CA3093440A1 - Assemblage cathodique pour cuve d'electrolyse - Google Patents
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Abstract
Un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse comprenant tout d'abord un bloc cathodique ayant une deuxième surface et une première surface. Le bloc cathodique comprend également au moins une gorge de scellement débouchant sur sa première surface et une pluralité de fiches de contact électrique montées en contact électrique avec la première surface du bloc cathodique. L'assemblage cathodique comprend ensuite au moins une plaque d'amenée de courant en contact électrique avec au moins une fiche de contact électrique, et qui est raccordée à au moins une unité de connexion à une source de courant électrique. L'assemblage cathodique comprend enfin au moins une barre d'amenée de courant ayant un coefficient de dilatation sensiblement identique au coefficient de dilatation de la plaque d'amenée de courant et est scellée dans l'au moins une gorge de scellement tout en étant fixée à au moins une plaque d'amenée de courant.
Description
Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Art antérieur De manière connue, le document US6113756 décrit une cellule de réduction électrolytique pour la production d'un métal, tel que l'aluminium.
Le document US6113756 concerne en particulier une construction de cathode utilisée dans de telles cellules.
Ladite cathode comprend un bloc carboné, une pluralité de fiches de contact électrique montées en contact électrique avec une partie inférieure de la cathode et au moins une plaque de collecteur en contact électrique avec les fiches de contact électrique.
La pluralité de fiches de contact électrique est positionnée ou distribuée sur la surface inférieure de la cathode de telle sorte qu'une surface isopotentielle est obtenue. En particulier, le nombre requis de fiches de contact électrique peut être positionné dans l'espace de manière à réduire les flux de courant indésirables et à
produire une résistance de champ électrique minimale entre les fiches. Avec cette approche, la résistance de l'ensemble peut être minimisée et la distribution de courant dans l'ensemble contrôlée.
Toutefois, ces solutions ne donnent pas une entière satisfaction.
En effet, l'utilisation de fiches de contact électrique positionnée ou distribuée sur la surface inférieure de la cathode pour obtenir une surface isopotentielle a pour effet de rigidifier l'ensemble cathodique comprenant la cathode et la plaque de collecteur.
La plaque de collecteur ayant un coefficient de dilatation supérieur au coefficient de dilatation de la cathode, une fois l'ensemble cathodique à
température d'utilisation, la plaque de collecteur risque de créer des fissures dans la cathode.
Une cathode fissurée a une durée de vie bien moindre qu'une cathode non fissurée. Ladite durée de vie peut être réduite à quelques jours dans le cas de fissures importantes.
Art antérieur De manière connue, le document US6113756 décrit une cellule de réduction électrolytique pour la production d'un métal, tel que l'aluminium.
Le document US6113756 concerne en particulier une construction de cathode utilisée dans de telles cellules.
Ladite cathode comprend un bloc carboné, une pluralité de fiches de contact électrique montées en contact électrique avec une partie inférieure de la cathode et au moins une plaque de collecteur en contact électrique avec les fiches de contact électrique.
La pluralité de fiches de contact électrique est positionnée ou distribuée sur la surface inférieure de la cathode de telle sorte qu'une surface isopotentielle est obtenue. En particulier, le nombre requis de fiches de contact électrique peut être positionné dans l'espace de manière à réduire les flux de courant indésirables et à
produire une résistance de champ électrique minimale entre les fiches. Avec cette approche, la résistance de l'ensemble peut être minimisée et la distribution de courant dans l'ensemble contrôlée.
Toutefois, ces solutions ne donnent pas une entière satisfaction.
En effet, l'utilisation de fiches de contact électrique positionnée ou distribuée sur la surface inférieure de la cathode pour obtenir une surface isopotentielle a pour effet de rigidifier l'ensemble cathodique comprenant la cathode et la plaque de collecteur.
La plaque de collecteur ayant un coefficient de dilatation supérieur au coefficient de dilatation de la cathode, une fois l'ensemble cathodique à
température d'utilisation, la plaque de collecteur risque de créer des fissures dans la cathode.
Une cathode fissurée a une durée de vie bien moindre qu'une cathode non fissurée. Ladite durée de vie peut être réduite à quelques jours dans le cas de fissures importantes.
2 La présente invention a pour but de résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.
Exposé de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse comprenant :
a. un bloc cathodique ayant une deuxième surface et une première surface, au moins une gorge de scellement débouchant sur la première surface, une pluralité de fiches de contact électrique étant montées en contact électrique avec la première surface du bloc cathodique ; et b. au moins une plaque d'amenée de courant en contact électrique avec au moins une fiche de contact électrique, et qui est destinée à être raccordée à au moins une unité de connexion à une source de courant électrique ;
c. au moins une barre d'amenée de courant ayant un coefficient de dilatation sensiblement identique au coefficient de dilatation de la plaque d'amenée de courant est scellée dans l'au moins une gorge de scellement et fixée à au moins une plaque d'amenée de courant.
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique signifie un coefficient de dilatation identique ou un coefficient de dilatation identique à 10% près .
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique> signifie un coefficient de dilatation identique> ou un coefficient de dilatation identique à 5% près .
A titre d'exemple, une mesure d'un coefficient de dilatation d'une barre d'amenée de courant est réalisée en mesurant l'évolution de la taille de ladite barre d'amenée de courant en fonction de la température.
