them quickly during an intervention, which reduces the duration of this intervention, therefore the duration of the opening of the system of cowling.
Advantageously, the intervention window has a width less than that of covers that the intervention window separates.
This small opening surface of the cowling makes it possible to create in combination with the traditional suction of the gas from the tank an air suction effect outside towards inside the tank, against the movement of the tank gases. Gas leaks of tanks are thus limited.
Also, each closure cover has a width less than the width of hoods.
Preferably, the covers have a flexural stiffness greater than that of the lids shutter.
In other words, the covers are more difficult to deform than the lids.
shutter, and blanking covers are more easily deformed than hoods under the influence of their weight, so that the end caps can be deformed to cause compensate for
9 les déformations, moindres, des capots sur lesquels ils reposent. Cela améliore l'étanchéité.
La présente invention concerne aussi une cuve d'électrolyse comprenant une pluralité
d'ensembles anodiques, des côtés délimitant une ouverture par laquelle sont destinés à
être mis en place ou retirés les ensembles anodiques selon un mouvement de translation verticale respectivement descendant ou ascendant, et un système de capotage ayant les caractéristiques précitées, le système de capotage s'étendant au-dessus des ensembles anodiques afin de recouvrir ladite ouverture.
Cette cuve d'électrolyse présente un équilibre thermique stable et limite les rejets de gaz de cuves, y compris lors d'intervention comme un remplacement d'ensemble anodique.
Selon un mode de réalisation préféré, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité interposés entre les bords d'appui des capots et les côtés de la cuve d'électrolyse sur lesquels les bords d'appui reposent.
Ainsi, l'étanchéité est améliorée. Les fuites de gaz de cuve sont empêchées et les pertes thermiques limitées.
De manière avantageuse, les moyens d'étanchéité, interposés entre les bords d'appui des capots et les côtés de la cuve sur lesquels reposent les bords d'appui, comprennent un joint d'étanchéité, et la cuve d'électrolyse comprend des moyens de pincement du joint d'étanchéité.
Cela permet de corriger les éventuels défauts de planéité des capots et le cas échéant des couvercles d'obturation, en vue de limiter les fuites de gaz de cuve et les pertes thermiques.
Selon un mode de réalisation préféré, chaque couvercle d'obturation s'étend au-dessus et tout le long d'un espace inter-anodes subjacent séparant deux ensembles anodiques adjacents de la cuve d'électrolyse.
Ainsi, il est possible de ménager un accès à l'aplomb des espaces inter-anodes, si bien qu'une intervention de type sciage de croûtes peut être réalisée avec une surface ouverte minimale. Cette intervention, préalable à un changement d'ensemble anodique, est donc réalisée avec un minimum de fuites de gaz de cuve et de pertes thermiques.
Par espace inter-anodes, on entend espace séparant des anodes de deux ensembles anodiques adjacents.
Selon un mode de réalisation préféré, chaque capot s'étend au-dessus et le long d'un ensemble anodique subjacent de la cuve d'électrolyse.
Ainsi, il n'est nécessaire de retirer des capots que lorsque le retrait d'un ensemble anodique doit être réalisé. Le reste du temps, les capots peuvent rester en place, pour empêcher les fuites de gaz de cuve et pour limiter les pertes thermiques.
Cette configuration minimise aussi fortement le risque de chute dans la cuve pour le personnel 5 d'exploitation.
Selon un mode de réalisation préféré, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'indexation adaptés pour indiquer une position prédéterminée des capots telle que les capots s'étendent au droit des ensembles anodiques.
Cette caractéristique permet une mise en place rapide, répétable et précise des capots, 9 the deformations, less, of the covers on which they rest. That improved sealing.
The present invention also relates to an electrolysis cell comprising a plurality of anode assemblies, sides delimiting an opening through which are destined for be placed or removed the anode assemblies according to a movement of translation vertical descending or ascending respectively, and a cowling system having the the aforementioned characteristics, the cowling system extending above the sets anodic in order to cover said opening.
This electrolysis cell has a stable thermal equilibrium and limits gas emissions of tanks, including during intervention such as an assembly replacement anodic.
According to a preferred embodiment, the electrolysis cell comprises ways sealing interposed between the bearing edges of the covers and the sides of the tank electrolysis on which the bearing edges rest.
Thus, the seal is improved. Gas leaks from the tank are prevented and the loss limited thermals.
Advantageously, the sealing means, interposed between the edges support of covers and sides of the tank on which the bearing edges rest, include a seal, and the electrolytic cell comprises clamping means seal sealing.
This makes it possible to correct any defects in the flatness of the covers and the case appropriate sealing lids, in order to limit gas leaks from the tank and the loss thermal.
According to a preferred embodiment, each closure cover extends beyond above and all along an underlying inter-anode space separating two sets anodic adjacent to the electrolytic cell.
In this way, it is possible to provide a level access to the spaces between anodes, so good that an intervention such as sawing of crusts can be carried out with a open area minimal. This intervention, prior to an anodic assembly change, is therefore carried out with a minimum of tank gas leaks and heat losses.
By inter-anode space is meant space separating the anodes of two sets adjacent anode.
According to a preferred embodiment, each cover extends above and the long a subjacent anode assembly of the electrolytic cell.
Thus, it is only necessary to remove covers when the removal of a together anodic must be carried out. The rest of the time, the covers can remain place for to prevent gas leaks from the tank and to limit thermal losses.
This configuration also greatly minimizes the risk of falling into the tank for the staff 5 operating.
According to a preferred embodiment, the electrolysis cell comprises ways indexing adapted to indicate a predetermined position of the covers such that covers extend to the right of the anode assemblies.
This feature allows for fast, repeatable and precise placement hoods,
10 pour obturer rapidement l'ouverture et empêche que ceux-ci ne se déplacent.
Par capots s'étendant au droit des ensembles anodiques on entend que sous chaque capot s'étend un seul ensemble anodique.
Selon un mode de réalisation préféré, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de captation des gaz de cuve, conçus pour capter et collecter les gaz de cuve émis pendant la réaction d'électrolyse.
Ainsi, cela limite la quantité de gaz de cuve pouvant fuir à travers une ouverture faite dans le système de capotage.
Avantageusement, les moyens de captation comprennent des trous d'aspiration agencés sous les capots et les couvercles d'obturation.
Cela permet de limiter la température d'air à proximité des capots et des couvercles d'obturation, pour ne pas dégrader la tenue mécanique des matériaux dans lesquels les capots et les couvercles d'obturation sont réalisés. Cela limite des déformations des capots et couvercles d'obturation, ces déformations pouvant engendrer des fuites de gaz de cuve et des pertes thermiques.
Aussi, en coopération avec des moyens de déflexion agencés sur la face inférieure des capots destinés à dévier un écoulement des gaz, cela permet d'améliorer le rendement de captation de la cuve.
De manière avantageuse, les moyens de captation comprennent un diaphragme destiné à
modifier une section de passage d'air en vue de modifier un débit de captation des gaz de cuve.
Cette caractéristique offre la possibilité d'augmenter le débit de captation lorsqu'un capot et/ou un couvercle d'obturation sont retirés, par exemple lors d'un changement d'ensemble anodique. Ainsi, la diffusion de gaz de cuve pendant une intervention est sensiblement limitée. 10 to quickly close the opening and prevent them from move.
By covers extending to the right of the anode assemblies is meant that under each cover extends a single anode assembly.
According to a preferred embodiment, the electrolysis cell comprises means of vessel gas collection, designed to capture and collect vessel gas issued during the electrolysis reaction.
Thus, this limits the amount of tank gas that can leak through a opening made in the cowling system.
Advantageously, the capture means comprise suction holes arranged under hoods and blanking covers.
