CA2935676C - Cuve d'electrolyse comportant un ensemble anodique contenu dans une enceinte de confinement - Google Patents
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Abstract
Cette cuve (1) comprend un caisson (2) délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé un bloc anodique (10), ledit bloc anodique (10) étant suspendu à un support (8) anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson (2), et une enceinte (22) de confinement délimitant un volume fermé au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium, le support (8) anodique étant connecté à un conducteur (26) électrique pour amener un courant d'électrolyse jusqu'au bloc anodique (10), l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement.
Description
CUVE D'ELECTROLYSE COMPORTANT UN ENSEMBLE ANODIQUE CONTENU
DANS UNE ENCEINTE DE CONFINEMENT
La présente invention concerne une cuve d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse, et une aluminerie comprenant cette cuve d'électrolyse.
Il est connu de produire l'aluminium industriellement à partir d'alumine par électrolyse selon le procédé de Hall-Héroult. A cet effet, on prévoit une cuve d'électrolyse comprenant 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 une tige anodique sensiblement verticale et au moins un bloc anodique suspendu à la tige anodique et plongé dans ce bain électrolytique, un cadre anodique auquel est suspendu l'ensemble anodique par l'intermédiaire de la tige anodique sensiblement verticale et mobile avec le cadre anodique par rapport au caisson et à la cathode, et des conducteurs de montée flexibles 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 anodiques carbonés précuits, c'est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve d'électrolyse.
Au cours de la réaction d'électrolyse sont produits des gaz, notamment du dioxyde de carbone qui se dégage à l'anode et du fluorure d'hydrogène (HF) s'échappant du bain électrolytique. Pour contenir les gaz ainsi produits, un capotage recouvre traditionnellement l'ouverture délimitée par le caisson. Ces gaz peuvent alors être régulièrement collectés, par exemple en vue de leur traitement et de leur valorisation ultérieure.
Cependant, les tiges anodiques traversent le capotage. Des moyens d'étanchéité
dynamiques sont généralement prévus pour éviter que les gaz fuient à travers la jonction prévue entre le capotage et les tiges anodiques. Par moyens d'étanchéité
dynamique, on entend des moyens d'étanchéité qui assurent le confinement des gaz lors du déplacement des tiges anodiques. Un tel moyen d'étanchéité dynamique est notamment connu du document W02004/035872 au nom d'Aluminium Pechiney. Toutefois, lors d'un
DANS UNE ENCEINTE DE CONFINEMENT
La présente invention concerne une cuve d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse, et une aluminerie comprenant cette cuve d'électrolyse.
Il est connu de produire l'aluminium industriellement à partir d'alumine par électrolyse selon le procédé de Hall-Héroult. A cet effet, on prévoit une cuve d'électrolyse comprenant 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 une tige anodique sensiblement verticale et au moins un bloc anodique suspendu à la tige anodique et plongé dans ce bain électrolytique, un cadre anodique auquel est suspendu l'ensemble anodique par l'intermédiaire de la tige anodique sensiblement verticale et mobile avec le cadre anodique par rapport au caisson et à la cathode, et des conducteurs de montée flexibles 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 anodiques carbonés précuits, c'est-à-dire cuits avant introduction dans la cuve d'électrolyse.
Au cours de la réaction d'électrolyse sont produits des gaz, notamment du dioxyde de carbone qui se dégage à l'anode et du fluorure d'hydrogène (HF) s'échappant du bain électrolytique. Pour contenir les gaz ainsi produits, un capotage recouvre traditionnellement l'ouverture délimitée par le caisson. Ces gaz peuvent alors être régulièrement collectés, par exemple en vue de leur traitement et de leur valorisation ultérieure.
Cependant, les tiges anodiques traversent le capotage. Des moyens d'étanchéité
dynamiques sont généralement prévus pour éviter que les gaz fuient à travers la jonction prévue entre le capotage et les tiges anodiques. Par moyens d'étanchéité
dynamique, on entend des moyens d'étanchéité qui assurent le confinement des gaz lors du déplacement des tiges anodiques. Un tel moyen d'étanchéité dynamique est notamment connu du document W02004/035872 au nom d'Aluminium Pechiney. Toutefois, lors d'un
2 changement d'anode, la manipulation des tiges anodiques, qui font partie de l'ensemble anodique, peut occasionner des dommages aux moyens d'étanchéité dynamiques avec lesquels elles coopèrent. Or, des moyens d'étanchéité endommagés peuvent affecter l'étanchéité du capotage, si bien que les gaz générés pendant la réaction d'électrolyse ne peuvent pas être collectés en totalité, ou que le débit d'aspiration des gaz doit être surdimensionné.
Par ailleurs, il est connu du document US3575827 au nom de Johnson de disposer des cuves d'électrolyse transversalement par rapport à la longueur de la file qu'elles forment, ces cuves d'électrolyse comprenant un ensemble anodique avec une plaque horizontale à
laquelle est suspendue une anode. Cette configuration permet avantageusement d'extraire les anodes consommées par le haut de la cuve. En outre, ce document prévoit l'utilisation de feuilles d'acier flexibles et électriquement isolantes pour éviter la fuite de gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse. Ces feuilles sont intercalées entre les bords d'un caisson et la plaque horizontale soutenant l'anode.
Cependant, les feuilles flexibles s'écrasent lorsque la plaque horizontale soutenant l'anode est translatée vers le bas afin de déplacer l'anode dans le bain électrolytique au fur et à mesure de sa consommation. Cet écrasement génère des contraintes sur les feuilles flexibles réalisant l'étanchéité, ces contraintes étant susceptibles d'affecter à
terme l'étanchéité. Par ailleurs, cette étanchéité est d'autant plus difficile à réaliser que, pour une cuve de grande productivité et donc de grande longueur comportant une pluralité d'ensembles anodiques, la différence d'altitude entre deux ensembles anodiques inhérente au procédé utilisant des anodes précuites rend cette étanchéité par feuille flexible difficile à mettre en uvre. En outre, la manipulation des ensembles anodiques au moment des changements d'anode peut occasionner des dommages aux feuilles flexibles réalisant l'étanchéité
On retiendra donc que les cuves d'électrolyse de l'état de la technique comprennent des ensembles anodiques qui interagissent avec le capotage, notamment au moment d'un changement d'anode, si bien que l'étanchéité du capotage aux gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse peut en être affectée.
Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant une cuve d'électrolyse offrant une étanchéité améliorée aux gaz générés pendant la réaction d'électrolyse, ainsi qu'une aluminerie comprenant cette cuve d'électrolyse.
A cet effet, la présente invention a pour objet une cuve d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse, comprenant un caisson comportant un revêtement intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé au
Par ailleurs, il est connu du document US3575827 au nom de Johnson de disposer des cuves d'électrolyse transversalement par rapport à la longueur de la file qu'elles forment, ces cuves d'électrolyse comprenant un ensemble anodique avec une plaque horizontale à
laquelle est suspendue une anode. Cette configuration permet avantageusement d'extraire les anodes consommées par le haut de la cuve. En outre, ce document prévoit l'utilisation de feuilles d'acier flexibles et électriquement isolantes pour éviter la fuite de gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse. Ces feuilles sont intercalées entre les bords d'un caisson et la plaque horizontale soutenant l'anode.
Cependant, les feuilles flexibles s'écrasent lorsque la plaque horizontale soutenant l'anode est translatée vers le bas afin de déplacer l'anode dans le bain électrolytique au fur et à mesure de sa consommation. Cet écrasement génère des contraintes sur les feuilles flexibles réalisant l'étanchéité, ces contraintes étant susceptibles d'affecter à
terme l'étanchéité. Par ailleurs, cette étanchéité est d'autant plus difficile à réaliser que, pour une cuve de grande productivité et donc de grande longueur comportant une pluralité d'ensembles anodiques, la différence d'altitude entre deux ensembles anodiques inhérente au procédé utilisant des anodes précuites rend cette étanchéité par feuille flexible difficile à mettre en uvre. En outre, la manipulation des ensembles anodiques au moment des changements d'anode peut occasionner des dommages aux feuilles flexibles réalisant l'étanchéité
On retiendra donc que les cuves d'électrolyse de l'état de la technique comprennent des ensembles anodiques qui interagissent avec le capotage, notamment au moment d'un changement d'anode, si bien que l'étanchéité du capotage aux gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse peut en être affectée.
Aussi, la présente invention vise à pallier tout ou partie de ces inconvénients en proposant une cuve d'électrolyse offrant une étanchéité améliorée aux gaz générés pendant la réaction d'électrolyse, ainsi qu'une aluminerie comprenant cette cuve d'électrolyse.
A cet effet, la présente invention a pour objet une cuve d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse, comprenant un caisson comportant un revêtement intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé au
3 moins un bloc anodique, ledit bloc anodique étant suspendu à un support anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson, et une enceinte de confinement délimitant un volume fermé au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium, le support anodique étant connecté à un conducteur électrique pour amener un courant d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique;
caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur électrique mobile et le support anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte de confinement.
/o Ainsi, le maintien de l'intégrité des éléments formant l'enceinte de confinement et donc le confinement des gaz générés en cours de réaction d'électrolyse sont indépendants de toute manipulation ou déplacement de l'ensemble anodique, si bien que la cuve d'électrolyse selon l'invention offre une étanchéité améliorée.
L'ensemble anodique est à distance de l'enceinte de confinement et n'interagit pas avec celle-ci, ce qui diffère des cuves d'électrolyse de l'état de la technique.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique s'étend dans l'enceinte de confinement en dehors d'un volume défini par le dessus du bloc anodique lors du déplacement du bloc anodique à travers l'ouverture.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile ne s'étend pas au-dessus des blocs anodiques, dans un volume obtenu par translation verticale d'une surface projetée des blocs anodiques dans un plan horizontal.
Ainsi, la connexion électrique entre le conducteur électrique mobile et le support anodique est réalisée nécessairement sur un côté de la cuve d'électrolyse, mais pas au-dessus des blocs anodiques, ni avantageusement au-dessus de l'ouverture délimitée par le caisson et le revêtement intérieur. Le conducteur électrique mobile ne gêne donc pas une extraction verticale des blocs anodiques.
La cuve d'électrolyse est destinée à être agencée transversalement par rapport à la longueur d'une file de cuves d'électrolyse à laquelle elle appartient.
Un autre objet de l'invention est une cuve (1) d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse, comprenant un caisson (2) comportant un revêtement (4) intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé au moins un bloc anodique (10), ledit bloc anodique (10) étant suspendu à un support (8) anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson (2), ledit ensemble anodique mobile destiné à être enlevé et remplacé
Date Reçue/Date Received 2021-07-09 3a périodiquement, et une enceinte (22) de confinement délimitant un volume fermé
au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium, le support (8) anodique étant connecté à un conducteur (26) électrique mobile qui n'est pas configuré à être enlevé et remplacé
périodiquement avec l'ensemble anodique, ledit conducteur (26) électrique mobile amenant un courant d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique (10) pendant le déplacement du bloc anodique (10), caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à
l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement.