Selon un avantage, une barre d'amenée de courant fixée à une plaque d'amenée de courant et scellée au bloc cathodique permet de de réduire la résistance électrique de l'assemblage cathodique et permet donc de limiter le nombre de fiches de contact électrique car le maintien mécanique entre la plaque d'amenée de courant
Exposé de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse comprenant :
a. un bloc cathodique ayant une deuxième surface et une première surface, au moins une gorge de scellement débouchant sur la première surface, une pluralité de fiches de contact électrique étant montées en contact électrique avec la première surface du bloc cathodique ; et b. au moins une plaque d'amenée de courant en contact électrique avec au moins une fiche de contact électrique, et qui est destinée à être raccordée à au moins une unité de connexion à une source de courant électrique ;
c. au moins une barre d'amenée de courant ayant un coefficient de dilatation sensiblement identique au coefficient de dilatation de la plaque d'amenée de courant est scellée dans l'au moins une gorge de scellement et fixée à au moins une plaque d'amenée de courant.
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique signifie un coefficient de dilatation identique ou un coefficient de dilatation identique à 10% près .
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique> signifie un coefficient de dilatation identique> ou un coefficient de dilatation identique à 5% près .
A titre d'exemple, une mesure d'un coefficient de dilatation d'une barre d'amenée de courant est réalisée en mesurant l'évolution de la taille de ladite barre d'amenée de courant en fonction de la température.
Selon un avantage, une barre d'amenée de courant fixée à une plaque d'amenée de courant et scellée au bloc cathodique permet de de réduire la résistance électrique de l'assemblage cathodique et permet donc de limiter le nombre de fiches de contact électrique car le maintien mécanique entre la plaque d'amenée de courant
3 et le bloc cathodique est assuré partiellement par la liaison entre la barre d'amenée de courant, la plaque d'amenée de courant et le bloc cathodique.
Le scellement de la barre d'amenée de courant dans la gorge de scellement permet un degré de liberté de la barre d'amenée de courant par rapport au bloc cathodique.
Par ailleurs, la limitation du nombre de fiches de contact permet également une plus grande souplesse mécanique de l'assemblage cathodique.
Ainsi, l'assemblage cathodique obtenu présente des risques de fissuration limités.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant est fixée par soudure à la plaque d'amenée de courant.
Selon un avantage, une plaque d'amenée de courant soudée à une barre d'amenée de courant ayant le même coefficient de dilatation permet une durée de vie prolongée de la soudure.
Selon un avantage, une plaque d'amenée de courant soudée à une barre 30 d'amenée ayant le même coefficient de dilatation permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique sont montées en contact électrique avec la première surface du bloc par insertion desdites fiches de contact électrique dans différents alésages présents sur la première surface dudit bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, l'espace de coopération entre l'au moins une barre d'amenée de courant et le bloc cathodique définie une première zone.
L'espace de coopération entre les fiches de contact électrique et le bloc cathodique définissent une seconde zone exclue de la première zone.
Selon un avantage, une pluralité de fiches de contact électrique montées en contact électrique avec la première surface du bloc cathodique permet d'améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique.
Selon un avantage, améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique permet d'améliorer les performances de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique permet de limiter l'usure du bloc cathodique et ainsi permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs plaques d'amenée de courant réduit la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée de courant et le bloc cathodique. La réduction de la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée
Le scellement de la barre d'amenée de courant dans la gorge de scellement permet un degré de liberté de la barre d'amenée de courant par rapport au bloc cathodique.
Par ailleurs, la limitation du nombre de fiches de contact permet également une plus grande souplesse mécanique de l'assemblage cathodique.
Ainsi, l'assemblage cathodique obtenu présente des risques de fissuration limités.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant est fixée par soudure à la plaque d'amenée de courant.
Selon un avantage, une plaque d'amenée de courant soudée à une barre d'amenée de courant ayant le même coefficient de dilatation permet une durée de vie prolongée de la soudure.
Selon un avantage, une plaque d'amenée de courant soudée à une barre 30 d'amenée ayant le même coefficient de dilatation permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique sont montées en contact électrique avec la première surface du bloc par insertion desdites fiches de contact électrique dans différents alésages présents sur la première surface dudit bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, l'espace de coopération entre l'au moins une barre d'amenée de courant et le bloc cathodique définie une première zone.
L'espace de coopération entre les fiches de contact électrique et le bloc cathodique définissent une seconde zone exclue de la première zone.
Selon un avantage, une pluralité de fiches de contact électrique montées en contact électrique avec la première surface du bloc cathodique permet d'améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique.
Selon un avantage, améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique permet d'améliorer les performances de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique permet de limiter l'usure du bloc cathodique et ainsi permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs plaques d'amenée de courant réduit la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée de courant et le bloc cathodique. La réduction de la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée
4 de courant et le bloc cathodique permet de limiter les risques de fissuration dudit bloc cathodique.
Selon un avantage, limiter les risques de fissuration du bloc cathodique permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs barres d'amenée de courant permet de faciliter la manutention de l'ensemble cathodique.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs barres d'amenée de courant permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant dans la gorge de scellement du bloc cathodique est un scellement à la fonte.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte blanche au phosphore.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte grise au phosphore.