This makes it possible to limit the air temperature near the hoods and lids sealing, so as not to degrade the mechanical strength of the materials in which ones hoods and blanking covers are made. This limits deformations of covers and shut-off lids, these deformations being able to generate gas leaks tank and thermal losses.
Also, in cooperation with deflection means arranged on the face lower of hoods intended to deflect a flow of gases, this makes it possible to improve the yield of capture of the tank.
Advantageously, the capture means comprise a diaphragm intended for modify an air passage section in order to modify a collection flow rate gases of tank.
This feature offers the possibility of increasing the capture rate when a hood and / or a blanking cover are removed, for example when changing anode assembly. Thus, the diffusion of gas from the vessel during a intervention is significantly limited.
11 Selon un mode de réalisation préféré, la largeur de chaque capot est inférieure à la largeur d'un ensemble anodique de la cuve d'électrolyse.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de changement d'un ensemble anodique usé d'une cuve d'électrolyse par un ensemble anodique neuf, le procédé comprenant :
- une étape de déplacement d'un premier couvercle d'obturation parmi les couvercles d'obturation d'un système de capotage ayant les caractéristiques précitées, de la position d'obturation à la position d'intervention, sans déplacer les capots du système de capotage et les autres couvercles d'obturation, en vue de libérer un passage à
travers le système de capotage via l'une des fenêtres d'intervention, et - une étape de cassage ou de sciage d'une croûte formée en surface d'un bain électrolytique, par insertion d'un outil adapté pour casser ou scier la croûte à travers le passage libéré à l'étape précédente.
Ce procédé offre la possibilité de ménager un accès à l'intérieur de la cuve d'électrolyse avec une surface d'ouverture minimale, et donc de casser ou scier la croûte formée pendant la réaction d'électrolyse avec un minimum de fuites de gaz et de pertes thermiques. Lors du changement d'ensemble anodique, la diffusion de gaz de cuve et les pertes thermiques sont donc sensiblement limitées.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé comprend une étape de pose du premier couvercle d'obturation sur l'un des capots adjacents au premier couvercle d'obturation.
Cela minimise les trajets de la machine de service d'électrolyse lorsqu'elle manipule le premier couvercle d'obturation. La durée de l'intervention est donc limitée, si bien que la durée pendant laquelle la fenêtre d'intervention est ouverte est aussi limitée.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé comprend une étape de déplacement d'un second couvercle d'obturation, de la position d'obturation à la position d'intervention, sans déplacer les capots du système de capotage et les autres couvercles d'obturation, le second couvercle d'obturation étant agencé de l'autre côté de l'un des capots à côté
desquels était agencé le premier couvercle d'obturation, de manière à libérer un deuxième passage de l'autre côté de ce capot, et une étape de cassage ou de sciage d'une croûte formée en surface d'un bain électrolytique, par insertion d'un outil adapté
pour casser ou scier la croûte à travers ce deuxième passage.
Cela permet, en prévision d'un changement d'ensemble anodique, de scier, casser ou piquer la croûte de part et d'autre de l'ensemble anodique usé devant être remplacé, 11 According to a preferred embodiment, the width of each cover is lower than width of an anode assembly of the electrolytic cell.
According to another aspect, the invention also relates to a method of changing of a worn anode assembly of an electrolysis cell by a new anode assembly, the process comprising:
- a step of moving a first closure cover among the lids for closing a cowling system having the aforementioned characteristics, the shutter position to the intervention position, without moving the covers of the system cover and the other blanking covers, in order to release a move to through the cowling system via one of the intervention windows, and - a step of breaking or sawing a crust formed on the surface of a bath electrolytic, by inserting a suitable tool for breaking or sawing the crust through the passage released to the previous step.
This process offers the possibility of providing access to the interior of the tank.
electrolysis with a minimum opening surface, and therefore to break or saw the crust formed during the electrolysis reaction with a minimum of gas leaks and losses thermal. When changing the anode assembly, the diffusion of tank and thermal losses are therefore significantly limited.
According to a preferred embodiment, the method comprises a step of laying the first blanking cover on one of the covers adjacent to the first lid shutter.
This minimizes the journeys of the electrolysis service machine when it is manipulate it first blanking cover. The duration of the intervention is therefore limited, so that the duration during which the intervention window is open is also limited.
According to a preferred embodiment, the method comprises a step of shift a second closing cover, from the closed position to the intervention, without moving the cowling system covers and other covers shutter, the second closure cover being arranged on the other side of one of the covers next to of which was arranged the first closure cover, so as to release a second passage on the other side of this cover, and a step of breaking or sawing of a crust formed on the surface of an electrolytic bath, by inserting a suitable tool to break or saw the crust through this second pass.
This allows, in anticipation of a change of anode assembly, to saw, break or poke the crust on either side of the worn anode assembly to be replaced,
12 c'est-à-dire de part et d'autre du capot initialement agencé entre le premier et le deuxième couvercles d'obturation, sans toutefois ouvrir tout l'espace au-dessus de cet ensemble anodique usé. Par conséquent, les fuites de gaz et pertes thermiques lors d'un changement d'ensemble anodique sont limitées.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé comprend une étape de pose du second couvercle d'obturation sur le premier couvercle d'obturation.
L'empilement des couvercles d'obturation limite les trajets de la machine de service d'électrolyse, donc la durée pendant laquelle les fenêtres d'intervention correspondantes sont ouvertes.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé comprend une étape de retrait d'un capot initialement adjacent au premier couvercle d'obturation.
Ainsi, ce n'est qu'au dernier moment, c'est-à-dire au moment de saisir et soulever l'ensemble anodique usé pour le remplacer, qu'est retiré l'un des capots.
Pendant toutes les étapes préalables nécessaires au changement d'ensemble anodique, ce capot était en place. Ainsi, le procédé selon l'invention limite les fuites de gaz de cuve et préserve l'équilibre thermique d'une cuve d'électrolyse pendant un changement d'ensemble anodique.
Avantageusement, le procédé comprend une étape d'empilement dudit capot sur le premier couvercle d'obturation ou le cas échéant sur le second couvercle d'obturation.
Cela réduit le trajet de la machine de service d'électrolyse ayant retiré le capot, si bien que l'ouverture résultant du retrait du capot, et des premier et deuxième couvercles d'obturation pour le changement d'ensemble anodique, est réalisée pendant une durée limitée.
Le procédé peut ensuite comprendre une étape d'extraction de l'ensemble anodique usé, sous-jacent au capot préalablement retiré, puis une étape d'insertion de l'ensemble anodique neuf à l'intérieur de la cuve d'électrolyse.
Ces étapes peuvent être réalisées par translation sensiblement verticale ascendante ou descendante, respectivement de l'ensemble anodique usé et de l'ensemble anodique neuf.
Enfin, le procédé peut comprendre une étape de repositionnement du capot préalablement retiré, puis du premier et deuxième couvercle d'obturation.
Le fait de commencer par la mise en place du capot permet d'obturer une plus grande partie de la surface ouverte que celle qui serait obturée avec un couvercle d'obturation. 12 that is to say on either side of the cover initially arranged between the first and the second cover caps, without however opening up all the space above this together worn anodic. Consequently, gas leaks and heat losses during a anode set change are limited.
According to a preferred embodiment, the method comprises a step of laying the second blanking cover on the first blanking cover.
The stacking of the end caps limits the paths of the machine.
service electrolysis, therefore the time during which the intervention windows corresponding are open.
According to a preferred embodiment, the method comprises a step of removing of a cover initially adjacent to the first closure cover.
Thus, it is only at the last moment, that is to say at the moment of seizing and raise the worn anode assembly to replace it, that one of the covers is removed.
During all the preliminary steps necessary for changing the anode assembly, this cover was in square. Thus, the method according to the invention limits gas leaks from the vessel and preserve the thermal equilibrium of an electrolytic cell during a change overall anodic.