Selon un mode de réalisation, l'enceinte de confinement comprend une portion supérieure formant couvercle, ladite portion supérieure étant amovible pour permettre une extraction de l'ensemble anodique. Une telle portion supérieure amovible permet de réaliser des opérations de maintenance sur la cuve en fonctionnement, notamment un changement /5 d'ensemble anodique, sans devoir arrêter la cuve ou démonter des équipements nécessaires au fonctionnement de la cuve tels que des dispositifs d'aspiration des gaz ou Date Reçue/Date Received 2021-07-09
caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur électrique mobile et le support anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte de confinement.
/o Ainsi, le maintien de l'intégrité des éléments formant l'enceinte de confinement et donc le confinement des gaz générés en cours de réaction d'électrolyse sont indépendants de toute manipulation ou déplacement de l'ensemble anodique, si bien que la cuve d'électrolyse selon l'invention offre une étanchéité améliorée.
L'ensemble anodique est à distance de l'enceinte de confinement et n'interagit pas avec celle-ci, ce qui diffère des cuves d'électrolyse de l'état de la technique.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique s'étend dans l'enceinte de confinement en dehors d'un volume défini par le dessus du bloc anodique lors du déplacement du bloc anodique à travers l'ouverture.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile ne s'étend pas au-dessus des blocs anodiques, dans un volume obtenu par translation verticale d'une surface projetée des blocs anodiques dans un plan horizontal.
Ainsi, la connexion électrique entre le conducteur électrique mobile et le support anodique est réalisée nécessairement sur un côté de la cuve d'électrolyse, mais pas au-dessus des blocs anodiques, ni avantageusement au-dessus de l'ouverture délimitée par le caisson et le revêtement intérieur. Le conducteur électrique mobile ne gêne donc pas une extraction verticale des blocs anodiques.
La cuve d'électrolyse est destinée à être agencée transversalement par rapport à la longueur d'une file de cuves d'électrolyse à laquelle elle appartient.
Un autre objet de l'invention est une cuve (1) d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse, comprenant un caisson (2) comportant un revêtement (4) intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé au moins un bloc anodique (10), ledit bloc anodique (10) étant suspendu à un support (8) anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson (2), ledit ensemble anodique mobile destiné à être enlevé et remplacé
Date Reçue/Date Received 2021-07-09 3a périodiquement, et une enceinte (22) de confinement délimitant un volume fermé
au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium, le support (8) anodique étant connecté à un conducteur (26) électrique mobile qui n'est pas configuré à être enlevé et remplacé
périodiquement avec l'ensemble anodique, ledit conducteur (26) électrique mobile amenant un courant d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique (10) pendant le déplacement du bloc anodique (10), caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à
l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement.
Selon un mode de réalisation, l'enceinte de confinement comprend une portion supérieure formant couvercle, ladite portion supérieure étant amovible pour permettre une extraction de l'ensemble anodique. Une telle portion supérieure amovible permet de réaliser des opérations de maintenance sur la cuve en fonctionnement, notamment un changement /5 d'ensemble anodique, sans devoir arrêter la cuve ou démonter des équipements nécessaires au fonctionnement de la cuve tels que des dispositifs d'aspiration des gaz ou Date Reçue/Date Received 2021-07-09
4 PCT/IB2015/000072 des dispositifs d'alimentation en matière première. La cuve d'électrolyse selon l'invention offre la possibilité de changer des anodes par le haut de la cuve, sans qu'aucun équipement de la cuve ne fasse obstacle à la course verticale du changement d'anode, ce qui permet de réaliser des gains structurels importants.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique est mobile et l'enceinte de confinement comporte une portion fixe qui présente une fenêtre en travers de laquelle s'étend le conducteur électrique mobile, le conducteur électrique mobile comprenant une première portion s'étendant à l'extérieur de l'enceinte de confinement et une deuxième portion s'étendant à l'intérieur de l'enceinte de confinement et à laquelle est connecté
électriquement le support anodique.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile qui est mobile, notamment en translation verticale, traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement.
Ainsi, lors d'un changement d'anode, il n'y a pas lieu de manipuler le conducteur électrique mobile puisque celui-ci traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement et non la portion supérieure amovible qui, elle, est manipulée pour changer une anode. Il en résulte une étanchéité simplifiée et fiable au niveau de la fenêtre traversée par le conducteur électrique mobile.
De manière avantageuse, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité
pour empêcher des gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse de sortir de l'enceinte de confinement via la fenêtre traversée par le conducteur électrique mobile.
Ainsi, l'étanchéité est améliorée.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement de façon sensiblement verticale, et les moyens d'étanchéité
comprennent un joint d'étanchéité dynamique entourant le conducteur électrique mobile.
Ainsi, le joint d'étanchéité reste avantageusement immobile, sur la portion fixe de l'enceinte de confinement, tandis que le conducteur électrique mobile se translate verticalement à l'intérieur de ce joint d'étanchéité, préférentiellement annulaire. Cette solution présente l'avantage d'être économique. Un tel joint d'étanchéité
n'est pas exposé
aux chocs dus aux changements d'anodes, ce qui diffère des cuves d'électrolyse de l'état de la technique.
La partie de la portion fixe de l'enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur électrique mobile est une partie horizontale qui s'étend sensiblement horizontalement. La première portion du conducteur électrique mobile s'étendant à
l'extérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessous de la partie de la portion fixe de l'enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur électrique mobile, tandis que la deuxième portion du conducteur électrique mobile s'étendant à
l'intérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessus. En d'autres termes, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut depuis sa
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique est mobile et l'enceinte de confinement comporte une portion fixe qui présente une fenêtre en travers de laquelle s'étend le conducteur électrique mobile, le conducteur électrique mobile comprenant une première portion s'étendant à l'extérieur de l'enceinte de confinement et une deuxième portion s'étendant à l'intérieur de l'enceinte de confinement et à laquelle est connecté
électriquement le support anodique.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile qui est mobile, notamment en translation verticale, traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement.
Ainsi, lors d'un changement d'anode, il n'y a pas lieu de manipuler le conducteur électrique mobile puisque celui-ci traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement et non la portion supérieure amovible qui, elle, est manipulée pour changer une anode. Il en résulte une étanchéité simplifiée et fiable au niveau de la fenêtre traversée par le conducteur électrique mobile.
De manière avantageuse, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité
pour empêcher des gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse de sortir de l'enceinte de confinement via la fenêtre traversée par le conducteur électrique mobile.
Ainsi, l'étanchéité est améliorée.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement de façon sensiblement verticale, et les moyens d'étanchéité
comprennent un joint d'étanchéité dynamique entourant le conducteur électrique mobile.
Ainsi, le joint d'étanchéité reste avantageusement immobile, sur la portion fixe de l'enceinte de confinement, tandis que le conducteur électrique mobile se translate verticalement à l'intérieur de ce joint d'étanchéité, préférentiellement annulaire. Cette solution présente l'avantage d'être économique. Un tel joint d'étanchéité
n'est pas exposé
aux chocs dus aux changements d'anodes, ce qui diffère des cuves d'électrolyse de l'état de la technique.
La partie de la portion fixe de l'enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur électrique mobile est une partie horizontale qui s'étend sensiblement horizontalement. La première portion du conducteur électrique mobile s'étendant à
l'extérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessous de la partie de la portion fixe de l'enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur électrique mobile, tandis que la deuxième portion du conducteur électrique mobile s'étendant à
l'intérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessus. En d'autres termes, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut depuis sa
5 première portion extérieure jusqu'à sa deuxième portion à l'intérieur de l'enceinte de confinement. La longueur du circuit électrique d'électrolyse est alors minimisée.
Le conducteur électrique mobile comporte avantageusement, entre la deuxième portion et la première portion, une portion d'étanchéité destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité
qui est rectiligne et de section constante. L'étanchéité et la facilité de conception du joint d'étanchéité dynamique sont alors améliorées lorsqu'une telle portion d'étanchéité
coulisse au travers du joint d'étanchéité dynamique l'entourant.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement de façon sensiblement horizontale, et les moyens d'étanchéité
comprennent un organe d'étanchéité configuré pour obturer complètement la fenêtre de la portion fixe, quelle que soit la position du conducteur électrique mobile à
travers la fenêtre.
Ainsi, l'étanchéité est assurée en dépit du mouvement, de préférence en translation verticale, du conducteur électrique mobile.
Avantageusement, l'organe d'étanchéité entoure le conducteur électrique mobile et est monté solidaire du conducteur électrique mobile.
Ainsi, l'organe d'étanchéité est mobile concomitamment au conducteur électrique mobile.
Cette solution permet d'obtenir une étanchéité plus performante qu'avec un organe d'étanchéité qui serait fixe et devrait s'adapter au déplacement du conducteur électrique mobile.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'étanchéité correspond à une plaque métallique s'étendant dans un plan sensiblement parallèle à la portion fixe traversée.
L'utilisation d'une plaque métallique présente l'avantage d'un coût contenu tout en permettant de résister, sans baisse de performance en termes d'étanchéité, aux fortes températures générées par la cuve d'électrolyse en fonctionnement, pouvant atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius à l'intérieur de la cuve d'électrolyse.
Avantageusement, un organe de compensation est agencé entre l'organe d'étanchéité et le conducteur électrique mobile.
Cet organe de compensation permet la dilatation du conducteur électrique mobile et/ou de la plaque compte-tenu de la chaleur générée par la cuve d'électrolyse en fonctionnement
Le conducteur électrique mobile comporte avantageusement, entre la deuxième portion et la première portion, une portion d'étanchéité destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité
qui est rectiligne et de section constante. L'étanchéité et la facilité de conception du joint d'étanchéité dynamique sont alors améliorées lorsqu'une telle portion d'étanchéité
coulisse au travers du joint d'étanchéité dynamique l'entourant.
Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile traverse la portion fixe de l'enceinte de confinement de façon sensiblement horizontale, et les moyens d'étanchéité
comprennent un organe d'étanchéité configuré pour obturer complètement la fenêtre de la portion fixe, quelle que soit la position du conducteur électrique mobile à
travers la fenêtre.
Ainsi, l'étanchéité est assurée en dépit du mouvement, de préférence en translation verticale, du conducteur électrique mobile.
Avantageusement, l'organe d'étanchéité entoure le conducteur électrique mobile et est monté solidaire du conducteur électrique mobile.
Ainsi, l'organe d'étanchéité est mobile concomitamment au conducteur électrique mobile.
Cette solution permet d'obtenir une étanchéité plus performante qu'avec un organe d'étanchéité qui serait fixe et devrait s'adapter au déplacement du conducteur électrique mobile.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'étanchéité correspond à une plaque métallique s'étendant dans un plan sensiblement parallèle à la portion fixe traversée.