Selon un avantage, un scellement à la fonte permet un degré de liberté
de la barre d'amenée de courant par rapport au bloc cathodique suffisant pour limiter les risques de fissuration dudit bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant dans la gorge de scellement du bloc cathodique est un scellement à la pâte de scellement.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte de scellement est réalisé avec une pâte comprenant une poudre de carbone ainsi qu'un liant.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 se rétracte lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse. Une pâte de scellement se rétractant lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse permet de limiter les risques de fissuration du bloc cathodique 10 induit par la dilatation de la barre d'amenée de courant 30.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de goudron et de brai ainsi que d'hydrocarbures aromatiques polycycliques.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de résine phénolique.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte est réalisé à froid.
Selon un avantage, un scellement à la pâte à froid est économique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique sont de la forme d'un cylindre comprenant une gorge de déformation.
Selon un avantage, une gorge de déformation autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique et permet à ladite fiche de contact électrique d'avoir une faible résistance élastique. Une fiche de contact électrique avec une faible résistance élastique permet de limiter les risques de fissure du bloc cathodique.
Selon un avantage, limiter les risques de fissuration du bloc cathodique permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs barres d'amenée de courant permet de faciliter la manutention de l'ensemble cathodique.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs barres d'amenée de courant permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant dans la gorge de scellement du bloc cathodique est un scellement à la fonte.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte blanche au phosphore.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte grise au phosphore.
Selon un avantage, un scellement à la fonte permet un degré de liberté
de la barre d'amenée de courant par rapport au bloc cathodique suffisant pour limiter les risques de fissuration dudit bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant dans la gorge de scellement du bloc cathodique est un scellement à la pâte de scellement.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte de scellement est réalisé avec une pâte comprenant une poudre de carbone ainsi qu'un liant.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 se rétracte lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse. Une pâte de scellement se rétractant lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse permet de limiter les risques de fissuration du bloc cathodique 10 induit par la dilatation de la barre d'amenée de courant 30.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de goudron et de brai ainsi que d'hydrocarbures aromatiques polycycliques.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de résine phénolique.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte est réalisé à froid.
Selon un avantage, un scellement à la pâte à froid est économique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique sont de la forme d'un cylindre comprenant une gorge de déformation.
Selon un avantage, une gorge de déformation autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique et permet à ladite fiche de contact électrique d'avoir une faible résistance élastique. Une fiche de contact électrique avec une faible résistance élastique permet de limiter les risques de fissure du bloc cathodique.
5 Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation s'étend sur 5% à
50% de la longueur d'une fiche de contact électrique.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation s'étend préférentiellement sur 15% à 35% de la longueur de la fiche de contact électrique.
Au sens de la présente invention, la longueur est une dimension sensiblement plus longue que les autres dimensions.
Selon un avantage, une gorge de déformation 51 autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique 50 et permet à ladite fiche de contact électrique 50 une déformation élastique et plastique de ladite fiche de contact électrique 50. Une fiche de contact électrique 50 apte à subir une déformation élastique et plastique permet de limiter les risques de fissure du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation présente une section circulaire.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation présente une section rectangulaire. Une section rectangulaire permet une déformation guidée de la gorge de déformation.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation est adaptée pour délimiter au moins partiellement une tête de liaison et un organe de liaison de part et d'autre d'une fiche de contact électrique.
Selon un avantage, l'organe de liaison d'une fiche de contact électrique est adapté pour être lié au bloc cathodique alors que la tête de liaison d'une fiche de contact électrique est quant à elle adaptée pour être liée à une plaque d'amenée de courant.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique sont des fiches de contact électrique à faisceaux de fils torsadés.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique à faisceaux de fils torsadés permettent une résistance élastique faible et ainsi limite les risques de fissuration du bloc cathodique.
Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel les fiches de contact électrique sont des fiches de contact électrique anisotropes.
50% de la longueur d'une fiche de contact électrique.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation s'étend préférentiellement sur 15% à 35% de la longueur de la fiche de contact électrique.
Au sens de la présente invention, la longueur est une dimension sensiblement plus longue que les autres dimensions.
Selon un avantage, une gorge de déformation 51 autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique 50 et permet à ladite fiche de contact électrique 50 une déformation élastique et plastique de ladite fiche de contact électrique 50. Une fiche de contact électrique 50 apte à subir une déformation élastique et plastique permet de limiter les risques de fissure du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation présente une section circulaire.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation présente une section rectangulaire. Une section rectangulaire permet une déformation guidée de la gorge de déformation.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation est adaptée pour délimiter au moins partiellement une tête de liaison et un organe de liaison de part et d'autre d'une fiche de contact électrique.
Selon un avantage, l'organe de liaison d'une fiche de contact électrique est adapté pour être lié au bloc cathodique alors que la tête de liaison d'une fiche de contact électrique est quant à elle adaptée pour être liée à une plaque d'amenée de courant.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique sont des fiches de contact électrique à faisceaux de fils torsadés.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique à faisceaux de fils torsadés permettent une résistance élastique faible et ainsi limite les risques de fissuration du bloc cathodique.
Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel les fiches de contact électrique sont des fiches de contact électrique anisotropes.