Advantageously, the method comprises a step of stacking said cover on the first cover cover or, if applicable, on the second cover shutter.
This shortens the path of the electrolysis service machine having removed the hood, so good that the opening resulting from the removal of the cover, and the first and second lids obturation for the change of anode assembly, is carried out during a duration limited.
The method can then comprise a step of extracting the whole worn anodic, underlying the previously removed cover, then a step of inserting all new anode inside the electrolytic cell.
These steps can be carried out by substantially vertical translation.
ascending or descending, respectively of the worn anode assembly and of the anodic nine.
Finally, the method can include a step of repositioning the cover.
previously removed, then from the first and second cover caps.
The fact of starting with the installation of the cover makes it possible to close more big part of the open surface than that which would be closed with a cover shutter.
13 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique et en coupe d'une cuve d'électrolyse et d'un système de capotage selon un mode de réalisation de l'invention, dans un plan sensiblement longitudinal de la cuve d'électrolyse, - la figure 2 est une vue schématique et de dessus de l'intérieur de la cuve d'électrolyse de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues schématiques et en coupe de la cuve d'électrolyse et du système de capotage de la figure 1, dans un plan sensiblement longitudinal de la cuve d'électrolyse, et à travers lequel une fenêtre d'accès est ménagée, - les figures 5 à 7 sont des vues schématiques et de côté d'une partie d'un système de capotage selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 7bis est une vue schématique et de côté d'une partie d'un système de capotage selon un mode de réalisation de l'invention.
- la figure 8 est une vue schématique et de dessous d'un capot d'un système de capotage selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 9 est une vue schématique et en coupe d'une cuve d'électrolyse et d'un système de capotage selon un mode de réalisation de l'invention, dans un plan sensiblement longitudinal de la cuve d'électrolyse, - la figure 10 est une vue schématique et de dessus de la cuve d'électrolyse de la figure 9, - la figure 11 est une vue schématique et en coupe d'une cuve d'électrolyse et d'un système de capotage selon un mode de réalisation de l'invention, dans un plan sensiblement transversal de la cuve d'électrolyse, - les figures 12 à 14 sont des vues schématiques et en coupe d'une partie d'une cuve d'électrolyse et d'un système de capotage selon un mode de réalisation de l'invention, illustrant différentes étapes d'un procédé de changement d'ensemble anodique selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre, selon un mode de réalisation de l'invention, une cuve 100 d'électrolyse, destinée à produire de l'aluminium par électrolyse, et un système 1 de capotage, destiné à obturer une ouverture de la cuve d'électrolyse. 13 Other characteristics and advantages of the present invention will emerge.
clearly from the following description of a particular embodiment, given by way of example no limitative, with reference to the accompanying drawings in which:
- Figure 1 is a schematic sectional view of a tank electrolysis and a cowling system according to one embodiment of the invention, in a plane substantially longitudinal of the electrolysis cell, - Figure 2 is a schematic top view of the interior of the tank electrolysis of Figure 1, - Figures 3 and 4 are schematic and sectional views of the tank electrolysis and of the cowling system of FIG. 1, in a substantially longitudinal plane of the electrolysis cell, and through which an access window is provided, - Figures 5 to 7 are schematic side views of part a system of cowling according to one embodiment of the invention, - Figure 7bis is a schematic side view of part of a system of cowling according to one embodiment of the invention.
- Figure 8 is a schematic view from below of a cover of a system of cowling according to one embodiment of the invention, - Figure 9 is a schematic sectional view of an electrolysis cell and a cowling system according to one embodiment of the invention, in a plane substantially longitudinal of the electrolysis cell, - Figure 10 is a schematic top view of the tank electrolysis of figure 9, - Figure 11 is a schematic sectional view of an electrolysis cell and a cowling system according to one embodiment of the invention, in a plane substantially transverse to the electrolysis cell, - Figures 12 to 14 are schematic and sectional views of part of a tank electrolysis and a cowling system according to an embodiment of the invention, illustrating different stages of a change process overall anode according to one embodiment of the invention.
Figure 1 shows, according to one embodiment of the invention, a tank 100 electrolysis, intended to produce aluminum by electrolysis, and a system 1 of cover, intended to close an opening in the electrolytic cell.
14 La cuve 100 d'électrolyse peut équiper une usine d'électrolyse, comme une aluminerie.
L'usine d'électrolyse peut comprendre une pluralité de cuves 100 d'électrolyse alignées et reliées électriquement les unes aux autres pour former une file ou une série de cuves d'électrolyse. Les cuves 100 d'électrolyse sont destinées à être parcourues par un courant d'électrolyse pouvant atteindre plusieurs centaines de milliers d'Ampère. Les cuves 100 d'électrolyse peuvent être agencées transversalement par rapport au sens de la file ou la série, c'est-à-dire de façon sensiblement perpendiculaire au sens de circulation global du courant d'électrolyse à l'échelle de la file ou de la série.
Comme cela apparaît sur les figures, la cuve 100 d'électrolyse peut comprendre deux côtés 101 longitudinaux opposés qui peuvent être sensiblement parallèles entre eux et deux côtés 103 transversaux opposés qui peuvent être sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires aux côtés 101 longitudinaux, si bien que la cuve 100 d'électrolyse peut présenter une forme sensiblement rectangulaire.
La cuve 100 d'électrolyse comprend une structure fixe. La structure fixe comprend un caisson 102 et/ou une paroi latérale 105 d'une enceinte de confinement des gaz.
Le caisson 102 peut contenir un fond 104 en matériaux réfractaires, une pluralité de blocs 106 cathodiques et des conducteurs 108 de collecte d'un courant d'électrolyse traversant les blocs 106 cathodiques.
La cuve 100 d'électrolyse comprend aussi une pluralité d'ensembles 109 anodiques qui sont mobiles en translation sensiblement verticale par rapport à la structure fixe de la cuve d'électrolyse pour pouvoir être plongés dans un bain 110 électrolytique au fur et à
mesure de leur consommation.
Les ensembles 109 anodiques comprennent ici une pluralité de blocs 112 carbonés, supportés par une traverse 114 anodique électriquement conductrices. La traverse 114 anodique s'étend avantageusement selon une direction sensiblement transversale Y de la cuve d'électrolyse, dans un plan sensiblement horizontal. Les extrémités de cette traverse 114 sont reliées électriquement à des conducteurs d'acheminement (non représentés) permettant d'y acheminer le courant d'électrolyse depuis une cuve d'électrolyse précédente.
Les côtés de la cuve 100 d'électrolyse délimitent une ouverture 116 qui est destinée à
l'insertion ou à l'extraction des ensembles 109 anodiques respectivement à
l'intérieur ou hors de la cuve 100 d'électrolyse.
On notera que cette ouverture 116 est adaptée pour permettre cette insertion ou cette extraction par déplacement sensiblement vertical, respectivement descendant ou ascendant, de l'ensemble 109 anodique.
La cuve 100 d'électrolyse comprend ici en outre le système 1 de capotage. Le système 1 de capotage est destiné à obturer l'ouverture 116, pour empêcher la diffusion de gaz de cuve, générés pendant la réaction d'électrolyse, hors de la cuve 100 d'électrolyse. Le système 1 de capotage permet aussi de limiter les pertes thermiques.
5 Comme on peut le voir sur les figures 1, 3 à 5, 9 et 11 à 14, le système 1 de capotage s'étend au-dessus des ensembles 109 anodiques afin de recouvrir intégralement l'ouverture 116.
Le système 1 de capotage comprend une pluralité de capots 2.
Les capots 2 sont autoportants. Chaque capot 2 comprend deux bords 4 d'appui opposés, 10 visibles notamment sur la figure 11, destinés à reposer sur deux côtés opposés de la cuve 100 d'électrolyse, notamment sur un bord supérieur des deux côtés 101 longitudinaux de la cuve 100 d'électrolyse.