L'utilisation d'une plaque métallique présente l'avantage d'un coût contenu tout en permettant de résister, sans baisse de performance en termes d'étanchéité, aux fortes températures générées par la cuve d'électrolyse en fonctionnement, pouvant atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius à l'intérieur de la cuve d'électrolyse.
Avantageusement, un organe de compensation est agencé entre l'organe d'étanchéité et le conducteur électrique mobile.
Cet organe de compensation permet la dilatation du conducteur électrique mobile et/ou de la plaque compte-tenu de la chaleur générée par la cuve d'électrolyse en fonctionnement
6 tout en comblant un éventuel jeu entre le conducteur électrique mobile et la plaque métallique, ce qui contribue à l'étanchéité de l'enceinte de confinement.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de guidage en translation de l'organe d'étanchéité, les moyens de guidage comprenant deux cadres sensiblement rectangulaires fixés contre la portion fixe de l'enceinte de confinement de façon à entourer la fenêtre de la portion fixe et agencés l'un par rapport à
l'autre pour délimiter entre eux un espace à l'intérieur duquel est destiné à coulisser l'Organe d'étanchéité, la cuve d'électrolyse comprenant en outre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres.
fo Ainsi, cette solution offre un guidage efficace et économique de la plaque métallique, et permet de préserver l'étanchéité en dépit des fortes températures générées par la cuve d'électrolyse en fonctionnement, grâce à l'utilisation des moyens de compensation de dilatation, comme des joints souples ou des brosses, permettant d'absorber les variations dimensionnelles des cadres et/ou de la plaque métallique en préservant l'étanchéité.
De manière avantageuse, le conducteur électrique est un conducteur électrique rigide non déformable. Le conducteur électrique mobile n'est pas flexible et ne peut pas se déformer de sorte que la coopération entre le conducteur électrique mobile et les moyens d'étanchéité est facilitée.
Selon un mode de réalisation, l'ensemble anodique est supporté par la deuxième portion du conducteur électrique et déplacé par l'intermédiaire du conducteur électrique.
Ainsi, la cuve d'électrolyse peut être avantageusement exempte d'un dispositif de support de l'ensemble anodique autre que le ou les conducteurs électriques mobiles, un tel dispositif étant susceptible d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement par exemple s'il traverse cette enceinte de confinement.
De manière avantageuse, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de déplacement destinés à déplacer le conducteur électrique en translation sensiblement verticale, les moyens de déplacement étant agencés intégralement à l'extérieur de l'enceinte de confinement.
Le mouvement appliqué par les moyens de déplacement au conducteur électrique mobile est alors transmis indirectement au support anodique via le conducteur électrique mobile rigide non déformable.
Avantageusement, le conducteur électrique mobile est fixé aux moyens de déplacement à
l'extérieur de l'enceinte de confinement.
Cette configuration offre simultanément l'avantage de limiter l'exposition des moyens de
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de guidage en translation de l'organe d'étanchéité, les moyens de guidage comprenant deux cadres sensiblement rectangulaires fixés contre la portion fixe de l'enceinte de confinement de façon à entourer la fenêtre de la portion fixe et agencés l'un par rapport à
l'autre pour délimiter entre eux un espace à l'intérieur duquel est destiné à coulisser l'Organe d'étanchéité, la cuve d'électrolyse comprenant en outre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres.
fo Ainsi, cette solution offre un guidage efficace et économique de la plaque métallique, et permet de préserver l'étanchéité en dépit des fortes températures générées par la cuve d'électrolyse en fonctionnement, grâce à l'utilisation des moyens de compensation de dilatation, comme des joints souples ou des brosses, permettant d'absorber les variations dimensionnelles des cadres et/ou de la plaque métallique en préservant l'étanchéité.
De manière avantageuse, le conducteur électrique est un conducteur électrique rigide non déformable. Le conducteur électrique mobile n'est pas flexible et ne peut pas se déformer de sorte que la coopération entre le conducteur électrique mobile et les moyens d'étanchéité est facilitée.
Selon un mode de réalisation, l'ensemble anodique est supporté par la deuxième portion du conducteur électrique et déplacé par l'intermédiaire du conducteur électrique.
Ainsi, la cuve d'électrolyse peut être avantageusement exempte d'un dispositif de support de l'ensemble anodique autre que le ou les conducteurs électriques mobiles, un tel dispositif étant susceptible d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement par exemple s'il traverse cette enceinte de confinement.
De manière avantageuse, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de déplacement destinés à déplacer le conducteur électrique en translation sensiblement verticale, les moyens de déplacement étant agencés intégralement à l'extérieur de l'enceinte de confinement.
Le mouvement appliqué par les moyens de déplacement au conducteur électrique mobile est alors transmis indirectement au support anodique via le conducteur électrique mobile rigide non déformable.
Avantageusement, le conducteur électrique mobile est fixé aux moyens de déplacement à
l'extérieur de l'enceinte de confinement.
Cette configuration offre simultanément l'avantage de limiter l'exposition des moyens de
7 déplacement aux fortes températures et aux gaz générés par la cuve d'électrolyse en fonctionnement avec des coûts contenus, tout en permettant de déplacer, indirectement, l'ensemble anodique, via le conducteur électrique mobile le supportant.
L'utilisation de moyens de déplacement entraînant directement l'ensemble anodique en traversant l'enceinte de confinement, affectant l'étanchéité de l'enceinte de confinement, peut donc être évité. Selon un mode de réalisation, les moyens de déplacement sont un vérin associé spécifiquement au conducteur électrique mobile servant de support à
l'ensemble anodique.
Le conducteur électrique mobile assure trois fonctions dans ses interactions avec .. l'ensemble anodique. Il connecte électriquement l'ensemble anodique aux conducteurs électriques disposés à l'extérieur de l'enceinte de confinement, le supporte et l'entraîne en déplacement.
Le conducteur électrique mobile peut être un conducteur électrique monobloc ou composite avec par exemple une structure acier plutôt dédiée au support de l'ensemble anodique et à la transmission du déplacement, et une structure cuivre ou aluminium plutôt dédiée à la conduction électrique.
Avantageusement, le conducteur électrique ne s'étend pas au droit au-dessus dudit ensemble anodique, plus particulièrement desdits support anodique et bloc anodique.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile s'étend en dehors d'un volume obtenu au-.. dessus de l'ensemble anodique par translation verticale d'une surface projetée de l'ensemble anodique dans un plan horizontal.
Ainsi, le conducteur électrique mobile est hors de la trajectoire verticale dudit ensemble anodique lors de son retrait, si bien qu'aucune manipulation du conducteur électrique mobile n'est nécessaire lors d'un changement d'anode. Cela permet aussi de prévenir tout risque d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement.
Avantageusement, le conducteur électrique est agencé sous le support anodique de l'ensemble anodique.
Ainsi, le support anodique peut reposer par gravité sur le conducteur électrique mobile, si bien que ce dernier ne fait pas obstacle à un retrait verticalement par le haut de l'ensemble anodique, par exemple en vue d'un changement d'anode.
Aucune manipulation du conducteur électrique mobile n'est nécessaire lors d'une opération d'extraction de l'ensemble anodique, ce qui prévient avantageusement tout risque d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement. Seul un repositionnement vertical du conducteur électrique mobile est effectué par les moyens de déplacement pour pouvoir accueillir une anode neuve dont la hauteur de carbone est beaucoup plus
L'utilisation de moyens de déplacement entraînant directement l'ensemble anodique en traversant l'enceinte de confinement, affectant l'étanchéité de l'enceinte de confinement, peut donc être évité. Selon un mode de réalisation, les moyens de déplacement sont un vérin associé spécifiquement au conducteur électrique mobile servant de support à
l'ensemble anodique.
Le conducteur électrique mobile assure trois fonctions dans ses interactions avec .. l'ensemble anodique. Il connecte électriquement l'ensemble anodique aux conducteurs électriques disposés à l'extérieur de l'enceinte de confinement, le supporte et l'entraîne en déplacement.
Le conducteur électrique mobile peut être un conducteur électrique monobloc ou composite avec par exemple une structure acier plutôt dédiée au support de l'ensemble anodique et à la transmission du déplacement, et une structure cuivre ou aluminium plutôt dédiée à la conduction électrique.
Avantageusement, le conducteur électrique ne s'étend pas au droit au-dessus dudit ensemble anodique, plus particulièrement desdits support anodique et bloc anodique.
Autrement dit, le conducteur électrique mobile s'étend en dehors d'un volume obtenu au-.. dessus de l'ensemble anodique par translation verticale d'une surface projetée de l'ensemble anodique dans un plan horizontal.
Ainsi, le conducteur électrique mobile est hors de la trajectoire verticale dudit ensemble anodique lors de son retrait, si bien qu'aucune manipulation du conducteur électrique mobile n'est nécessaire lors d'un changement d'anode. Cela permet aussi de prévenir tout risque d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement.
Avantageusement, le conducteur électrique est agencé sous le support anodique de l'ensemble anodique.
Ainsi, le support anodique peut reposer par gravité sur le conducteur électrique mobile, si bien que ce dernier ne fait pas obstacle à un retrait verticalement par le haut de l'ensemble anodique, par exemple en vue d'un changement d'anode.
Aucune manipulation du conducteur électrique mobile n'est nécessaire lors d'une opération d'extraction de l'ensemble anodique, ce qui prévient avantageusement tout risque d'affecter l'étanchéité de l'enceinte de confinement. Seul un repositionnement vertical du conducteur électrique mobile est effectué par les moyens de déplacement pour pouvoir accueillir une anode neuve dont la hauteur de carbone est beaucoup plus
8 importante qu'une anode usée.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l'enceinte de confinement repose sur la portion fixe de l'enceinte de confinement.
La portion fixe délimite une ouverture rectangulaire sensiblement horizontale et la portion supérieure repose sensiblement horizontalement sur la portion fixe.
Avantageusement, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité
intercalés entre la portion supérieure et la portion fixe.
Cela contribue à améliorer l'étanchéité de l'enceinte de confinement au niveau de la jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe latérale qui correspond à
une partie sensible de l'enceinte de confinement.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de compression destinés à maintenir la portion supérieure plaquée contre la portion fixe.
Ainsi, les moyens de compression permettent de maintenir la portion supérieure au contact de la portion fixe, pour améliorer l'étanchéité de l'enceinte de confinement au niveau de sa jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe latérale.
Ce mode de réalisation est d'autant plus avantageux que des moyens d'étanchéité sont intercalés entre la portion supérieure et la portion fixe.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure comprend une pluralité de capots adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s'étendant selon une direction sensiblement transversale de la cuve d'électrolyse, entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de fixation du support anodique sur le conducteur électrique, les moyens de fixation étant intégralement contenus à l'intérieur de l'enceinte de confinement.
Cela améliore la connexion électrique entre le support anodique et le conducteur électrique correspondant.
Les moyens de fixation peuvent comprendre deux filetages complémentaires dont la coopération permet la fixation du support anodique et du conducteur électrique mobile par simple vissage.