6 PCT/FR2019/050335 Selon un avantage, une fiche de contact électrique anisotropes permet une résistance élastique plus faible de ladite fiche de contact électrique et limite ainsi les risques de fissuration du bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique présentent .. des résistances élastiques différentes les unes avec les autres.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique ayant des résistances élastiques différentes les unes avec les autres permet d'allier une bonne fixation de l'au moins une plaque d'amenée de courant au bloc cathodique tout en limitant les risques de fissuration dudit bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique est constitué d'un mélange de d'anthracite et de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique.
Selon un avantage, un bloc cathodique constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliore la distribution du courant et permet de limiter l'usure dudit bloc cathodique et ainsi permet de prolonger la vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique 10 est constitué de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué de graphite permet de limiter la consommation en énergie lors du fonctionnement de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique par mètre carré est compris entre 10 et 80.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique par mètre carré est préférablement compris entre 20 et 65.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique par mètre carré est idéalement compris entre 30 et 50.
Selon un avantage, un nombre de fiches de contact électrique par mètre carré compris entre 10 et 80 permet une bonne liaison entre l'au moins une plaque d'amenée de courant et le bloc cathodique.
Selon un autre avantage, un nombre de fiches de contact électrique par mètre carré compris entre 10 et 80 permet de limiter les risques de fissuration du bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique présentent .. des résistances élastiques différentes les unes avec les autres.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique ayant des résistances élastiques différentes les unes avec les autres permet d'allier une bonne fixation de l'au moins une plaque d'amenée de courant au bloc cathodique tout en limitant les risques de fissuration dudit bloc cathodique.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique est constitué d'un mélange de d'anthracite et de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique.
Selon un avantage, un bloc cathodique constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliore la distribution du courant et permet de limiter l'usure dudit bloc cathodique et ainsi permet de prolonger la vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique 10 est constitué de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué de graphite permet de limiter la consommation en énergie lors du fonctionnement de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique par mètre carré est compris entre 10 et 80.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique par mètre carré est préférablement compris entre 20 et 65.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique par mètre carré est idéalement compris entre 30 et 50.
Selon un avantage, un nombre de fiches de contact électrique par mètre carré compris entre 10 et 80 permet une bonne liaison entre l'au moins une plaque d'amenée de courant et le bloc cathodique.
Selon un autre avantage, un nombre de fiches de contact électrique par mètre carré compris entre 10 et 80 permet de limiter les risques de fissuration du bloc cathodique.
7 Selon un avantage, un nombre de fiches de contact électrique par mètre carré compris entre 10 et 80 améliorer la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique.
L'invention concerne également une cuve d'électrolyse pour la production d'un métal, comprenant :
d. une enveloppe extérieure en acier ;
e. une couche de matériau isolant adjacente à la coque d'acier extérieure ;
f. une couche carbonée recouvrant le matériau isolant et protégeant le matériau isolant d'un bain électrolytique destiné à être contenu dans la cellule ; et g. un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
Les différents aspects définis ci-dessus non incompatibles peuvent être combinés.
Brève description des figures L'invention sera encore mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard des dessins annexés dans lesquels :
= la figure 1 représente une vue en coupe d'un ensemble cathodique conformément à la présente invention ;
= la figure 2 représente une vue en coupe d'un ensemble cathodique conformément à la présente invention ;
= la figure 3 représente une vue en coupe d'un ensemble cathodique conformément à la présente invention ;
= la figure 4 représente une plaque d'amenée de courant conformément à la présente invention ;
= la figure 5 représente une barre d'amenée de courant conformément à la présente invention ;
= la figure 6 représente une fiche de contact électrique conformément à la présente invention ; et
L'invention concerne également une cuve d'électrolyse pour la production d'un métal, comprenant :
d. une enveloppe extérieure en acier ;
e. une couche de matériau isolant adjacente à la coque d'acier extérieure ;
f. une couche carbonée recouvrant le matériau isolant et protégeant le matériau isolant d'un bain électrolytique destiné à être contenu dans la cellule ; et g. un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
Les différents aspects définis ci-dessus non incompatibles peuvent être combinés.
Brève description des figures L'invention sera encore mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard des dessins annexés dans lesquels :
= la figure 1 représente une vue en coupe d'un ensemble cathodique conformément à la présente invention ;
= la figure 2 représente une vue en coupe d'un ensemble cathodique conformément à la présente invention ;
= la figure 3 représente une vue en coupe d'un ensemble cathodique conformément à la présente invention ;
= la figure 4 représente une plaque d'amenée de courant conformément à la présente invention ;
= la figure 5 représente une barre d'amenée de courant conformément à la présente invention ;
= la figure 6 représente une fiche de contact électrique conformément à la présente invention ; et
8 = la figure 7 représente un bloc cathodique conformément à la présente invention.
Description en référence aux figures Les figures 1 à 3 représentent un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse comprenant un bloc cathodique 10, une plaque d'amenée de courant et deux barres d'amenée de courant 30.
La figure 4 illustre une plaque d'amenée de courant 20 comprenant plusieurs orifices d'insertion 21.
La figure 5 illustre une barre d'amenée de courant 30.
La figure 7 représente un bloc cathodique 10 ayant une deuxième surface 11 et une première surface 12, deux gorges de scellement 13 débouchant sur la première surface 12 et une pluralité de fiches de contact électrique 50.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique 10 est constitué de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué de graphite permet de limiter la consommation en énergie lors du fonctionnement de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique 10 est constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliore la distribution du courant et permet de limiter l'usure dudit bloc cathodique 10 et ainsi permet de prolonger la vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
La figure 6 illustre une fiche de contact électrique 50 de la forme d'un cylindre comprenant une gorge de déformation 51.