Chaque capot 2 repose ainsi intégralement sur la cuve 100 d'électrolyse, en s'étendant entre les deux côtés 101 longitudinaux, au-dessus de l'ouverture 116. 14 The electrolysis cell 100 can equip an electrolysis plant, such as a aluminum smelter.
The electrolysis plant may include a plurality of electrolysis cells 100 aligned and electrically connected to each other to form a row or series of tanks electrolysis. The electrolysis tanks 100 are intended to be traversed by a electrolysis current which can reach several hundreds of thousands d'Ampère. The electrolysis tanks 100 can be arranged transversely with respect to the direction of the row or the series, that is to say in a manner substantially perpendicular to the direction of global circulation of the electrolysis current at the scale of the row or series.
As shown in the figures, the electrolysis cell 100 may comprise of them opposite longitudinal sides 101 which may be substantially parallel between them and two opposite transverse sides 103 which may be substantially parallel between them and perpendicular to the longitudinal sides 101, so that the tank 100 electrolysis may have a substantially rectangular shape.
The electrolysis cell 100 comprises a fixed structure. Fixed structure includes a box 102 and / or a side wall 105 of a containment enclosure for gas.
The box 102 may contain a bottom 104 of refractory materials, a plurality of blocks 106 cathodes and conductors 108 for collecting an electrolysis current crossing the cathode blocks 106.
The electrolysis cell 100 also comprises a plurality of assemblies 109 anodic which are movable in substantially vertical translation with respect to the structure fixed from the electrolytic cell to be able to be immersed in an electrolytic bath 110 as and measurement of their consumption.
The anode assemblies 109 here comprise a plurality of blocks 112 carbonaceous, supported by an electrically conductive anode cross member 114. The cross 114 anode advantageously extends in a substantially transverse direction Y of the electrolysis cell, in a substantially horizontal plane. The ends of this cross 114 are electrically connected to routing conductors (not represented) allowing the electrolysis current to be routed there from a tank electrolysis former.
The sides of the electrolysis cell 100 define an opening 116 which is destined to the insertion or the extraction of the anode assemblies 109 respectively to inside or outside the electrolysis tank 100.
It will be noted that this opening 116 is adapted to allow this insertion or this extraction by substantially vertical displacement, respectively descending or ascending, of the anodic assembly 109.
The electrolysis cell 100 here further comprises the cowling system 1. the system 1 cover is intended to close the opening 116, to prevent the diffusion gas cell, generated during the electrolysis reaction, outside the cell 100 electrolysis. the cowling system 1 also makes it possible to limit thermal losses.
5 As can be seen in Figures 1, 3 to 5, 9 and 11 to 14, the system 1 cowling extends above the 109 anode assemblies in order to completely cover opening 116.
The cowling system 1 comprises a plurality of cowls 2.
The covers 2 are self-supporting. Each cover 2 includes two support edges 4 opposites, 10 visible in particular in Figure 11, intended to rest on two sides opposites of the tank 100 electrolysis, in particular on an upper edge on both sides 101 longitudinal the electrolysis tank 100.
Each cover 2 thus rests entirely on the electrolysis tank 100, in stretching between the two longitudinal sides 101, above the opening 116.
15 Le système 1 de capotage est par ailleurs conçu pour présenter, de façon sensiblement parallèle aux capots 2, des fenêtres 6 d'intervention longitudinales, comme cela est par exemple visible sur la figure 4. Chaque fenêtre 6 d'intervention permet de libérer un passage prédéterminé à travers la pluralité de capots 2.
Selon le mode de réalisation de la figure 4, les fenêtres 6 d'intervention s'étendent longitudinalement entre deux capots 2 adjacents.
Le système 1 de capotage comprend en outre des couvercles 8 d'obturation, destinés chacun à obturer une fenêtre 6 d'intervention.
Chaque couvercle 8 d'obturation est mobile par rapport aux capots 2 entre une position d'obturation, dans laquelle chaque couvercle 8 d'obturation obture l'une des fenêtres 6 d'intervention, et une position d'intervention, dans laquelle chaque couvercle d'obturation libère un passage à travers le système 1 de capotage via l'une des fenêtres 6 d'intervention.
Les couvercles 8 d'obturation sont destinés à reposer au moins en partie sur les capots 2, comme cela est visible par exemple sur la figure 5.
Les couvercles 8 d'obturation présentent des bords longitudinaux qui sont destinés à
reposer chacun sur un des capots 2 et présentent des bords latéraux qui peuvent reposer sur un bord supérieur des côtés 101 longitudinaux de la cuve 100 d'électrolyse, et.
Ainsi, les couvercles 8 d'obturation peuvent reposer à cheval sur deux capots 2 adjacents 15 The cowling system 1 is moreover designed to present, in a noticeably parallel to the covers 2, longitudinal intervention windows 6, as this is by example visible in FIG. 4. Each intervention window 6 makes it possible to release a predetermined passage through the plurality of covers 2.
According to the embodiment of FIG. 4, the intervention windows 6 extend longitudinally between two adjacent covers 2.
The cowling system 1 further comprises shutter lids 8, destined each to close an intervention window 6.
Each closure cover 8 is movable relative to the covers 2 between a position closure, in which each closure cover 8 closes one of the windows 6 intervention, and an intervention position, in which each cover shutter clears a passage through the cowling system 1 via one windows 6 intervention.
The end caps 8 are intended to rest at least in part on the covers 2, as can be seen for example in Figure 5.
The shutter covers 8 have longitudinal edges which are destined for each rest on one of the covers 2 and have side edges which can rest on an upper edge of the longitudinal sides 101 of the tank 100 electrolysis, and.
Thus, the shutter covers 8 can rest astride two covers 2 adjacent
16 et s'étendre entre ces deux capots 2 adjacents.
Il est important de noter que les couvercles 8 d'obturation sont conçus pour être déplacés de la position d'obturation à la position d'intervention sans déplacer les capots 2 sur lesquels les couvercles 8 d'obturation reposent.
Les couvercles 8 d'obturation peuvent en outre être déplacés de la position d'obturation à
la position d'intervention indépendamment les uns des autres, c'est-à-dire sans que le déplacement de l'un des couvercles 8 d'obturation implique celui d'un autre couvercle 8 d'obturation.
Comme on peut le voir sur les figures, les capots 2 et le cas échéant les couvercles 8 d'obturation s'étendent avantageusement d'un seul tenant d'un côté
longitudinal à l'autre de la cuve 100 d'électrolyse.
Les capots 2 et le cas échéant les couvercles 8 d'obturation s'étendent de façon sensiblement parallèle à une direction transversale Y de la cuve 100 d'électrolyse.
On notera également que les capots 2 et les couvercles 8 d'obturation s'étendent dans un plan sensiblement horizontal. Les capots 2 et les couvercles 8 d'obturation s'étendent de préférence au-dessus du plancher de travail, ce qui limite le risque de chute dans la cuve du personnel d'exploitation.
On notera que les capots 2 et les couvercles 8 d'obturation sont destinés à
s'étendre au-dessus du bain 110 électrolytique, dont la température peut atteindre environ 1000 C. Les capots 2 et les couvercles 8 d'obturation doivent donc être adaptés pour supporter une température de l'ordre de plusieurs centaines de degrés Celsius, et ce sans préjudice de leurs propriétés mécaniques et le cas échéant d'isolation thermique.
Comme on peut le voir sur les figures 6 et 7, les couvercles 8 d'obturation présentent une section transversale en T délimitant deux retours 10 longitudinaux. Les capots présentent quant à eux une section transversale en T inversé délimitant deux retours 12 longitudinaux.