Les moyens de fixation peuvent comprendre un connecteur à vis réalisant une compression du support anodique contre le conducteur électrique mobile.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend plusieurs ensembles anodiques et, pour chaque ensemble anodique, au moins un conducteur électrique
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l'enceinte de confinement repose sur la portion fixe de l'enceinte de confinement.
La portion fixe délimite une ouverture rectangulaire sensiblement horizontale et la portion supérieure repose sensiblement horizontalement sur la portion fixe.
Avantageusement, la cuve d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité
intercalés entre la portion supérieure et la portion fixe.
Cela contribue à améliorer l'étanchéité de l'enceinte de confinement au niveau de la jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe latérale qui correspond à
une partie sensible de l'enceinte de confinement.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de compression destinés à maintenir la portion supérieure plaquée contre la portion fixe.
Ainsi, les moyens de compression permettent de maintenir la portion supérieure au contact de la portion fixe, pour améliorer l'étanchéité de l'enceinte de confinement au niveau de sa jonction entre la portion supérieure amovible et la portion fixe latérale.
Ce mode de réalisation est d'autant plus avantageux que des moyens d'étanchéité sont intercalés entre la portion supérieure et la portion fixe.
Selon un mode de réalisation, la portion supérieure comprend une pluralité de capots adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s'étendant selon une direction sensiblement transversale de la cuve d'électrolyse, entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend des moyens de fixation du support anodique sur le conducteur électrique, les moyens de fixation étant intégralement contenus à l'intérieur de l'enceinte de confinement.
Cela améliore la connexion électrique entre le support anodique et le conducteur électrique correspondant.
Les moyens de fixation peuvent comprendre deux filetages complémentaires dont la coopération permet la fixation du support anodique et du conducteur électrique mobile par simple vissage.
Les moyens de fixation peuvent comprendre un connecteur à vis réalisant une compression du support anodique contre le conducteur électrique mobile.
Selon un mode de réalisation, la cuve d'électrolyse comprend plusieurs ensembles anodiques et, pour chaque ensemble anodique, au moins un conducteur électrique
9 connecté électriquement au support anodique.
Selon un mode de réalisation, le support anodique comprend une barre qui s'étend de façon sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est connectée électriquement à un conducteur électrique.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est supportée par la deuxième portion d'un conducteur électrique et déplacée par l'intermédiaire de ce conducteur électrique.
.. Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l'enceinte de confinement est conçue pour permettre d'extraire l'ensemble anodique par translation verticale ascendante de l'ensemble anodique et d'introduire l'ensemble anodique par translation verticale descendante de l'ensemble anodique.
Selon un mode de réalisation, la portion fixe de l'enceinte de confinement comprend une .. partie verticale s'étendant sensiblement verticalement autour et au-dessus de l'ouverture délimitée par le caisson et le revêtement intérieur. Cette partie verticale forme un volume intérieur permettant le déplacement de l'ensemble anodique dans l'enceinte de confinement pour le fonctionnement de la cuve d'électrolyse. Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile présente une portion à section polygonale.
Ainsi, une rotation du conducteur électrique mobile autour de l'axe dans lequel il s'étend, relativement aux moyens d'étanchéité, est empêchée.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci concerne une aluminerie comprenant au moins une cuve d'électrolyse ayant les caractéristiques précitées.
L'aluminerie peut comprendre une pluralité de cuves d'électrolyse, parmi lesquelles ladite au moins une cuve d'électrolyse, formant une file, les cuves d'électrolyse étant agencées transversalement par rapport à la longueur de la file qu'elles forment.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 2 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 3 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 4 est une vue de côté d'une partie d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, dans un plan longitudinal de la cuve d'électrolyse, 5 - Les figures 5 et 6 sont des vues de côté d'une partie d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, dans un plan longitudinal de la cuve d'électrolyse, selon deux positions distinctes, - La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne I ¨ I de la figure 5, - La figure 8 est une vue en coupe selon la ligne II ¨ Il de la figure 5,
Selon un mode de réalisation, le support anodique comprend une barre qui s'étend de façon sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est connectée électriquement à un conducteur électrique.
Selon un mode de réalisation, chacune des extrémités opposées de la barre est supportée par la deuxième portion d'un conducteur électrique et déplacée par l'intermédiaire de ce conducteur électrique.
.. Selon un mode de réalisation, la portion supérieure de l'enceinte de confinement est conçue pour permettre d'extraire l'ensemble anodique par translation verticale ascendante de l'ensemble anodique et d'introduire l'ensemble anodique par translation verticale descendante de l'ensemble anodique.
Selon un mode de réalisation, la portion fixe de l'enceinte de confinement comprend une .. partie verticale s'étendant sensiblement verticalement autour et au-dessus de l'ouverture délimitée par le caisson et le revêtement intérieur. Cette partie verticale forme un volume intérieur permettant le déplacement de l'ensemble anodique dans l'enceinte de confinement pour le fonctionnement de la cuve d'électrolyse. Selon un mode de réalisation, le conducteur électrique mobile présente une portion à section polygonale.
Ainsi, une rotation du conducteur électrique mobile autour de l'axe dans lequel il s'étend, relativement aux moyens d'étanchéité, est empêchée.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci concerne une aluminerie comprenant au moins une cuve d'électrolyse ayant les caractéristiques précitées.
L'aluminerie peut comprendre une pluralité de cuves d'électrolyse, parmi lesquelles ladite au moins une cuve d'électrolyse, formant une file, les cuves d'électrolyse étant agencées transversalement par rapport à la longueur de la file qu'elles forment.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 2 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 3 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 4 est une vue de côté d'une partie d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, dans un plan longitudinal de la cuve d'électrolyse, 5 - Les figures 5 et 6 sont des vues de côté d'une partie d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, dans un plan longitudinal de la cuve d'électrolyse, selon deux positions distinctes, - La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne I ¨ I de la figure 5, - La figure 8 est une vue en coupe selon la ligne II ¨ Il de la figure 5,
10 - La figure 9 est une vue en coupe selon un plan sensiblement horizontal d'un détail de la figure 3, - La figure 10 est une vue en coupe verticale, dans un plan transversal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 11 est une vue en coupe verticale, dans un plan longitudinal de la cuve d'électrolyse, d'une cuve d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre une cuve 1 d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention.
La cuve 1 d'électrolyse est destinée à la production d'aluminium par électrolyse.
On précise que la description est réalisée par rapport à un référentiel cartésien lié à une cuve d'électrolyse, l'axe X étant orienté dans une direction transversale de la cuve d'électrolyse, l'axe Y étant orienté dans une direction longitudinale de la cuve d'électrolyse, et l'axe Z étant orienté dans une direction verticale de la cuve d'électrolyse.
Les orientations, directions, plans et déplacements longitudinaux, transversaux, verticaux sont ainsi définis par rapport à ce référentiel.
La cuve 1 d'électrolyse est destinée à être agencée transversalement par rapport à la longueur d'une file de cuves d'électrolyse à laquelle elle appartient. Ainsi, elle s'étend en longueur selon la direction longitudinale Y tandis que la file de cuves d'électrolyse s'étend en longueur selon la direction transversale X.
Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, la cuve 1 d'électrolyse comprend un caisson 2, qui peut être métallique, par exemple en acier, et un revêtement 4 intérieur, typiquement en matériaux réfractaires. Le caisson 2 est ici muni de berceaux 6 de renforts. Le caisson 2 et son revêtement intérieur 4 délimite une ouverture en travers de laquelle sont destinés à s'étendre une pluralité d'ensembles anodiques. Ces ensembles anodiques comprennent un support 8 anodique et au moins un bloc anodique 10 ou
La figure 1 montre une cuve 1 d'électrolyse selon un mode de réalisation de l'invention.
La cuve 1 d'électrolyse est destinée à la production d'aluminium par électrolyse.
On précise que la description est réalisée par rapport à un référentiel cartésien lié à une cuve d'électrolyse, l'axe X étant orienté dans une direction transversale de la cuve d'électrolyse, l'axe Y étant orienté dans une direction longitudinale de la cuve d'électrolyse, et l'axe Z étant orienté dans une direction verticale de la cuve d'électrolyse.
Les orientations, directions, plans et déplacements longitudinaux, transversaux, verticaux sont ainsi définis par rapport à ce référentiel.
La cuve 1 d'électrolyse est destinée à être agencée transversalement par rapport à la longueur d'une file de cuves d'électrolyse à laquelle elle appartient. Ainsi, elle s'étend en longueur selon la direction longitudinale Y tandis que la file de cuves d'électrolyse s'étend en longueur selon la direction transversale X.
Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, la cuve 1 d'électrolyse comprend un caisson 2, qui peut être métallique, par exemple en acier, et un revêtement 4 intérieur, typiquement en matériaux réfractaires. Le caisson 2 est ici muni de berceaux 6 de renforts. Le caisson 2 et son revêtement intérieur 4 délimite une ouverture en travers de laquelle sont destinés à s'étendre une pluralité d'ensembles anodiques. Ces ensembles anodiques comprennent un support 8 anodique et au moins un bloc anodique 10 ou
11 anode, supporté par le support 8 anodique. Le support anodique comprend par exemple une barre 80 de support, qui peut s'étendre de façon sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve d'électrolyse et des rondins 81. Le bloc anodique est plus particulièrement accroché au support 8 anodique au moyen des rondins 5 scellés à l'aide de fonte dans des trous prévus à cet effet dans le bloc anodique 10.
L'anode ou bloc anodique 10 est notamment en matériau carboné, et plus particulièrement de type précuite. Elle est destinée en fonctionnement à être plongée dans un bain 12 électrolytique et à y être consommée. Les ensembles anodiques sont destinés à être enlevés et remplacés périodiquement lorsque les anodes 10 sont usées.
10 Du fait de la consommation des blocs anodiques 10 au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse, la cuve 1 d'électrolyse comprend des moyens de déplacement des ensembles anodiques, permettant de translater les ensembles anodiques de façon sensiblement verticale uniquement. Ces moyens de déplacement seront décrits plus en détails ci-après.
La cuve 1 d'électrolyse comprend des conducteurs 14 électriques flexibles qui peuvent s'étendre de part et d'autre de la cuve 1 d'électrolyse, comme cela est visible notamment sur la figure 3, au niveau des deux bords longitudinaux de la cuve 1 d'électrolyse.
Selon l'exemple de la figure 10, les conducteurs 14 électriques flexibles peuvent s'étendre d'un unique côté de la cuve 1 d'électrolyse, au niveau d'un des deux bords longitudinaux de la cuve 1 d'électrolyse, également de bas en haut.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont destinés à conduire le courant d'électrolyse vers les blocs anodiques 10, depuis des conducteurs électriques d'acheminement (non représentés) d'une cuve d'électrolyse précédente dans la file compte-tenu du sens de circulation global du courant d'électrolyse, tout en accompagnant et en s'adaptant par leur flexibilité au déplacement en translation verticale des ensembles anodiques.
En d'autres termes, le conducteur 14 électrique flexible a deux extrémités qui peuvent se déplacer relativement l'une par rapport à l'autre de façon verticale tout en assurant une connexion électrique permanente. Les conducteurs 14 électriques flexibles peuvent correspondre à
une superposition de feuilles souples électriquement conductrices.