Selon un avantage, une gorge de déformation 51 autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique 50 et permet à ladite fiche de contact électrique 50 d'avoir une faible résistance élastique.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 s'étend sur 5%
à 50% de la longueur de la fiche de contact électrique 50.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 s'étend préférentiellement sur 15% à 35% de la longueur de la fiche de contact électrique 50.
Au sens de la présente invention, la longueur est une dimension sensiblement plus longue que les autres dimensions.
Description en référence aux figures Les figures 1 à 3 représentent un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse comprenant un bloc cathodique 10, une plaque d'amenée de courant et deux barres d'amenée de courant 30.
La figure 4 illustre une plaque d'amenée de courant 20 comprenant plusieurs orifices d'insertion 21.
La figure 5 illustre une barre d'amenée de courant 30.
La figure 7 représente un bloc cathodique 10 ayant une deuxième surface 11 et une première surface 12, deux gorges de scellement 13 débouchant sur la première surface 12 et une pluralité de fiches de contact électrique 50.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique 10 est constitué de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué de graphite permet de limiter la consommation en énergie lors du fonctionnement de la cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le bloc cathodique 10 est constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliore la distribution du courant et permet de limiter l'usure dudit bloc cathodique 10 et ainsi permet de prolonger la vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
La figure 6 illustre une fiche de contact électrique 50 de la forme d'un cylindre comprenant une gorge de déformation 51.
Selon un avantage, une gorge de déformation 51 autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique 50 et permet à ladite fiche de contact électrique 50 d'avoir une faible résistance élastique.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 s'étend sur 5%
à 50% de la longueur de la fiche de contact électrique 50.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 s'étend préférentiellement sur 15% à 35% de la longueur de la fiche de contact électrique 50.
Au sens de la présente invention, la longueur est une dimension sensiblement plus longue que les autres dimensions.
9 Selon un avantage, une gorge de déformation 51 s'étendant sur 5% à
50% de la longueur d'une fiche de contact électrique 50 permet une déformation élastique et plastique de ladite fiche de contact électrique 50.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 présente une section circulaire.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 présente une section rectangulaire. Une section rectangulaire permet une déformation guidée de la gorge de déformation 51.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 est adaptée pour délimiter au moins partiellement une tête de liaison 52 et un organe de liaison 53 de part et d'autre de la fiche de contact électrique 50.
Comme illustré dans la figure 1, les fiches de contact électrique 50 sont montées en contact électrique avec la première surface 12 du bloc cathodique
50% de la longueur d'une fiche de contact électrique 50 permet une déformation élastique et plastique de ladite fiche de contact électrique 50.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 présente une section circulaire.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 présente une section rectangulaire. Une section rectangulaire permet une déformation guidée de la gorge de déformation 51.
Selon un mode de réalisation, la gorge de déformation 51 est adaptée pour délimiter au moins partiellement une tête de liaison 52 et un organe de liaison 53 de part et d'autre de la fiche de contact électrique 50.
Comme illustré dans la figure 1, les fiches de contact électrique 50 sont montées en contact électrique avec la première surface 12 du bloc cathodique
10.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont montées en contact électrique avec la première surface du bloc par insertion desdites fiches de contact électrique 50 dans différents alésages présents sur la première surface dudit bloc cathodique 50.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 est scellée dans l'au moins une gorge de scellement 13.
Le scellement de la barre d'amenée de courant 30 dans la gorge de scellement 13 permet un degré de liberté de la barre d'amenée de courant 30 par rapport au bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant 30 dans la gorge de scellement 13 du bloc cathodique 10 est un scellement à
la fonte.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte blanche au phosphore.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte grise au phosphore.
Selon un avantage, un scellement à la fonte permet un degré de liberté
de la barre d'amenée de courant 30 par rapport au bloc cathodique 10 suffisant pour limiter les risques de fissuration dudit bloc cathodique 10.
Selon un avantage, limiter les risques de fissuration du bloc cathodique 10 permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant 30 dans la gorge de scellement 13 du bloc cathodique 10 est un scellement à
la pâte de scellement 40.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte de scellement 40 est 5 réalisé avec une pâte comprenant une poudre de carbone ainsi qu'un liant.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 se rétracte lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse. Une pâte de scellement se rétractant lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse permet de limiter les risques de fissuration du bloc cathodique 10 induit par la dilatation de la barre d'amenée de 10 courant 30.
A titre d'exemple, une mesure d'un coefficient de dilatation d'une barre d'amenée de courant 30 est réalisée en mesurant l'évolution de la taille de ladite barre d'amenée de courant 30 en fonction de la température.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de goudron et de brai ainsi que d'hydrocarbures aromatiques polycycliques.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de résine phénolique.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte est réalisé à froid.
Selon un avantage, un scellement à la pâte à froid est économique.
Selon un mode de réalisation, l'espace de coopération entre l'au moins une barre d'amenée de courant 30 et le bloc cathodique 10 définit une première zone.
L'espace de coopération entre les fiches de contact électrique 50 et le bloc cathodique 10 définissent une seconde zone exclue de la première zone.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 est fixée à
au moins une plaque d'amenée de courant 20.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 est fixée par soudure à la plaque d'amenée de courant 20.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 a un coefficient de dilatation sensiblement identique au coefficient de dilatation de la plaque d'amenée de courant 20.