Chaque retour 10 de l'un des couvercles 8 d'obturation repose sur l'un des retours 12 d'un capot 2 adjacent.
Ainsi, le système 1 de capotage présente une alternance de T droits et T
inversés formée par une alternance de capots 2 et de couvercles 8 d'obturation emboîtés.
De plus, comme cela est représenté sur la figure 7, les retours 10, 12 des capots 2 et des couvercles 8 d'obturation présentent une section en L. 16 and extend between these two adjacent covers 2.
It is important to note that 8 blanking covers are designed for be moved from the closed position to the intervention position without moving the hoods 2 on which the shutter covers 8 rest.
The cover caps 8 can also be moved from the position shutter at the intervention position independently of each other, i.e.
without the displacement of one of the shutter covers 8 implies that of another cover 8 shutter.
As can be seen in the figures, the covers 2 and, if applicable, the lids 8 shutter advantageously extend in one piece on one side longitudinal to the other of the electrolysis tank 100.
The covers 2 and, if applicable, the blanking covers 8 extend from way substantially parallel to a transverse direction Y of the tank 100 electrolysis.
It will also be noted that the covers 2 and the covers 8 for closing extend into a substantially horizontal plane. The covers 2 and the covers 8 of the shutters extend from preferably above the work floor, which limits the risk of falling in the tank operating staff.
It will be noted that the covers 2 and the shutter covers 8 are intended for extend to above the electrolytic bath 110, the temperature of which can reach approximately 1000 C. The covers 2 and blanking covers 8 must therefore be suitable for endure a temperature of the order of several hundred degrees Celsius, without prejudice of their mechanical properties and where appropriate thermal insulation.
As can be seen in Figures 6 and 7, the blanking lids 8 present a T-shaped cross section delimiting two longitudinal returns. Hoods have an inverted T-shaped cross section delimiting two returns 12 longitudinal.
Each return 10 of one of the shutter covers 8 rests on one of the returns 12 an adjacent cover 2.
Thus, the cowling system 1 presents an alternation of straight T and T
inverted formed by an alternation of covers 2 and 8 nested closing lids.
In addition, as shown in Figure 7, the returns 10, 12 of the covers 2 and 8 closing lids have an L-shaped section.
17 Ainsi, l'emboîtement d'un capot 2 et d'un couvercle 8 d'obturation forme une chicane d'étanchéité.
Le système 1 de capotage comprend avantageusement par ailleurs des moyens d'étanchéité interposés entre les retours 10 de chaque couvercle 8 d'obturation et les retours 12 des capots 2 adjacents.
Les moyens d'étanchéité comprennent par exemple des joints 14 d'étanchéité
élastiques.
Les joints 14 d'étanchéité élastique sont destinés à compenser une différence de déformation relative entre deux capots 2 consécutifs entre lesquels s'étend un couvercle 8 d'obturation.
Aussi, comme visible sur la figure 7bis, les retours 12 des capots comportent des goulottes présentant une ouverture supérieure et contenant un matériau pulvérulent 31.
Les retours 10 des couvercles présentent une section en L et une portion d'extrémité de la section en L du couvercle est enfoncée dans le matériau pulvérulent 31 via l'ouverture supérieure dans la goulotte lorsque le capot et le couvercle sont emboités. La réalisation d'un tel joint d'étanchéité au moyen d'un matériau pulvérulent est possible car les capots et couvercles s'étendent horizontalement de sorte que le matériau pulvérulent reste réparti avec une hauteur homogène sur toute la longueur de la goulotte. Le matériau pulvérulent sert de moyen d'étanchéité en formant une barrière qui empêche les gaz de cuve de s'échapper.
Le matériau pulvérulent peut notamment comporter de l'alumine ou du bain d'électrolyse concassé qui comporte de l'alumine. Ces matériaux présentent l'avantage d'être disponibles dans une aluminerie et sont en outre introduits dans les cuves d'électrolyse de sorte qu'ils ne risquent pas de polluer la cuve d'électrolyse en cas de déversement accidentel dans la cuve d'électrolyse. En outre, l'alumine est un très bon adsorbant pour le HF et le SO2 dégagé par la cuve d'électrolyse de sorte qu'une éventuelle infiltration de gaz de cuve à travers le matériau pulvérulent aura un impact environnemental moindre.
Sur la figure 7bis, le capot comporte en outre sur sa face supérieure des volets 32 pivotant agencés pour fermer l'ouverture de la goulotte lorsque le capot et le couvercle sont emboités. Ces volets ont pour but de retenir le matériau pulvérulent dans la goulotte.
Des volets peuvent alternativement être disposés sur le couvercle et être fixes.
Les capots 2 présentent une face 16 inférieure, visible notamment sur la figure 8.
La face 16 inférieure peut être pourvue d'au moins une nervure 18 de renfort destinée à
limiter la flexion des capots 2. Selon l'exemple de la figure 8, les capots 2 peuvent comprendre deux nervures 18 croisées. 17 Thus, the interlocking of a cover 2 and a closure cover 8 forms a baffle sealing.
The cowling system 1 advantageously furthermore comprises means sealing interposed between the returns 10 of each cover 8 obturation and returns 12 of the adjacent covers 2.
The sealing means comprise for example seals 14 elastic bands.
The elastic seals 14 are intended to compensate for a difference of relative deformation between two consecutive covers 2 between which extends a cover 8 shutter.
Also, as visible in Figure 7bis, the returns 12 of the covers include from chutes having an upper opening and containing material powdery 31.
The returns 10 of the lids have an L-section and a portion end of the L-shaped section of the cover is pressed into the powder material 31 via the opening upper in the chute when the hood and cover are nested. The production such a seal by means of a powdery material is possible because the hoods and lids extend horizontally so that the powdery material rest distributed with a uniform height over the entire length of the chute. the material powder serves as a sealing means by forming a barrier that prevents gas tank to escape.
The pulverulent material may in particular comprise alumina or bath electrolysis crushed which contains alumina. These materials have the advantage of being available in an aluminum smelter and are also introduced into the tanks electrolysis so that they do not risk polluting the electrolysis cell in the event of spill accidental in the electrolytic cell. In addition, alumina is a very good adsorbent for the HF and SO2 released by the electrolysis cell so that a possible infiltration of tank gas through the powder material will have an environmental impact lesser.
In FIG. 7a, the cover further comprises on its upper face shutters 32 pivoting arranged to close the opening of the chute when the cover and the lid are nested. The purpose of these flaps is to retain the pulverulent material in the chute.
Flaps can alternatively be arranged on the cover and be fixed.
The covers 2 have a lower face 16, visible in particular on the figure 8.
The lower face 16 can be provided with at least one reinforcing rib 18 destined to limit the bending of the covers 2. According to the example of figure 8, the covers 2 can include two crossed ribs 18.
18 Par ailleurs, la face 16 inférieure peut être pourvue de moyens d'isolation thermique. Les moyens d'isolation thermique comprennent par exemple de la laine de roche, avantageusement maintenu et protéger par une plaque d'acier.
Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 6 à 8, les capots 2 et les couvercles 8 d'obturation comprennent un corps 20 principal en forme de plaque sensiblement plane.
Ce corps 20 est destiné à s'étendre longitudinalement selon une direction transversale Y
de la cuve 100 d'électrolyse.
Le corps 20 peut être tubulaire. Ainsi, le corps 20 délimite avantageusement une cavité à
l'intérieur de laquelle peut être agencé un matériau thermiquement isolant, comme de la laine de roche.
Le corps 20 peut alternativement être plein, si bien que la masse des capots 2 est plus importante. Cela permet une compression ou un pincement d'un joint 22 d'étanchéité, visible sur la figure 5 et sur la figure 11, s'étendant entre des bords 4 d'appui des capots 2 et la partie de la cuve 100 d'électrolyse sur laquelle ces bords 4 d'appui reposent, en vue d'améliorer l'étanchéité.