La cuve 1 d'électrolyse comprend par ailleurs une cathode 16, éventuellement formée de plusieurs blocs cathodiques en matériau carboné, et traversée par des conducteurs 18 cathodiques destinés à collecter le courant d'électrolyse pour le conduire vers des sorties 20 cathodiques traversant le caisson 2 et reliées à des conducteurs d'acheminement (non représentés) conduisant à leur tour le courant d'électrolyse jusqu'aux conducteurs 14 électriques flexibles d'une cuve d'électrolyse suivante de la file.
L'anode ou bloc anodique 10 est notamment en matériau carboné, et plus particulièrement de type précuite. Elle est destinée en fonctionnement à être plongée dans un bain 12 électrolytique et à y être consommée. Les ensembles anodiques sont destinés à être enlevés et remplacés périodiquement lorsque les anodes 10 sont usées.
10 Du fait de la consommation des blocs anodiques 10 au fur et à mesure de la réaction d'électrolyse, la cuve 1 d'électrolyse comprend des moyens de déplacement des ensembles anodiques, permettant de translater les ensembles anodiques de façon sensiblement verticale uniquement. Ces moyens de déplacement seront décrits plus en détails ci-après.
La cuve 1 d'électrolyse comprend des conducteurs 14 électriques flexibles qui peuvent s'étendre de part et d'autre de la cuve 1 d'électrolyse, comme cela est visible notamment sur la figure 3, au niveau des deux bords longitudinaux de la cuve 1 d'électrolyse.
Selon l'exemple de la figure 10, les conducteurs 14 électriques flexibles peuvent s'étendre d'un unique côté de la cuve 1 d'électrolyse, au niveau d'un des deux bords longitudinaux de la cuve 1 d'électrolyse, également de bas en haut.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont destinés à conduire le courant d'électrolyse vers les blocs anodiques 10, depuis des conducteurs électriques d'acheminement (non représentés) d'une cuve d'électrolyse précédente dans la file compte-tenu du sens de circulation global du courant d'électrolyse, tout en accompagnant et en s'adaptant par leur flexibilité au déplacement en translation verticale des ensembles anodiques.
En d'autres termes, le conducteur 14 électrique flexible a deux extrémités qui peuvent se déplacer relativement l'une par rapport à l'autre de façon verticale tout en assurant une connexion électrique permanente. Les conducteurs 14 électriques flexibles peuvent correspondre à
une superposition de feuilles souples électriquement conductrices.
La cuve 1 d'électrolyse comprend par ailleurs une cathode 16, éventuellement formée de plusieurs blocs cathodiques en matériau carboné, et traversée par des conducteurs 18 cathodiques destinés à collecter le courant d'électrolyse pour le conduire vers des sorties 20 cathodiques traversant le caisson 2 et reliées à des conducteurs d'acheminement (non représentés) conduisant à leur tour le courant d'électrolyse jusqu'aux conducteurs 14 électriques flexibles d'une cuve d'électrolyse suivante de la file.
12 Les conducteurs 18 cathodiques, les sorties 20 cathodiques et les conducteurs d'acheminement peuvent correspondre à des barres métalliques, par exemple en aluminium, cuivre ou acier.
La cuve 1 d'électrolyse comprend une enceinte 22 de confinement destinée au confinement des gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse. Cette enceinte de confinement délimite un volume fermé au-dessus de l'ouverture dans le caisson et le revêtement intérieur, au travers de laquelle est destiné à être déplacé un ensemble anodique. Cette enceinte 22 de confinement peut se confondre au moins en partie avec le caisson et une superstructure de la cuve 1 d'électrolyse. L'enceinte 22 de confinement comprend une portion 220 supérieure mobile formant couvercle, disposée au-dessus d'une portion 230 fixe.
La portion 230 fixe comprend plus particulièrement le caisson 2 et une paroi sensiblement verticale s'étendant autour de l'ouverture au-dessus du caisson 2. La paroi 231 sensiblement verticale prend par exemple appui sur des bords supérieurs du caisson 2. La portion 230 fixe est avantageusement rigide, la paroi 231 étant immobile par rapport au caisson 2.
La portion 220 supérieure est amovible pour permettre une extraction des ensembles anodiques en les tractant de façon sensiblement verticale par le haut au-dessus de la cuve 1 d'électrolyse, comme cela est illustré sur la figure 11. La portion 230 fixe forme un volume intérieur permettant d'extraire l'ensemble anodique par translation verticale ascendante de l'ensemble anodique et d'introduire l'ensemble anodique par translation verticale descendante de l'ensemble anodique. Un déplacement exclusivement vertical des ensembles anodiques au-dessus de l'ouverture ne rencontre aucun obstacle.
On notera que les ensembles anodiques sont intégralement contenus dans l'enceinte 22 de confinement.
La cuve 1 d'électrolyse comprend aussi des conducteurs 26 électriques mobiles, destinés à conduire le courant d'électrolyse jusqu'au support 8 anodique, depuis les conducteurs 14 électriques flexibles. Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent une deuxième portion 260 disposée à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement qui est connectée électriquement à l'ensemble anodique, notamment au support 8 anodique, et plus particulièrement à une extrémité de la barre 80 de support.
Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent aussi une première portion disposée à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement qui est reliée électriquement aux conducteurs 14 électriques flexibles.
La cuve 1 d'électrolyse comprend une enceinte 22 de confinement destinée au confinement des gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse. Cette enceinte de confinement délimite un volume fermé au-dessus de l'ouverture dans le caisson et le revêtement intérieur, au travers de laquelle est destiné à être déplacé un ensemble anodique. Cette enceinte 22 de confinement peut se confondre au moins en partie avec le caisson et une superstructure de la cuve 1 d'électrolyse. L'enceinte 22 de confinement comprend une portion 220 supérieure mobile formant couvercle, disposée au-dessus d'une portion 230 fixe.
La portion 230 fixe comprend plus particulièrement le caisson 2 et une paroi sensiblement verticale s'étendant autour de l'ouverture au-dessus du caisson 2. La paroi 231 sensiblement verticale prend par exemple appui sur des bords supérieurs du caisson 2. La portion 230 fixe est avantageusement rigide, la paroi 231 étant immobile par rapport au caisson 2.
La portion 220 supérieure est amovible pour permettre une extraction des ensembles anodiques en les tractant de façon sensiblement verticale par le haut au-dessus de la cuve 1 d'électrolyse, comme cela est illustré sur la figure 11. La portion 230 fixe forme un volume intérieur permettant d'extraire l'ensemble anodique par translation verticale ascendante de l'ensemble anodique et d'introduire l'ensemble anodique par translation verticale descendante de l'ensemble anodique. Un déplacement exclusivement vertical des ensembles anodiques au-dessus de l'ouverture ne rencontre aucun obstacle.
On notera que les ensembles anodiques sont intégralement contenus dans l'enceinte 22 de confinement.
La cuve 1 d'électrolyse comprend aussi des conducteurs 26 électriques mobiles, destinés à conduire le courant d'électrolyse jusqu'au support 8 anodique, depuis les conducteurs 14 électriques flexibles. Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent une deuxième portion 260 disposée à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement qui est connectée électriquement à l'ensemble anodique, notamment au support 8 anodique, et plus particulièrement à une extrémité de la barre 80 de support.
Les conducteurs 26 électriques mobiles comprennent aussi une première portion disposée à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement qui est reliée électriquement aux conducteurs 14 électriques flexibles.
13 Les conducteurs 26 électriques mobiles sont avantageusement des conducteurs électriques rigides, non déformables. Les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent correspondre, par exemple, à une barre de support métallique, notamment en acier, cuivre, aluminium ou composite acier/cuivre.
Le ou les conducteurs 26 électriques mobiles s'étendent à l'extérieur du caisson 2, sans s'étendre au droit de l'ouverture délimitée par le caisson 2 et son revêtement 4 intérieur, au-dessus de cette dernière, de sorte que la connexion électrique entre le ou les conducteurs 26 électriques mobiles et le support 8 anodique correspondant est réalisée nécessairement à un côté de la cuve 1 d'électrolyse, mais pas au-dessus de l'ouverture délimitée par le caisson 2. Ainsi, comme cela est visible sur la figure 10, aucun obstacle ne gêne l'extraction des blocs anodiques 10 au-dessus de la cuve 1 d'électrolyse.
Ainsi, les conducteurs 26 électriques mobiles permettent d'acheminer le courant d'électrolyse depuis l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement jusqu'à
l'ensemble anodique contenu intégralement dans l'enceinte 22 de confinement.
Les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles concomitamment à
l'ensemble anodique. Ainsi, ils sont destinés à être translatés sensiblement verticalement au fur et à
mesure de la consommation des anodes 10.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont agencés à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement. Chaque conducteur 14 électrique flexible est connecté
électriquement à un conducteur 26 électrique mobile et s'adapte au déplacement de ce conducteur 26 électrique mobile et de l'ensemble anodique associé.
La deuxième portion 260 des conducteurs 26 électriques mobiles s'étend à
l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement, de sorte que la connexion électrique avec le support 8 anodique soit réalisée à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement.
Ainsi, selon l'invention, l'ensemble anodique est exempt de toute interaction avec l'enceinte 22 de confinement, si bien que cette enceinte 22 de confinement ne risque pas d'être affectée soit par le remplacement de l'ensemble anodique soit par le déplacement de l'ensemble anodique vers le bas au fur et à mesure de la consommation de son ou ses blocs anodiques 10.
Comme cela est représenté sur les figures 1 à 10, la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement présente une fenêtre 232 en travers de laquelle s'étend l'un des conducteurs 26 électriques mobiles qui se déplace verticalement. La première portion 262 du conducteur 26 électrique mobile s'étend à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement, tandis que sa deuxième portion 260 s'étend à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement.
Le ou les conducteurs 26 électriques mobiles s'étendent à l'extérieur du caisson 2, sans s'étendre au droit de l'ouverture délimitée par le caisson 2 et son revêtement 4 intérieur, au-dessus de cette dernière, de sorte que la connexion électrique entre le ou les conducteurs 26 électriques mobiles et le support 8 anodique correspondant est réalisée nécessairement à un côté de la cuve 1 d'électrolyse, mais pas au-dessus de l'ouverture délimitée par le caisson 2. Ainsi, comme cela est visible sur la figure 10, aucun obstacle ne gêne l'extraction des blocs anodiques 10 au-dessus de la cuve 1 d'électrolyse.
Ainsi, les conducteurs 26 électriques mobiles permettent d'acheminer le courant d'électrolyse depuis l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement jusqu'à
l'ensemble anodique contenu intégralement dans l'enceinte 22 de confinement.
Les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles concomitamment à
l'ensemble anodique. Ainsi, ils sont destinés à être translatés sensiblement verticalement au fur et à
mesure de la consommation des anodes 10.