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique signifie un coefficient de dilatation identique ou un coefficient de dilatation identique à 10% près .
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique> signifie un coefficient de dilatation identique> ou un coefficient de dilatation identique à 5% près .
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont montées en contact électrique avec la première surface du bloc par insertion desdites fiches de contact électrique 50 dans différents alésages présents sur la première surface dudit bloc cathodique 50.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 est scellée dans l'au moins une gorge de scellement 13.
Le scellement de la barre d'amenée de courant 30 dans la gorge de scellement 13 permet un degré de liberté de la barre d'amenée de courant 30 par rapport au bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant 30 dans la gorge de scellement 13 du bloc cathodique 10 est un scellement à
la fonte.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte blanche au phosphore.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la fonte est réalisé avec une fonte grise au phosphore.
Selon un avantage, un scellement à la fonte permet un degré de liberté
de la barre d'amenée de courant 30 par rapport au bloc cathodique 10 suffisant pour limiter les risques de fissuration dudit bloc cathodique 10.
Selon un avantage, limiter les risques de fissuration du bloc cathodique 10 permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un mode de réalisation, le scellement de la barre d'amenée de courant 30 dans la gorge de scellement 13 du bloc cathodique 10 est un scellement à
la pâte de scellement 40.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte de scellement 40 est 5 réalisé avec une pâte comprenant une poudre de carbone ainsi qu'un liant.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 se rétracte lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse. Une pâte de scellement se rétractant lors de la montée en température de la cuve d'électrolyse permet de limiter les risques de fissuration du bloc cathodique 10 induit par la dilatation de la barre d'amenée de 10 courant 30.
A titre d'exemple, une mesure d'un coefficient de dilatation d'une barre d'amenée de courant 30 est réalisée en mesurant l'évolution de la taille de ladite barre d'amenée de courant 30 en fonction de la température.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de goudron et de brai ainsi que d'hydrocarbures aromatiques polycycliques.
Selon un avantage, la pâte de scellement 40 est une pâte dépourvue de résine phénolique.
Selon un mode de réalisation, le scellement à la pâte est réalisé à froid.
Selon un avantage, un scellement à la pâte à froid est économique.
Selon un mode de réalisation, l'espace de coopération entre l'au moins une barre d'amenée de courant 30 et le bloc cathodique 10 définit une première zone.
L'espace de coopération entre les fiches de contact électrique 50 et le bloc cathodique 10 définissent une seconde zone exclue de la première zone.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 est fixée à
au moins une plaque d'amenée de courant 20.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 est fixée par soudure à la plaque d'amenée de courant 20.
Selon un mode de réalisation, la barre d'amenée de courant 30 a un coefficient de dilatation sensiblement identique au coefficient de dilatation de la plaque d'amenée de courant 20.
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique signifie un coefficient de dilatation identique ou un coefficient de dilatation identique à 10% près .
Au sens de la présente invention, un coefficient de dilatation sensiblement identique> signifie un coefficient de dilatation identique> ou un coefficient de dilatation identique à 5% près .
11 Selon un avantage, une plaque d'amenée de courant 20 soudée à une barre 30 d'amenée ayant le même coefficient de dilatation permet une durée de vie prolongée de la soudure.
Selon un avantage, une plaque d'amenée de courant 20 soudée à une barre 30 d'amenée ayant le même coefficient de dilatation permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique 10. Selon un mode de réalisation, la plaque d'amenée de courant 20 est en contact électrique avec au moins une fiche de contact électrique 50, et comprend au moins une unité de connexion à une source de courant électrique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont insérées dans des orifices d'insertion 21 de la plaque d'amenée de courant 20.
Selon un avantage, une barre d'amenée de courant 30 fixée à une plaque d'amenée de courant 20 et scellée au bloc cathodique 10 permet de réduire la résistance électrique de l'assemblage cathodique et permet donc de limiter le nombre de fiches de contact électrique 50 car le maintien mécanique entre la plaque d'amenée de courant 30 et le bloc cathodique 20 est assuré partiellement par la liaison entre la barre d'amenée de courant 30, la plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10.
Par ailleurs, la limitation du nombre de fiches de contact 50 permet également une plus grande souplesse mécanique de l'assemblage cathodique.
Ainsi, l'assemblage cathodique obtenu présente des risques de fissuration du bloc cathodique limités.
Selon un avantage, une pluralité de fiches de contact électrique 50 montées en contact électrique avec la première surface 12 du bloc cathodique permet d'obtenir une meilleure distribution des lignes de courant dans le bloc cathodique 10.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliore la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique 10.
Selon un avantage, une meilleure distribution des lignes de courant dans le bloc cathodique 10 permet d'améliorer les performances de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, une meilleure distribution des lignes de courant dans le bloc cathodique 10 permet de limiter l'usure du bloc cathodique 10 et ainsi permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, une plaque d'amenée de courant 20 soudée à une barre 30 d'amenée ayant le même coefficient de dilatation permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique 10. Selon un mode de réalisation, la plaque d'amenée de courant 20 est en contact électrique avec au moins une fiche de contact électrique 50, et comprend au moins une unité de connexion à une source de courant électrique.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont insérées dans des orifices d'insertion 21 de la plaque d'amenée de courant 20.