Bien que cela ne soit pas représenté, la face 16 inférieure des capots 2 peut être pourvue de moyens de déflexion, destinés à dévier un écoulement de gaz de cuve vers des trous 120 d'un système de captation des gaz de cuve pouvant équiper la cuve 100 d'électrolyse, comme cela sera décrit plus en détails ci-après.
Les couvercles 8 d'obturation comprennent avantageusement des moyens de préhension, comme une anse 24. Les moyens de préhension sont conçus pour permettre un soulèvement sensiblement vertical de chaque couvercle 8 d'obturation par une machine de service d'électrolyse, comme un pont de manutention, et ce sans devoir déplacer des capots 2 ou d'autres couvercles 8 d'obturation.
La face 16 inférieure peut par ailleurs être conçue pour permettre aux capots 2 de reposer de façon stable sur l'un des couvercles 8 d'obturation, afin de permettre l'empilement de capots 2 sur des couvercles 8 d'obturation.
Par exemple, la surface 16 inférieure peut présenter un logement (non représenté) adapté
pour recevoir les moyens de préhension des couvercles 8 d'obturation.
Cela est utile lorsque l'un des capots 2 est retiré de son emplacement, puisqu'il est possible de poser ce capot 2 sur l'un des couvercles 8 d'obturation adjacents.
Les couvercles 8 d'obturation peuvent également présenter une face 26 inférieure conçue pour permettre aux couvercles 8 d'obturation de reposer de façon stable sur l'un des capots 2, ou sur un autre couvercle 8 d'obturation. 18 Furthermore, the lower face 16 can be provided with insulation means.
thermal. The thermal insulation means include, for example, rock wool, advantageously maintained and protected by a steel plate.
According to the embodiment illustrated in Figures 6 to 8, the covers 2 and the lids 8 shutter comprises a substantially plate-shaped main body 20 plane.
This body 20 is intended to extend longitudinally in a direction transverse Y
of the electrolysis tank 100.
The body 20 can be tubular. Thus, the body 20 advantageously delimits a cavity the interior of which can be arranged a thermally insulating material, like Rockwool.
The body 20 can alternatively be full, so that the mass of the covers 2 is more important. This allows for compression or pinching of a gasket 22 sealing, visible in figure 5 and in figure 11, extending between edges 4 cover support 2 and the part of the electrolysis cell 100 on which these bearing edges 4 rest, in sight improve sealing.
Although not shown, the underside 16 of the covers 2 may be provided deflection means, intended to divert a flow of gas from the vessel towards Holes 120 of a tank gas collection system that can be fitted to the tank 100 electrolysis, as will be described in more detail below.
The closure lids 8 advantageously comprise means for gripping, like a handle 24. The gripping means are designed to allow a substantially vertical lifting of each closure cover 8 by a machine electrolysis service, such as a handling bridge, without having to move 2 hoods or other 8 blanking covers.
The lower face 16 can moreover be designed to allow the hoods 2 to rest stably on one of the shutter covers 8, in order to allow stacking of 2 covers on 8 blanking covers.
For example, the lower surface 16 may have a housing (not shown) adapted to receive the means for gripping the closure covers 8.
This is useful when one of the covers 2 is removed from its location, since he is it is possible to place this cover 2 on one of the adjacent shutter covers 8.
The closure lids 8 may also have a face 26 lower designed to allow the end caps 8 to rest stably on the one of the covers 2, or on another cover 8 for closing.
19 De même, la surface 26 inférieure peut présenter un logement (non représenté) adapté
pour recevoir des moyens de préhension des capots 2, ces moyens de préhension étant destinés à permettre un soulèvement des capots 2 par une machine de service d'électrolyse.
Ainsi, lorsque l'un des couvercles 8 d'obturation est retiré de son emplacement, ce couvercle 8 d'obturation peut être posé sur l'un des capots 2 adjacents.
La face 26 inférieure des couvercles 8 d'obturation peut être aussi pourvue de moyens d'isolation thermique et/ou de moyens de déflexion des gaz de cuve.
On notera que les capots 2 ont avantageusement une raideur à la flexion supérieure à
celle des couvercles 8 d'obturation. Autrement dit, les capots 2 sont plus rigides que les couvercles 8 d'obturation.
Comme on peut le voir sur la figure 4, la fenêtre 6 d'intervention présente une largeur inférieure à celle des capots 2 qu'elle sépare.
Les couvercles 8 d'obturation peuvent aussi présenter une largeur inférieure à
la largeur des capots 2.
Ainsi, l'ouverture ménagée par le retrait d'un couvercle 8 d'obturation est de petites dimensions, la fonction des couvercles 8 d'obturation étant de pouvoir ménager un accès à l'intérieur de la cuve 100 d'électrolyse avec une surface ouverte minimale.
L'invention concerne également la cuve 100 d'électrolyse comprenant le système 1 de capotage.
Cette cuve 100 d'électrolyse comprend avantageusement des moyens d'étanchéité
interposés entre les bords 4 d'appui des capots 2 et les côtés de la cuve 101 d'électrolyse sur lesquels les bords 4 d'appui reposent.
Ces moyens d'étanchéité comprennent par exemple le joint 22 d'étanchéité, qui s'étend le long des côtés 101 longitudinaux, c'est-à-dire selon une direction longitudinale X de la cuve d'électrolyse.
De plus, la cuve 100 d'électrolyse comprend avantageusement des moyens de pincement de ce joint 22 d'étanchéité. Les moyens de pincement peuvent comprendre une vis pressant les bords 4 d'appui des capots 2 contre le bord supérieur des côtés longitudinaux, où se situe le joint 22 d'étanchéité. Les moyens de pincement peuvent comprendre un leste équipant les capots 2 et/ou les couvercles 8 d'obturation, le poids des capots 2 et/ou des couvercles 8 d'obturation comprimant le joint 22 d'étanchéité.
Comme on peut le voir par exemple sur la figure 5, chaque couvercle 8 d'obturation s'étend avantageusement au-dessus et tout le long d'un espace 111 inter-anodes subjacent. Cet espace inter-anodes sépare deux ensembles 109 anodiques adjacents de la cuve 100 d'électrolyse.
5 Chaque capot 2 s'étend quant à lui au-dessus et tout le long d'un ensemble 109 anodique subjacent de la cuve 100 d'électrolyse.
La cuve 100 d'électrolyse peut comprendre des moyens d'indexation adaptés pour indiquer une position prédéterminée des capots 2, cette position prédéterminée étant telle que les capots 2 s'étendent au droit des ensembles 109 anodiques, c'est-à-dire au-/19 dessus des ensembles 109 et parallèlement à ces ensembles 109 anodiques. Les moyens d'indexation comprennent par exemple des ergots, pions ou créneaux.
Selon le mode de réalisation des figures 1 à 4 et 9 à 11 la cuve 100 d'électrolyse comprend des moyens de captation des gaz de cuve. Ces moyens de captation des gaz de cuve sont conçus pour capter et collecter les gaz de cuve émis pendant la réaction 15 d'électrolyse.
Les moyens de captation comprennent ici des trous 120 d'aspiration, représentés sur les figures 10 et 11, agencés sous les capots 2 et les couvercles 8 d'obturation.
Les trous 120 d'aspiration permettent une communication d'air entre l'intérieur de la cuve 100 d'électrolyse et une gaine 122 de captation qui est destinée à conduire les gaz de 19 Likewise, the lower surface 26 may have a housing (not shown) adapted to receive means for gripping the covers 2, these gripping means being intended to allow the hoods 2 to be lifted by a service machine electrolysis.
Thus, when one of the shutter covers 8 is removed from its location, this cover 8 can be placed on one of the adjacent covers 2.