Les conducteurs 14 électriques flexibles sont agencés à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement. Chaque conducteur 14 électrique flexible est connecté
électriquement à un conducteur 26 électrique mobile et s'adapte au déplacement de ce conducteur 26 électrique mobile et de l'ensemble anodique associé.
La deuxième portion 260 des conducteurs 26 électriques mobiles s'étend à
l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement, de sorte que la connexion électrique avec le support 8 anodique soit réalisée à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement.
Ainsi, selon l'invention, l'ensemble anodique est exempt de toute interaction avec l'enceinte 22 de confinement, si bien que cette enceinte 22 de confinement ne risque pas d'être affectée soit par le remplacement de l'ensemble anodique soit par le déplacement de l'ensemble anodique vers le bas au fur et à mesure de la consommation de son ou ses blocs anodiques 10.
Comme cela est représenté sur les figures 1 à 10, la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement présente une fenêtre 232 en travers de laquelle s'étend l'un des conducteurs 26 électriques mobiles qui se déplace verticalement. La première portion 262 du conducteur 26 électrique mobile s'étend à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement, tandis que sa deuxième portion 260 s'étend à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement.
14 Autrement dit, le conducteur 26 électrique mobile traverse la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement.
La cuve 1 d'électrolyse comprend alors de façon avantageuse des moyens d'étanchéité
pour empêcher que les gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse sortent de l'enceinte 22 de confinement via la fenêtre 232 traversée par le conducteur 26 électrique mobile.
Selon les exemples des figures 1, 3, 9 et 10, les conducteurs 26 électriques mobiles traversent la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, et plus particulièrement la fenêtre 232, de façon sensiblement verticale et se déplacent verticalement en translation.
La partie de la portion 230 fixe de l'enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur 26 électrique mobile est une partie horizontale qui s'étend sensiblement horizontalement. Cette partie horizontale de l'enceinte 22 de confinement peut être par exemple un replat sur les bords supérieurs du caisson 2 ou d'une paroi horizontale rapportée sur les bords supérieurs du caisson 2. La première portion 262 du conducteur électrique mobile s'étendant à l'extérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessous de la partie de la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement traversée verticalement par le conducteur 26 électrique mobile, tandis que la deuxième portion 260 du conducteur 26 électrique mobile s'étendant à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement est disposée en dessus. En d'autres termes, le conducteur 26 électrique mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut depuis sa première portion extérieure jusqu'à sa deuxième portion 260 à l'intérieur de l'enceinte de confinement. La longueur du circuit électrique d'électrolyse est alors minimisée.
Les moyens d'étanchéité comprennent ici un joint 32 d'étanchéité dynamique entourant le conducteur 14 électrique se déplaçant en translation verticale.
Ce joint 32 d'étanchéité dynamique annulaire peut par exemple être constitué
de lamelles métalliques, de brosses ou en un matériau flexible ou élastique résistant à la température et aux gaz. Par ailleurs, ces joints 32 présenteront un vieillissement très faibles car non exposés aux chocs.
Le conducteur 26 électrique mobile comporte entre la deuxième portion 260 et la première portion 262 une portion d'étanchéité 261 destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité 32.
Cette portion d'étanchéité est avantageusement rectiligne et de section constante, de sorte à améliorer l'étanchéité et faciliter la conception du joint d'étanchéité dynamique.
Selon l'exemple des figures 2 et 4 à 8, les conducteurs 26 électriques mobiles traversent la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, et plus particulièrement la fenêtre 232, de façon sensiblement horizontale et se déplacent verticalement en translation. La fenêtre 232 est plus particulièrement formée dans une partie ou paroi 231 sensiblement de la portion 230 fixe.
Les moyens d'étanchéité comprennent alors un organe 34 d'étanchéité configuré
pour obturer complètement la fenêtre 232 de la portion fixe, quelle que soit la position du 5 conducteur 26 électrique mobile à travers la fenêtre 232.
En effet, les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles, avec l'ensemble anodique, entre une première position, ou position haute (figure 5), correspondant notamment à une position dans laquelle l'ensemble anodique comprend un bloc anodique 10 neuf, et une deuxième position, ou position basse (figure 6), correspondant notamment à une position 10 dans laquelle le bloc anodique 10 est usé et doit être remplacé. L'écart entre ces deux positions définit un débattement vertical d du conducteur 26 électrique mobile devant être permis par la fenêtre 232 et les moyens d'étanchéité.
Comme cela est illustré sur la figure 5, l'organe 34 d'étanchéité entoure le conducteur 26 électrique mobile auquel il est associé. De plus, l'organe 34 d'étanchéité est monté
La cuve 1 d'électrolyse comprend alors de façon avantageuse des moyens d'étanchéité
pour empêcher que les gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse sortent de l'enceinte 22 de confinement via la fenêtre 232 traversée par le conducteur 26 électrique mobile.
Selon les exemples des figures 1, 3, 9 et 10, les conducteurs 26 électriques mobiles traversent la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, et plus particulièrement la fenêtre 232, de façon sensiblement verticale et se déplacent verticalement en translation.
La partie de la portion 230 fixe de l'enceinte de confinement traversée verticalement par le conducteur 26 électrique mobile est une partie horizontale qui s'étend sensiblement horizontalement. Cette partie horizontale de l'enceinte 22 de confinement peut être par exemple un replat sur les bords supérieurs du caisson 2 ou d'une paroi horizontale rapportée sur les bords supérieurs du caisson 2. La première portion 262 du conducteur électrique mobile s'étendant à l'extérieur de l'enceinte de confinement est disposée en dessous de la partie de la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement traversée verticalement par le conducteur 26 électrique mobile, tandis que la deuxième portion 260 du conducteur 26 électrique mobile s'étendant à l'intérieur de l'enceinte 22 de confinement est disposée en dessus. En d'autres termes, le conducteur 26 électrique mobile traverse la portion fixe du bas vers le haut depuis sa première portion extérieure jusqu'à sa deuxième portion 260 à l'intérieur de l'enceinte de confinement. La longueur du circuit électrique d'électrolyse est alors minimisée.
Les moyens d'étanchéité comprennent ici un joint 32 d'étanchéité dynamique entourant le conducteur 14 électrique se déplaçant en translation verticale.
Ce joint 32 d'étanchéité dynamique annulaire peut par exemple être constitué
de lamelles métalliques, de brosses ou en un matériau flexible ou élastique résistant à la température et aux gaz. Par ailleurs, ces joints 32 présenteront un vieillissement très faibles car non exposés aux chocs.
Le conducteur 26 électrique mobile comporte entre la deuxième portion 260 et la première portion 262 une portion d'étanchéité 261 destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité 32.
Cette portion d'étanchéité est avantageusement rectiligne et de section constante, de sorte à améliorer l'étanchéité et faciliter la conception du joint d'étanchéité dynamique.
Selon l'exemple des figures 2 et 4 à 8, les conducteurs 26 électriques mobiles traversent la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, et plus particulièrement la fenêtre 232, de façon sensiblement horizontale et se déplacent verticalement en translation. La fenêtre 232 est plus particulièrement formée dans une partie ou paroi 231 sensiblement de la portion 230 fixe.
Les moyens d'étanchéité comprennent alors un organe 34 d'étanchéité configuré
pour obturer complètement la fenêtre 232 de la portion fixe, quelle que soit la position du 5 conducteur 26 électrique mobile à travers la fenêtre 232.
En effet, les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles, avec l'ensemble anodique, entre une première position, ou position haute (figure 5), correspondant notamment à une position dans laquelle l'ensemble anodique comprend un bloc anodique 10 neuf, et une deuxième position, ou position basse (figure 6), correspondant notamment à une position 10 dans laquelle le bloc anodique 10 est usé et doit être remplacé. L'écart entre ces deux positions définit un débattement vertical d du conducteur 26 électrique mobile devant être permis par la fenêtre 232 et les moyens d'étanchéité.
Comme cela est illustré sur la figure 5, l'organe 34 d'étanchéité entoure le conducteur 26 électrique mobile auquel il est associé. De plus, l'organe 34 d'étanchéité est monté
15 solidaire de ce conducteur 26 électrique mobile. Ainsi, l'organe 34 d'étanchéité peut par exemple comprendre deux parties entre lesquelles est destiné à être intercalé
le conducteur 26 électrique mobile, et des moyens de fixation, comme des vis 36, pour fixer les deux parties l'une à l'autre.
Comme cela est illustré sur les figures 4 à 8, l'organe 34 d'étanchéité peut correspondre à
une plaque métallique s'étendant dans un plan sensiblement parallèle au plan dans lequel s'étend la portion 230 fixe adjacente.
Toujours selon l'exemple des figures 4 à 8, un organe 38 de compensation peut être agencé entre la plaque métallique et le conducteur 26 électrique mobile qu'elle entoure.
La cuve 1 d'électrolyse peut de plus comprendre des moyens de guidage en translation de cette plaque métallique. Les moyens de guidage comprennent par exemple deux cadres 40 sensiblement rectangulaires, fixés contre la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement de façon à entourer la fenêtre 232, par exemple par l'intermédiaire de vis 41, et agencés l'un par rapport à l'autre pour délimiter entre eux un espace à
l'intérieur duquel est destinée à coulisser la plaque métallique. La cuve 1 d'électrolyse peut aussi comprendre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres, comme un joint souple permettant d'être suffisamment comprimé pour mettre en contact l'organe 34 d'étanchéité et les cadres 40, et ce pour assurer l'étanchéité
tout en permettant le glissement entre l'organe 34 d'étanchéité et les cadres 40.
Comme cela est visible sur les figures 5 à 8 et sur la figure 9, le conducteur 26 électrique mobile peut présenter une portion à section polygonale, par exemple une section carrée
le conducteur 26 électrique mobile, et des moyens de fixation, comme des vis 36, pour fixer les deux parties l'une à l'autre.
Comme cela est illustré sur les figures 4 à 8, l'organe 34 d'étanchéité peut correspondre à
une plaque métallique s'étendant dans un plan sensiblement parallèle au plan dans lequel s'étend la portion 230 fixe adjacente.
Toujours selon l'exemple des figures 4 à 8, un organe 38 de compensation peut être agencé entre la plaque métallique et le conducteur 26 électrique mobile qu'elle entoure.
La cuve 1 d'électrolyse peut de plus comprendre des moyens de guidage en translation de cette plaque métallique. Les moyens de guidage comprennent par exemple deux cadres 40 sensiblement rectangulaires, fixés contre la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement de façon à entourer la fenêtre 232, par exemple par l'intermédiaire de vis 41, et agencés l'un par rapport à l'autre pour délimiter entre eux un espace à
l'intérieur duquel est destinée à coulisser la plaque métallique. La cuve 1 d'électrolyse peut aussi comprendre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres, comme un joint souple permettant d'être suffisamment comprimé pour mettre en contact l'organe 34 d'étanchéité et les cadres 40, et ce pour assurer l'étanchéité
tout en permettant le glissement entre l'organe 34 d'étanchéité et les cadres 40.