Selon un avantage, une barre d'amenée de courant 30 fixée à une plaque d'amenée de courant 20 et scellée au bloc cathodique 10 permet de réduire la résistance électrique de l'assemblage cathodique et permet donc de limiter le nombre de fiches de contact électrique 50 car le maintien mécanique entre la plaque d'amenée de courant 30 et le bloc cathodique 20 est assuré partiellement par la liaison entre la barre d'amenée de courant 30, la plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10.
Par ailleurs, la limitation du nombre de fiches de contact 50 permet également une plus grande souplesse mécanique de l'assemblage cathodique.
Ainsi, l'assemblage cathodique obtenu présente des risques de fissuration du bloc cathodique limités.
Selon un avantage, une pluralité de fiches de contact électrique 50 montées en contact électrique avec la première surface 12 du bloc cathodique permet d'obtenir une meilleure distribution des lignes de courant dans le bloc cathodique 10.
Selon un avantage, un bloc cathodique 10 constitué d'un mélange d'anthracite et de graphite améliore la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique 10.
Selon un avantage, une meilleure distribution des lignes de courant dans le bloc cathodique 10 permet d'améliorer les performances de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Selon un avantage, une meilleure distribution des lignes de courant dans le bloc cathodique 10 permet de limiter l'usure du bloc cathodique 10 et ainsi permet de prolonger la durée de vie de l'assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
12 Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont de la forme d'un cylindre comprenant une gorge de déformation 51.
Selon un avantage, une gorge de déformation 51 autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique 50 et permet à ladite fiche de contact électrique 50 une déformation élastique et plastique de ladite fiche de contact électrique 50. Une fiche de contact électrique 50 apte à subir une déformation élastique et plastique permet de limiter les risques de fissure du bloc cathodique 10.
Selon un avantage, l'organe de liaison 53 d'une fiche de contact électrique 50 est adapté pour être lié au bloc cathodique 10 alors que la tête de liaison 52 d'une fiche de contact électrique 50 est quant à elle adaptée pour être liée à
une plaque d'amenée de courant 20.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont des fiches de contact électrique 50 à faisceaux de fils torsadés.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique 50 à faisceaux de fils torsadés permettent une résistance élastique faible et ainsi limite les risques de fissuration du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont des fiches de contact électrique 50 anisotropes.
Selon un avantage, une fiche de contact électrique 50 anisotropes permet une résistance élastique plus faible de ladite fiche de contact électrique 50 et limite ainsi les risques de fissuration du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 présentent des résistances élastiques différentes les unes avec les autres.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique 50 ayant des résistances élastiques différentes les unes avec les autres permet d'allier une bonne fixation de l'au moins une plaque d'amenée de courant 20 au bloc cathodique 10 tout en limitant les risques de fissuration dudit bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré est compris entre 10 et 80.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré est préférablement compris entre 20 et 65.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré est idéalement compris entre 30 et 50.
Selon un avantage, un nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré compris entre 10 et 80 permet une bonne liaison entre l'au moins une plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10.
Selon un avantage, une gorge de déformation 51 autorise une déformation locale d'une fiche de contact électrique 50 et permet à ladite fiche de contact électrique 50 une déformation élastique et plastique de ladite fiche de contact électrique 50. Une fiche de contact électrique 50 apte à subir une déformation élastique et plastique permet de limiter les risques de fissure du bloc cathodique 10.
Selon un avantage, l'organe de liaison 53 d'une fiche de contact électrique 50 est adapté pour être lié au bloc cathodique 10 alors que la tête de liaison 52 d'une fiche de contact électrique 50 est quant à elle adaptée pour être liée à
une plaque d'amenée de courant 20.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont des fiches de contact électrique 50 à faisceaux de fils torsadés.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique 50 à faisceaux de fils torsadés permettent une résistance élastique faible et ainsi limite les risques de fissuration du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 sont des fiches de contact électrique 50 anisotropes.
Selon un avantage, une fiche de contact électrique 50 anisotropes permet une résistance élastique plus faible de ladite fiche de contact électrique 50 et limite ainsi les risques de fissuration du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, les fiches de contact électrique 50 présentent des résistances élastiques différentes les unes avec les autres.
Selon un avantage, des fiches de contact électrique 50 ayant des résistances élastiques différentes les unes avec les autres permet d'allier une bonne fixation de l'au moins une plaque d'amenée de courant 20 au bloc cathodique 10 tout en limitant les risques de fissuration dudit bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré est compris entre 10 et 80.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré est préférablement compris entre 20 et 65.
Selon un mode de réalisation, le nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré est idéalement compris entre 30 et 50.
Selon un avantage, un nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré compris entre 10 et 80 permet une bonne liaison entre l'au moins une plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10.
13 Selon un autre avantage, un nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré compris entre 10 et 80 permet de limiter les risques de fissuration du bloc cathodique 10.
Selon un avantage, un nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré compris entre 10 et 80 améliore la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, l'assemblage cathodique comprend deux barres d'amenée de courant 30 par gorge de scellement 13.
Selon un avantage, l'utilisation de deux barres d'amenée de courant 30 permet de faciliter la manutention de l'ensemble cathodique.