The lower face 26 of the closure covers 8 can also be provided with ways thermal insulation and / or tank gas deflection means.
It will be noted that the covers 2 advantageously have a flexural stiffness better than that of the shutter covers 8. In other words, the covers 2 are more rigid than 8 blanking lids.
As can be seen in FIG. 4, the intervention window 6 presents a width lower than that of the covers 2 that it separates.
The closing lids 8 can also have a width of less than the width covers 2.
Thus, the opening provided by the removal of a closure cover 8 is small dimensions, the function of the shutter covers 8 being to be able to spare access inside the electrolysis cell 100 with a minimum open area.
The invention also relates to the electrolysis cell 100 comprising the system 1 of cowling.
This electrolysis cell 100 advantageously comprises sealing means interposed between the bearing edges 4 of the covers 2 and the sides of the tank 101 electrolysis on which the bearing edges 4 rest.
These sealing means comprise for example the seal 22, which extends the along the longitudinal sides 101, that is to say in a direction longitudinal X of the electrolysis tank.
In addition, the electrolysis cell 100 advantageously comprises means for pinching of this seal 22. The pinching means may include a screw pressing the supporting edges 4 of the covers 2 against the upper edge of the sides longitudinal, where the seal 22 is located. Pinching means can include a ballast fitted to the covers 2 and / or the shutter covers 8, the weight covers 2 and / or covers 8 compressing the seal 22 sealing.
As can be seen for example in Figure 5, each cover 8 shutter advantageously extends above and all along an inter-anode space 111 underlying. This inter-anode space separates two 109 anode assemblies adjacent to the electrolysis tank 100.
5 Each cover 2 extends for its part above and all along a 109 anode assembly subjacent of the electrolysis tank 100.
The electrolysis cell 100 may include indexing means suitable for indicate a predetermined position of the covers 2, this predetermined position being such that the covers 2 extend to the right of the anode assemblies 109, that is to say to-/ 19 above the assemblies 109 and parallel to these assemblies 109 anodic. The indexing means comprise, for example, pins, pins or slots.
According to the embodiment of Figures 1 to 4 and 9 to 11, the tank 100 electrolysis comprises means for capturing the vessel gases. These means of capturing gas tank are designed to capture and collect the tank gases emitted during the reaction 15 electrolysis.
The collection means here comprise suction holes 120, represented on the Figures 10 and 11, arranged under the covers 2 and the covers 8 for closing.
The 120 suction holes allow air communication between inside the tank 100 electrolysis and a capture duct 122 which is intended to conduct the gases of
20 cuve aspirés vers un collecteur où ces gaz de cuve seront traités. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 10, la gaine 122 s'étend le long des côtés 101 longitudinaux de la cuve 100 d'électrolyse. La gaine 122 peut aussi longer les côtés 103 transversaux.
Les moyens de captation peuvent aussi comprendre un diaphragme (non représenté), agencé par exemple au niveau de la connexion entre la gaine de captation et le collecteur. Le diaphragme est destiné à modifier une section de passage d'air en vue de modifier un débit de captation des gaz de cuve.
Comme cela est visible notamment sur la figure 5, la largeur I de chaque capot 2 est inférieure à la largeur l' de l'ensemble 109 anodique sous-jacent.
A titre d'exemple, la fenêtre 6 d'intervention peut présenter une largeur l"
de l'ordre de 350 ¨ 480 mm, notamment 360 mm, et chaque capot comprend une largeur I
inférieure à
une largeur l' comprise entre 700 mm et 2000mm.
L'invention concerne également un procédé de changement d'un ensemble 130 anodique usé d'une cuve d'électrolyse, notamment de la cuve 100 d'électrolyse décrite ci-dessus, par un ensemble anodique neuf. 20 tank sucked towards a collector where these tank gases will be treated. As we can see it in Figures 2 and 10, the sheath 122 extends along the sides 101 longitudinal of the tank 100 electrolysis. The sheath 122 can also run along the transverse sides 103.
The capture means can also include a diaphragm (not represented), arranged for example at the connection between the collection duct and the collector. The diaphragm is intended to modify an air passage section in order to modify a tank gas collection rate.
As can be seen in particular in FIG. 5, the width I of each cover 2 is less than the width l 'of the underlying anode assembly 109.
By way of example, the intervention window 6 may have a width l "
of the order of 350 ¨ 480 mm, including 360 mm, and each cover has a width I
lower than a width l of between 700 mm and 2000mm.
The invention also relates to a method of changing an assembly 130.
anodic used electrolysis cell, in particular of the electrolysis cell 100 described above, by a new anode assembly.
21 Le procédé comprend une étape de déplacement d'un premier couvercle 8a d'obturation parmi les couvercles 8 d'obturation d'un système 1 de capotage tel que décrit précédemment, de la position d'obturation à la position d'intervention, comme cela est représenté sur la figure 12.
Cette étape est réalisée sans déplacer les capots 2 et les autres couvercles 8 d'obturation. Ainsi, un passage est libéré à travers le système 1 de capotage via l'une des fenêtres 6 d'intervention.
Le procédé comprend avantageusement une étape de pose du premier couvercle 8a d'obturation sur l'un des capots 2 adjacents à ce premier couvercle 8a d'obturation, comme cela est représenté sur la figure 13.
Le procédé comprend aussi une étape de cassage ou de sciage d'une croûte formée en surface du bain 110 électrolytique, par insertion d'un outil adapté pour casser ou scier la croûte à travers le passage libéré précédemment.
Selon le mode de réalisation des figures 12 à 14 le procédé comprend une étape de déplacement d'un second couvercle 8b d'obturation, de la position d'obturation à la position d'intervention, et ce sans déplacer les capots 2 et les autres couvercles 8 d'obturation.
Toujours selon l'exemple de réalisation des figures 12 à 14, le second couvercle 8b d'obturation est initialement agencé de l'autre côté de l'un des capots 2, notamment le capot 2 où n'est pas posé le cas échéant le premier couvercle 8a d'obturation, à côté
desquels était agencé le premier couvercle 8a d'obturation, si bien qu'un deuxième passage est libéré de l'autre côté de ce capot 2.
De plus, le procédé comprend une étape de cassage ou de sciage de la croûte formée en surface du bain 110 électrolytique, par insertion d'un outil adapté pour casser ou scier la croûte à travers ce deuxième passage.
Toujours selon l'exemple de réalisation des figures 12 à 14, le procédé peut comprendre une étape de pose du second couvercle 8b d'obturation sur le premier couvercle 8a d'obturation, comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 13.
Comme cela est visibles sur la figure 14, le procédé comprend en outre une étape de retrait de l'un des capots 2 agencé initialement à côté du premier 8a couvercle d'obturation, notamment le capot 2 où n'est pas posé le cas échéant le premier couvercle 8a d'obturation.
Le procédé peut comprendre une étape additionnelle d'empilement de ce capot sur le second couvercle 8b d'obturation. 21 The method comprises a step of moving a first cover 8a shutter among the covers 8 for closing a cowling system 1 as described previously, from the closed position to the intervention position, as that is shown in figure 12.
This step is carried out without moving the covers 2 and the other covers 8 shutter. Thus, a passage is released through the cowling system 1 via one of the intervention windows 6.
The method advantageously comprises a step of fitting the first cover 8a shutter on one of the covers 2 adjacent to this first cover 8a shutter, as shown in figure 13.
The method also includes a step of breaking or sawing a crust formed in surface of the electrolytic bath 110, by inserting a suitable tool for break or saw the crust through the previously released passage.
According to the embodiment of FIGS. 12 to 14, the method comprises a step of displacement of a second closing cover 8b, from the closed position to the intervention position, without moving the covers 2 and the others lids 8 shutter.