Comme cela est visible sur les figures 5 à 8 et sur la figure 9, le conducteur 26 électrique mobile peut présenter une portion à section polygonale, par exemple une section carrée
16 ou rectangulaire, notamment au passage de l'enceinte de confinement, si bien qu'une rotation du conducteur 26 électrique mobile autour de l'axe dans lequel il s'étend, relativement aux moyens d'étanchéité, est empêchée.
On notera que l'ensemble anodique peut être intégralement supporté au niveau de chacune des extrémités de la barre 80 de support par la deuxième portion 260 du ou des conducteurs 26 électriques mobiles, si bien qu'aucun dispositif de support annexe susceptible d'interagir avec l'enceinte 22 de confinement n'est nécessaire.
Les conducteurs 26 électriques mobiles assurent ainsi à la fois une fonction de connexion électrique avec l'ensemble anodique et de support mécanique de l'ensemble anodique .. assurant le déplacement de l'ensemble anodique.
La cuve 1 d'électrolyse peut comprendre plusieurs conducteurs 26 électriques mobiles connectés électriquement au même support 8 anodique, les deuxièmes portions 260 de ces conducteurs 26 électriques mobiles supportant l'ensemble anodique. Par exemple, comme cela est illustré sur la figure 1, 2 ou 3, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre, pour chaque support 8 anodique, deux conducteurs 26 électriques mobiles, agencés l'un et l'autre au niveau de deux côtés opposés de la cuve 1 d'électrolyse. On notera que chaque support 8 anodique peut comprendre une extrémité 82 amont connectée électriquement et supportée par la deuxième portion 260 d'un conducteur 26 électrique mobile amont, et une extrémité 83 aval connectée électriquement et supportée par un conducteur 26 électrique mobile aval.
On précise que amont / aval sont définis par rapport au sens de circulation global du courant d'électrolyse dans la file de cuves d'électrolyse.
Selon l'exemple de la figure 10, la cuve 1 d'électrolyse comprend, pour chaque support 8 anodique, un seul conducteur 26 électrique mobile, agencé au niveau de l'un des deux côtés de la cuve 1 d'électrolyse. Le cas échéant, c'est l'extrémité 82 amont qui est avantageusement connectée électriquement et supportée par le conducteur 26 électrique mobile, afin de minimiser la longueur globale du circuit de conducteur d'électrolyse.
Comme cela a été précisé précédemment, le ou les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles avec l'ensemble anodique auquel ils sont électriquement connectés.
.. Par ailleurs, il a également été précisé que les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent avantageusement intégralement supporter mécaniquement l'ensemble anodique auquel ils sont électriquement connectés.
Pour déplacer l'ensemble anodique, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des moyens de déplacement qui sont avantageusement agencés pour déplacer le ou les conducteurs
On notera que l'ensemble anodique peut être intégralement supporté au niveau de chacune des extrémités de la barre 80 de support par la deuxième portion 260 du ou des conducteurs 26 électriques mobiles, si bien qu'aucun dispositif de support annexe susceptible d'interagir avec l'enceinte 22 de confinement n'est nécessaire.
Les conducteurs 26 électriques mobiles assurent ainsi à la fois une fonction de connexion électrique avec l'ensemble anodique et de support mécanique de l'ensemble anodique .. assurant le déplacement de l'ensemble anodique.
La cuve 1 d'électrolyse peut comprendre plusieurs conducteurs 26 électriques mobiles connectés électriquement au même support 8 anodique, les deuxièmes portions 260 de ces conducteurs 26 électriques mobiles supportant l'ensemble anodique. Par exemple, comme cela est illustré sur la figure 1, 2 ou 3, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre, pour chaque support 8 anodique, deux conducteurs 26 électriques mobiles, agencés l'un et l'autre au niveau de deux côtés opposés de la cuve 1 d'électrolyse. On notera que chaque support 8 anodique peut comprendre une extrémité 82 amont connectée électriquement et supportée par la deuxième portion 260 d'un conducteur 26 électrique mobile amont, et une extrémité 83 aval connectée électriquement et supportée par un conducteur 26 électrique mobile aval.
On précise que amont / aval sont définis par rapport au sens de circulation global du courant d'électrolyse dans la file de cuves d'électrolyse.
Selon l'exemple de la figure 10, la cuve 1 d'électrolyse comprend, pour chaque support 8 anodique, un seul conducteur 26 électrique mobile, agencé au niveau de l'un des deux côtés de la cuve 1 d'électrolyse. Le cas échéant, c'est l'extrémité 82 amont qui est avantageusement connectée électriquement et supportée par le conducteur 26 électrique mobile, afin de minimiser la longueur globale du circuit de conducteur d'électrolyse.
Comme cela a été précisé précédemment, le ou les conducteurs 26 électriques mobiles sont mobiles avec l'ensemble anodique auquel ils sont électriquement connectés.
.. Par ailleurs, il a également été précisé que les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent avantageusement intégralement supporter mécaniquement l'ensemble anodique auquel ils sont électriquement connectés.
Pour déplacer l'ensemble anodique, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des moyens de déplacement qui sont avantageusement agencés pour déplacer le ou les conducteurs
17 26 électriques mobiles, selon un mouvement de translation verticale.
Cette configuration, qui consiste à déplacer l'ensemble anodique non pas directement mais via le ou les conducteurs 26 électriques mobiles, permet d'agencer les moyens de déplacement à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement, ce qui limite les interactions potentielles avec l'enceinte 22 de confinement tout en limitant l'exposition des moyens de déplacement aux fortes températures et aux gaz générés par la cuve 1 d'électrolyse en fonctionnement. Par exemple, comme cela est illustré sur la figure 3, les moyens de déplacement comprennent un vérin 42 distinct par conducteur 26 électrique mobile, dont une extrémité mobile est rattachée à la première portion 262 d'un des conducteurs 26 io électriques mobiles supportant l'ensemble anodique. Une partie fixe du vérin 42 peut être rattachée à un élément fixe, par exemple à la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, notamment au caisson 2 ou à la paroi 231. Chaque conducteur 26 électrique mobile est mis en mouvement par des moyens de déplacement distinct et plus particulièrement un vérin 42 distinct. Les moyens de déplacement des différents ensembles anodiques sont donc distincts.
Selon l'exemple de la figure 10, montrant une cuve 1 d'électrolyse avec des conducteurs 26 électriques mobiles agencés d'un unique côté de la cuve 1 d'électrolyse, les moyens de déplacement peuvent comprendre, de ce côté de la cuve 1 d'électrolyse et de façon similaire, un vérin 42 dont une extrémité est rattachée à la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, tandis que l'extrémité du vérin 42 est rattachée à la première portion 262 du conducteur 26 électrique mobile correspondant supportant l'ensemble anodique.
De l'autre côté de la cuve 1 d'électrolyse, c'est-à-dire celui exempt de conducteur 26 électrique mobile, les moyens de déplacement peuvent comprendre un vérin 43 et un support 45 mobile déporté, guidé verticalement et supportant l'ensemble anodique. Des moyens d'étanchéité similaires à ceux précédemment décrits peuvent être prévus autour du support 45.
On remarquera que la deuxième portion 260 de chaque conducteur 26 électrique mobile peut être agencée sous le support 8 anodique de l'ensemble anodique, de sorte que celle-ci puisse reposer par gravité sur la deuxième portion 260 des conducteurs 26 électriques mobiles.
En outre, le ou les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent s'étendre sous le support 8 anodique de l'ensemble anodique sans s'étendre au-dessus et au droit de l'ensemble anodique correspondant.
Cela permet un remplacement d'ensemble anodique sans que les conducteurs 26 électriques mobiles fassent obstacle à ce remplacement, donc par un déplacement simple
Cette configuration, qui consiste à déplacer l'ensemble anodique non pas directement mais via le ou les conducteurs 26 électriques mobiles, permet d'agencer les moyens de déplacement à l'extérieur de l'enceinte 22 de confinement, ce qui limite les interactions potentielles avec l'enceinte 22 de confinement tout en limitant l'exposition des moyens de déplacement aux fortes températures et aux gaz générés par la cuve 1 d'électrolyse en fonctionnement. Par exemple, comme cela est illustré sur la figure 3, les moyens de déplacement comprennent un vérin 42 distinct par conducteur 26 électrique mobile, dont une extrémité mobile est rattachée à la première portion 262 d'un des conducteurs 26 io électriques mobiles supportant l'ensemble anodique. Une partie fixe du vérin 42 peut être rattachée à un élément fixe, par exemple à la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, notamment au caisson 2 ou à la paroi 231. Chaque conducteur 26 électrique mobile est mis en mouvement par des moyens de déplacement distinct et plus particulièrement un vérin 42 distinct. Les moyens de déplacement des différents ensembles anodiques sont donc distincts.
Selon l'exemple de la figure 10, montrant une cuve 1 d'électrolyse avec des conducteurs 26 électriques mobiles agencés d'un unique côté de la cuve 1 d'électrolyse, les moyens de déplacement peuvent comprendre, de ce côté de la cuve 1 d'électrolyse et de façon similaire, un vérin 42 dont une extrémité est rattachée à la portion 230 fixe de l'enceinte 22 de confinement, tandis que l'extrémité du vérin 42 est rattachée à la première portion 262 du conducteur 26 électrique mobile correspondant supportant l'ensemble anodique.
De l'autre côté de la cuve 1 d'électrolyse, c'est-à-dire celui exempt de conducteur 26 électrique mobile, les moyens de déplacement peuvent comprendre un vérin 43 et un support 45 mobile déporté, guidé verticalement et supportant l'ensemble anodique. Des moyens d'étanchéité similaires à ceux précédemment décrits peuvent être prévus autour du support 45.
On remarquera que la deuxième portion 260 de chaque conducteur 26 électrique mobile peut être agencée sous le support 8 anodique de l'ensemble anodique, de sorte que celle-ci puisse reposer par gravité sur la deuxième portion 260 des conducteurs 26 électriques mobiles.
En outre, le ou les conducteurs 26 électriques mobiles peuvent s'étendre sous le support 8 anodique de l'ensemble anodique sans s'étendre au-dessus et au droit de l'ensemble anodique correspondant.
Cela permet un remplacement d'ensemble anodique sans que les conducteurs 26 électriques mobiles fassent obstacle à ce remplacement, donc par un déplacement simple
18 de levage de l'ensemble anodique et sans manipulation des conducteurs 26 électriques mobiles qui pourrait être préjudiciable à l'étanchéité de l'enceinte 22 de confinement.
Pour améliorer l'étanchéité de l'enceinte 22 de confinement, plus particulièrement au niveau de la jonction entre la portion 220 supérieure amovible et la portion 230 fixe latérale, il peut être prévu que la cuve 1 d'électrolyse comprenne des moyens d'étanchéité intercalés entre la portion 220 supérieure et la portion 230 fixe sur laquelle la portion 220 supérieure repose au moins en partie. Les moyens d'étanchéité
peuvent comprendre un joint 44 d'étanchéité statique intercalé entre la portion 220 supérieure et la portion 230 fixe.