Selon un avantage, l'utilisation de deux barres d'amenée de courant 30 permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation non représenté, plusieurs plaques d'amenée de courant 20 sont fixées à la barre d'amenée de courant 30.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs plaques d'amenée de courant 20 réduit la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10. La réduction de la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10 permet de limiter les risques de fissuration dudit bloc cathodique 10.
L'invention concerne également une cuve d'électrolyse pour la production d'un métal, comprenant :
une enveloppe extérieure en acier ;
une couche de matériau isolant adjacente à la coque d'acier extérieure ;
une couche carbonée recouvrant le matériau isolant et protégeant le matériau isolant d'un bain électrolytique destiné à être contenu dans la cellule ; et un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais en couvre au contraire toutes les variantes.
Selon un avantage, un nombre de fiches de contact électrique 50 par mètre carré compris entre 10 et 80 améliore la distribution des lignes de courant dans ledit bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation, l'assemblage cathodique comprend deux barres d'amenée de courant 30 par gorge de scellement 13.
Selon un avantage, l'utilisation de deux barres d'amenée de courant 30 permet de faciliter la manutention de l'ensemble cathodique.
Selon un avantage, l'utilisation de deux barres d'amenée de courant 30 permet de limiter le risque de fissuration du bloc cathodique 10.
Selon un mode de réalisation non représenté, plusieurs plaques d'amenée de courant 20 sont fixées à la barre d'amenée de courant 30.
Selon un avantage, l'utilisation de plusieurs plaques d'amenée de courant 20 réduit la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10. La réduction de la dilatation différentielle entre chaque plaque d'amenée de courant 20 et le bloc cathodique 10 permet de limiter les risques de fissuration dudit bloc cathodique 10.
L'invention concerne également une cuve d'électrolyse pour la production d'un métal, comprenant :
une enveloppe extérieure en acier ;
une couche de matériau isolant adjacente à la coque d'acier extérieure ;
une couche carbonée recouvrant le matériau isolant et protégeant le matériau isolant d'un bain électrolytique destiné à être contenu dans la cellule ; et un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais en couvre au contraire toutes les variantes.
Claims (10)
1. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse comprenant :
a. un bloc cathodique (10) ayant une deuxième surface (11) et une première surface (12), au moins une gorge de scellement (13) débouchant sur la première surface (12), une pluralité de fiches de contact électrique (50) étant montées en contact électrique avec la première surface (12) du bloc cathodique (10) ; et b. au moins une plaque d'amenée de courant (20) en contact électrique avec au moins une fiche de contact électrique (50), et qui est destinée à être raccordée à au moins une unité de connexion à une source de courant électrique ;
c. au moins une barre d'amenée de courant (30) ayant un coefficient de dilatation sensiblement identique au coefficient de dilatation de la plaque d'amenée de courant (20) est scellée dans l'au moins une gorge de scellement (13) et fixée à au moins une plaque d'amenée de courant (20).
a. un bloc cathodique (10) ayant une deuxième surface (11) et une première surface (12), au moins une gorge de scellement (13) débouchant sur la première surface (12), une pluralité de fiches de contact électrique (50) étant montées en contact électrique avec la première surface (12) du bloc cathodique (10) ; et b. au moins une plaque d'amenée de courant (20) en contact électrique avec au moins une fiche de contact électrique (50), et qui est destinée à être raccordée à au moins une unité de connexion à une source de courant électrique ;
c. au moins une barre d'amenée de courant (30) ayant un coefficient de dilatation sensiblement identique au coefficient de dilatation de la plaque d'amenée de courant (20) est scellée dans l'au moins une gorge de scellement (13) et fixée à au moins une plaque d'amenée de courant (20).
2. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon la revendication 1 dans lequel, le scellement de la barre d'amenée de courant (30) dans la gorge de scellement (13) du bloc cathodique (10) est un scellement à la fonte.
3. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon la revendication 1 dans lequel, le scellement de la barre d'amenée de courant (30) dans la gorge de scellement (13) du bloc cathodique (10) est un scellement à la pâte de scellement (40).
4. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel, les fiches de contact électrique (50) sont de la forme d'un cylindre comprenant une gorge de déformation (51).
5. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel, les fiches de contact électrique (50) sont des fiches de contact électrique (50) à faisceaux de fils torsadés.
6. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel, les fiches de contact électrique (50) sont des fiches de contact électrique (50) anisotropes.
7. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel les fiches de contact électrique (50) présentent des résistances élastiques différentes les unes avec les autres.
10 8.
10 8.
Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel, le bloc cathodique (10) est constitué
d'un mélange de d'anthracite et de graphite.
d'un mélange de d'anthracite et de graphite.
9. Assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel, le nombre de fiches de contact 15 électrique (50) par mètre carré est compris entre 10 et 80.
10. Cuve d'électrolyse pour la production d'un métal, comprenant :
a. une enveloppe extérieure en acier ;
b. une couche de matériau isolant adjacente à la coque d'acier extérieure ;
c. une couche carbonée recouvrant le matériau isolant et protégeant le matériau isolant d'un bain électrolytique destiné à être contenu dans la cellule ; et d. un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
a. une enveloppe extérieure en acier ;
b. une couche de matériau isolant adjacente à la coque d'acier extérieure ;
c. une couche carbonée recouvrant le matériau isolant et protégeant le matériau isolant d'un bain électrolytique destiné à être contenu dans la cellule ; et d. un assemblage cathodique pour cuve d'électrolyse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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