Still according to the embodiment of Figures 12 to 14, the second cover 8b shutter is initially arranged on the other side of one of the covers 2, especially the cover 2 where the first closure cover 8a is not fitted, if applicable, next to of which was arranged the first closure cover 8a, so that a second passage is released on the other side of this cover 2.
In addition, the method comprises a step of breaking or sawing the crust.
formed in surface of the electrolytic bath 110, by inserting a suitable tool for break or saw the crust through this second pass.
Still according to the embodiment of FIGS. 12 to 14, the method can understand a step of placing the second closure cover 8b on the first cover 8a shutter, as can be seen more particularly in FIG. 13.
As can be seen in Figure 14, the method further comprises a step of removal of one of the covers 2 initially arranged next to the first 8a lid shutter, in particular the cover 2 where the first lid 8a shutter.
The method can include an additional step of stacking this cover.
on the second closure cover 8b.
22 On notera que le premier et le cas échéant le deuxième couvercle 8a, 8b d'obturation et le capot 2 sont empilés au-dessus d'un ensemble 109 anodique inchangé.
Le procédé peut ensuite comprendre une étape d'extraction de l'ensemble 130 anodique usé, sous-jacent au capot 2 préalablement retiré, puis une étape d'insertion de l'ensemble anodique neuf à l'intérieur de la cuve d'électrolyse.
Ces étapes peuvent être réalisées par translation sensiblement verticale ascendante ou descendante, respectivement de l'ensemble 130 anodique usé et de l'ensemble anodique neuf.
Enfin, le procédé peut comprendre une étape de repositionnement du capot 2 préalablement retiré, puis du premier et du deuxième couvercle 8a, 8b d'obturation.
On notera que le déplacement du premier couvercle 8a d'obturation et du second couvercle 8b d'obturation, ainsi que du capot 2, est réalisé au moyen d'une machine de service d'électrolyse, comme un pont de manutention, apte à accoster ces couvercles 8 d'obturation et le capot par leurs moyens de préhension.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications sont possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par la substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 22 It will be noted that the first and, where appropriate, the second cover 8a, 8b shutter and the cover 2 are stacked above an unchanged anode assembly 109.
The method can then comprise a step of extracting the assembly 130 anodic worn, underlying cover 2 previously removed, then an insertion step from the whole new anode inside the electrolytic cell.
These steps can be carried out by substantially vertical translation.
ascending or descending, respectively of the worn anode assembly 130 and of the anodic nine.
Finally, the method can include a step of repositioning the cover 2 previously removed, then from the first and second cover 8a, 8b shutter.
It will be noted that the displacement of the first closure cover 8a and of the second closure cover 8b, as well as the cover 2, is produced by means of a machine electrolysis service, such as a handling bridge, suitable for docking these lids 8 shutter and the cover by their gripping means.
Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described above, this embodiment having been given only by way of example. From modifications are possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements or over there substitution of technical equivalents, without going beyond the scope of protection of invention.
Claims (32)
travers le système de capotage via l'une des fenêtres d'intervention, les couvercles d'obturation étant destinés à reposer en position d'obturation au moins en partie sur les capots, et en ce que les couvercles d'obturation sont conçus pour être déplacés de la position d'obturation à la position d'intervention, indépendamment les uns des autres, sans déplacer les capots sur lesquels les couvercles d'obturation reposent. 1. Electrolysis cell comprising a plurality of anode assemblies, sides delimiting an opening through which are intended to be placed or withdrawn them anode assemblies according to a vertical translational movement respectively descending or ascending, and a cowling system extending above the anode assemblies in order to cover said opening, the cowling system comprising a plurality of covers, characterized in that each cover includes two opposing bearing edges intended to rest on two opposite sides of the vessel electrolysis among the sides of the electrolytic cell delimiting the opening, so that each cover extends from one side of the electrolytic cell to the other, above of opening, in that the cowling system is designed to present, way substantially parallel to the hoods, longitudinal intervention windows, allowing to free a predetermined passage through the plurality of covers, in that the system cover further comprises blanking covers, each cover shutter being movable relative to the covers between a position shutter in which each shutter covers one of the windows intervention, and a intervention position, in which each closing cover releases a move to through the cowling system via one of the intervention windows, the lids shutter being intended to rest in the closed position at least in party on covers, and in that the blanking covers are designed to be displaced from shutter position to the intervention position, independently of one of the others, without moving the covers on which the blanking covers rest.
délimitant deux retours longitudinaux, les capots présentent une section transversale en T
inversé
délimitant deux retours longitudinaux, chaque retour de l'un des couvercles d'obturation reposant sur l'un des retours d'un capot adjacent, de sorte que le système de capotage présente une alternance de capots et de couvercles d'obturation emboîtés.
Date Reçue/Date Received 2021-07-12 3. Electrolysis cell according to any one of claims 1 and 2, in which the blanking covers have a T-shaped cross section delimiting two longitudinal returns, the hoods have a T-shaped cross section inverted delimiting two longitudinal returns, each return of one of the lids shutter resting on one of the returns of an adjacent cover, so that the cowling has an alternation of hoods and nested blanking lids.
Date Received / Date Received 2021-07-12
comprennent des joints d'étanchéité élastiques destinés à compenser une différence de déformation relative entre deux capots consécutifs du système de capotage entre lesquels est destiné à s'étendre un couvercle d'obturation en position d'obturation. 9. Electrolysis cell according to claim 5, wherein the means sealing include elastic seals intended to compensate for difference of relative deformation between two consecutive cowls of the cowling system Between which is intended to extend a shutter cover in position shutter.
limiter la flexion des capots. 10. Electrolysis cell according to any one of claims 1 to 9, in which ones hoods include a face provided with at least one reinforcing rib intended To limit the bending of the covers.
Date Reçue/Date Received 2021-07-12 11. Electrolysis cell according to any one of claims 1 to 10, in which the covers include a face provided with thermal insulation means.
Date Received / Date Received 2021-07-12
dévier un écoulement de gaz de cuve. 13. Electrolysis cell according to any one of claims 1 to 12, in which the covers include a lower face provided with deflection means destined for to divert a flow of gas from the vessel.
Date Reçue/Date Received 2021-07-12 20. Electrolysis cell according to any one of claims 1 to 19, in which the covers have a flexural stiffness greater than that of the covers shutter.
Date Received / Date Received 2021-07-12
comprenant :
-une étape de déplacement d'un premier couvercle d'obturation parmi les couvercles d'obturation d'un système de capotage, de la position d'obturation à la position d'intervention, sans déplacer les capots du système de capotage et les autres couvercles d'obturation, en vue de libérer un passage à travers le système de capotage via l'une des fenêtres d'intervention, et Date Reçue/Date Received 2021-07-12 -une étape de cassage ou de sciage d'une croûte formée en surface d'un bain électrolytique, par insertion d'un outil adapté pour casser ou scier la croûte à travers le passage libéré à l'étape précédente. 27. Method of changing a worn anode assembly from an electrolysis cell according to any one of claims 1 to 26 with a new anode assembly, the process comprising:
-a step of moving a first closure cover among the lids shuttering of a cowling system, from the shutter position to the position intervention, without moving the cowling system covers and other blanking covers, in order to free a passage through the system of cowling via one of the intervention windows, and Date Received / Date Received 2021-07-12 -a step of breaking or sawing a crust formed on the surface of a bath electrolytic, by inserting a suitable tool for breaking or sawing the crust through the passage released to the previous step.
comprend une étape de retrait d'un capot initialement adjacent au premier couvercle d'obturation. 31. A method according to any one of claims 27 to 30, wherein the process comprises a step of removing a cover initially adjacent to the first lid shutter.
Date Reçue/Date Received 2021-07-12 32. The method of claim 31, wherein the method comprises a stage stacking of said cover on the first closure cover or the case applicable on the second blanking cover.
Date Received / Date Received 2021-07-12
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