Par ailleurs, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des moyens de compression, comme un système à vis, destinés à maintenir la portion 220 supérieure plaquée contre la portion 230 fixe.
Comme on peut le voir sur les figures 4 et 11, la portion 220 supérieure peut comprendre une pluralité de capots 222 adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s'étendant selon une direction X sensiblement transversale de la cuve 1 d'électrolyse, entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve 1 d'électrolyse.
Les moyens de support correspondent par exemple à des poutres 46 s'étendant selon la direction X sensiblement transversale de la cuve 1 d'électrolyse. Ces poutres 46 peuvent faire partie de la superstructure.
Elles permettent d'éviter un gauchissement des capots 222 qui pourrait affecter l'étanchéité de l'enceinte 22 de confinement.
On notera que les poutres 46 peuvent également supporter des dispositifs annexes comme des dispositifs de piquage et d'alimentation.
L'invention concerne aussi une aluminerie comprenant au moins une cuve 1 d'électrolyse selon l'invention.
Les cuves d'électrolyse de cette aluminerie forment une file, et sont agencées transversalement par rapport à la longueur de cette file.
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.
Pour améliorer l'étanchéité de l'enceinte 22 de confinement, plus particulièrement au niveau de la jonction entre la portion 220 supérieure amovible et la portion 230 fixe latérale, il peut être prévu que la cuve 1 d'électrolyse comprenne des moyens d'étanchéité intercalés entre la portion 220 supérieure et la portion 230 fixe sur laquelle la portion 220 supérieure repose au moins en partie. Les moyens d'étanchéité
peuvent comprendre un joint 44 d'étanchéité statique intercalé entre la portion 220 supérieure et la portion 230 fixe.
Par ailleurs, la cuve 1 d'électrolyse peut comprendre des moyens de compression, comme un système à vis, destinés à maintenir la portion 220 supérieure plaquée contre la portion 230 fixe.
Comme on peut le voir sur les figures 4 et 11, la portion 220 supérieure peut comprendre une pluralité de capots 222 adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s'étendant selon une direction X sensiblement transversale de la cuve 1 d'électrolyse, entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve 1 d'électrolyse.
Les moyens de support correspondent par exemple à des poutres 46 s'étendant selon la direction X sensiblement transversale de la cuve 1 d'électrolyse. Ces poutres 46 peuvent faire partie de la superstructure.
Elles permettent d'éviter un gauchissement des capots 222 qui pourrait affecter l'étanchéité de l'enceinte 22 de confinement.
On notera que les poutres 46 peuvent également supporter des dispositifs annexes comme des dispositifs de piquage et d'alimentation.
L'invention concerne aussi une aluminerie comprenant au moins une cuve 1 d'électrolyse selon l'invention.
Les cuves d'électrolyse de cette aluminerie forment une file, et sont agencées transversalement par rapport à la longueur de cette file.
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.
Claims (29)
1. Cuve (1) d'électrolyse, destinée à la production d'aluminium par électrolyse, comprenant un caisson (2) comportant un revêtement (4) intérieur délimitant une ouverture au travers de laquelle est destiné à être déplacé au moins un bloc anodique (10), ledit bloc anodique (10) étant suspendu à un support (8) anodique formant avec ledit bloc anodique un ensemble anodique mobile par rapport au caisson (2), ledit ensemble anodique mobile destiné à être enlevé et remplacé périodiquement, et une enceinte (22) de confinement délimitant un volume fermé au-dessus de ladite ouverture destiné au confinement des gaz générés au cours de la production d'aluminium, le support (8) anodique étant connecté à
un conducteur (26) électrique mobile qui n'est pas configuré à être enlevé et remplacé
périodiquement avec l'ensemble anodique, ledit conducteur (26) électrique mobile amenant un courant d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique (10) pendant le déplacement du bloc anodique (10), caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement, et caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique s'étend dans l'enceinte de confinement (22) en dehors d'un volume défini par le dessus du bloc anodique (10) lors du déplacement du bloc anodique (10) à
travers l'ouverture.
un conducteur (26) électrique mobile qui n'est pas configuré à être enlevé et remplacé
périodiquement avec l'ensemble anodique, ledit conducteur (26) électrique mobile amenant un courant d'électrolyse jusqu'audit au moins un bloc anodique (10) pendant le déplacement du bloc anodique (10), caractérisée en ce que l'ensemble anodique est intégralement contenu dans l'enceinte (22) de confinement, et en ce que la connexion électrique entre le conducteur (26) électrique mobile et le support (8) anodique est réalisée à l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement, et caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique s'étend dans l'enceinte de confinement (22) en dehors d'un volume défini par le dessus du bloc anodique (10) lors du déplacement du bloc anodique (10) à
travers l'ouverture.
2. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte (22) de confinement comprend une portion (220) supérieure formant couvercle, ladite portion (220) supérieure étant amovible pour permettre une extraction de l'ensemble anodique.
3. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique est mobile, et en ce que l'enceinte (22) de confinement comporte une portion (230) fixe qui présente une fenêtre (232) en travers de laquelle s'étend le conducteur (26) électrique mobile, le conducteur (26) électrique mobile comprenant une première portion (262) s'étendant à l'extérieur de l'enceinte (22) de confinement et une deuxième portion (260) s'étendant à l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement et à
laquelle est connecté électriquement le support (8) anodique.
laquelle est connecté électriquement le support (8) anodique.
4. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 3, caractérisée en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend des moyens d'étanchéité pour empêcher des gaz générés au cours de la réaction d'électrolyse de sortir de l'enceinte (22) de confinement via la fenêtre (232) traversée par le conducteur (26) électrique mobile.
Date Reçue/Date Received 2022-05-05
Date Reçue/Date Received 2022-05-05
5. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique mobile traverse la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de confinement de façon sensiblement verticale, et les moyens d'étanchéité comprennent un joint (32) d'étanchéité dynamique entourant le conducteur (26) électrique mobile.
6. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 5, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique mobile traverse une partie horizontale de la portion (230) fixe.
7. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique mobile comporte, entre la deuxième portion (260) et la première portion (262), une portion (261) d'étanchéité rectiligne et de section constante.
8. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 6, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique mobile traverse la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de confinement de façon sensiblement horizontale, et les moyens d'étanchéité comprennent un organe (34) d'étanchéité configuré pour obturer complétement la fenêtre (232) de la portion (230) fixe, quelle que soit la position du conducteur (26) électrique mobile à travers la fenêtre (232).
9. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'organe (34) d'étanchéité entoure le conducteur (26) électrique mobile et est monté
solidaire du conducteur (26) électrique mobile.
solidaire du conducteur (26) électrique mobile.
10. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'organe (34) d'étanchéité correspond à une plaque métallique s'étendant dans un plan sensiblement parallèle à la portion (230) fixe traversée.
11. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce qu'un organe de compensation est agencé entre l'organe (34) d'étanchéité et le conducteur (26) électrique mobile.
12. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend des moyens de guidage en translation de l'organe (34) d'étanchéité, les moyens de guidage comprenant deux cadres (40) sensiblement rectangulaires fixés contre la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de confinement de façon à entourer la fenêtre (232) de la portion (230) fixe et agencés l'un par rapport à l'autre pour délimiter entre eux un espace à l'intérieur duquel est destiné à
coulisser l'organe (34) d'étanchéité, la cuve (1) d'électrolyse comprenant en outre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres (40).
Date Reçue/Date Received 2022-05-05
coulisser l'organe (34) d'étanchéité, la cuve (1) d'électrolyse comprenant en outre des moyens de compensation de dilatation interposés entre les deux cadres (40).
Date Reçue/Date Received 2022-05-05
13. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique est un conducteur électrique rigide non déformable.
14. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que l'ensemble anodique est supporté par le conducteur (26) électrique et déplacé
par l'intermédiaire du conducteur (26) électrique.
par l'intermédiaire du conducteur (26) électrique.
15. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 14, caractérisée en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend des moyens de déplacement destinés à déplacer le conducteur (26) électrique en translation sensiblement verticale, les moyens de déplacement étant agencés intégralement à l'extérieur de l'enceinte (22) de confinement.
16. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 15, caractérisée en ce que les moyens de déplacement sont un vérin (42) associé spécifiquement au conducteur (26) électrique servant de support à l'ensemble anodique.
17. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le conducteur électrique ne s'étend pas au droit au-dessus dudit ensemble anodique.
18. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 17, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique est agencé sous le support (8) anodique de l'ensemble anodique.
19. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 3 à 18, caractérisée en ce que la portion (220) supérieure de l'enceinte (22) de confinement repose sur la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de confinement.
20. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 19, caractérisée en ce que la portion (230) fixe délimite une ouverture rectangulaire sensiblement horizontale et la portion (220) supérieure repose sensiblement horizontalement sur la portion (230) fixe.
21. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 19 ou 20, caractérisée en ce que la portion (220) supérieure comprend une pluralité de capots (222) adjacents sensiblement longitudinaux et parallèles entre eux, s'étendant selon une direction sensiblement transversale de la cuve (1) d'électrolyse, entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve (1) d'électrolyse.
22. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisée en ce que la portion (230) fixe de l'enceinte (22) de confinement comprend une partie Date Reçue/Date Received 2022-05-05 verticale s'étendant sensiblement verticalement autour et au-dessus de l'ouverture délimitée par le caisson (2) et le revêtement intérieur (4).
23. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisée en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend des moyens de fixation du support anodique sur le conducteur (26) électrique, les moyens de fixation étant intégralement contenus à
l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement.
l'intérieur de l'enceinte (22) de confinement.
24. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisée en ce que la cuve (1) d'électrolyse comprend plusieurs ensembles anodiques et, pour chaque ensemble anodique, au moins un conducteur (26) électrique connecté
électriquement au support (8) anodique.
électriquement au support (8) anodique.
25. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisée en ce que le support (8) anodique comprend une barre (80) s'étendant de façon sensiblement horizontale entre deux bords longitudinaux opposés de la cuve (1) d'électrolyse.
26. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 25, caractérisée en ce que chacune des extrémités opposés de la barre (80) est connectée électriquement à un conducteur (26) électrique.
27. Cuve (1) d'électrolyse selon la revendication 26, caractérisée en ce que chacune des extrémités opposées de la barre (80) est supportée par le conducteur (26) électrique et déplacée par l'intermédiaire de ce conducteur (26) électrique.
28. Cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, caractérisée en ce que le conducteur (26) électrique mobile présente une portion à section polygonale.
29. Aluminerie comprenant au moins une cuve (1) d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 28.
Date Reçue/Date Received 2022-05-05
Date Reçue/Date Received 2022-05-05
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| CH340635A (de) * | 1955-10-06 | 1959-08-31 | Aluminium Ind Ag | Verfahren zum Aufstocken der absenkbaren Aluminiumblechverkleidung einer selbstbackenden Anode eines Aluminiumelektrolyseofens |
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