EP0044594B1 - Procédé et installation pour remplacer des cathodes - Google Patents

Procédé et installation pour remplacer des cathodes Download PDF

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EP0044594B1
EP0044594B1 EP81200797A EP81200797A EP0044594B1 EP 0044594 B1 EP0044594 B1 EP 0044594B1 EP 81200797 A EP81200797 A EP 81200797A EP 81200797 A EP81200797 A EP 81200797A EP 0044594 B1 EP0044594 B1 EP 0044594B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cathodes
cells
longitudinal axis
cell
lifted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP81200797A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0044594A1 (fr
Inventor
Jean François Viellefont
Robert Dierckxsens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Metallurgie Hoboken-Overpelt SA
Original Assignee
Metallurgie Hoboken-Overpelt SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallurgie Hoboken-Overpelt SA filed Critical Metallurgie Hoboken-Overpelt SA
Publication of EP0044594A1 publication Critical patent/EP0044594A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0044594B1 publication Critical patent/EP0044594B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06—Operating or servicing

Definitions

  • the object of the present invention is to provide a method avoiding the drawbacks mentioned above.
  • the object of the invention is to provide an installation of the type defined above, avoiding the aforementioned drawbacks.
  • the means for modifying the mutual position of the two spreader parts are arranged to move the two spreader parts transversely with respect to the longitudinal axis of the latter and the double spreader further comprises , means for moving the two spreader parts in opposite directions, along their longitudinal axis.
  • the double spreader further comprises means for moving the two spreader parts simultaneously in the same direction along their longitudinal axis.
  • the electrolysis room 1 comprises four parallel rows 2 of oblong electrolytic cells 3 located side by side, an overhead crane 4 with carriage 5, to which is attached a double lifting beam 6 for cathodes and an installation counting 7.
  • the overhead crane 4, provided with wheels 8 and actuated by a motor not shown, can move back and forth on the rails 9 parallel to the rows of tanks 2.
  • the carriage 5 provided with wheels 10 and actuated by a motor not shown, can move back and forth on the rails 11 which are fixed to the bridge 4, transversely to the rows of tanks 2.
  • the stripping installation 7 is provided with an inlet 12 for stripped cathodes and an outlet 13 for stripped cathodes.
  • the overhead crane 4 and the carriage 5 are of the conventional type and it will not go into details as to their structure. He will not go into details either with regard to the construction of the counting facility 7, which is not the subject of the present invention.
  • each tank 3 comprises a group of cathodes 14 and alternating therewith a group of anodes 15, suspended vertically at equal distance and transversely with respect to the longitudinal axis of the tank.
  • the distance between two successive cathodes is 124 mm; each tank 3 contains thirty-two cathodes 14 and thirty-three anodes 15.
  • An anode 15 consists of a cast plate of impure copper which is provided at its upper part with two ears 16 laterally projecting allowing the anode 15 to be suspended in the tank 3.
  • a cathode 14 (see FIG.
  • 3) consists of a plate 17 of laminated copper which is attached to a copper suspension bar 18 and which has at its upper part two openings 19 which make it possible to reassemble the cathode 14 by means of a pair of hooks.
  • the ends 20 of the suspension bar 18 make it possible to suspend the cathode 14 in the tank 3.
  • each row of tanks 2 are conventionally connected to a current source, not shown.
  • the transport of the current through a row of tanks 2 is also done in a conventional manner, by means of copper conductors 21, which are housed on the longitudinal walls 22 of the tanks 3 and which each electrically connect a group of cathodes 14 to a group adjacent anodes 15, as shown schematically in Figure 2.
  • a suitable electrolyte flows through the cells 3.
  • the impure anodes dissolve during electrolysis and a deposit of pure copper, not shown, is formed on both sides of the cathodes. When this deposit has reached a sufficient thickness, the cathodes 14 must be replaced by stripped cathodes. For this replacement of cathodes 14 is used, in combination with the traveling crane 4 and the carriage 5, the double spreader 6 which will be described below in detail.
  • the double spreader 6 is composed of a fixed frame 23 on which are mounted two carriages 24 and 24 'which each carry a spreader part 25 and 25'.
  • the chassis 23 comprises three beams 26, 27 and 28 and below these two cross members 29 and 31.
  • the cross members 29 and 31 have a U-shaped profile and serve as a raceway for the wheels 32 of the carriages 24 and 24 '.
  • the carriage 24 is actuated by a hydraulic cylinder 33 which pivots on the hinge 34 fixed below the beam 27 and whose rod 35 pivots at its end on the hinge 36 fixed to the carriage.
  • the carriage 24 ' is actuated in the same way by a hydraulic cylinder 33' which pivots on the hinge 34 'fixed below the beam 27 and whose rod 35' pivots at its end on the hinge 36 'fixed to the carriage.
  • the cylinders 33 and 33 ′ are identical and their stroke is such that, when their rod is removed, the axis AA of the spreader part 25 coincides with the axis A'-A 'of the spreader part 25', and that when their rod is completely extended, the distance between the above axes is equal to the distance between the axes of two adjacent tanks 3.
  • the cylinders 33 and 33 ' have a stroke of 600 mm. Since cylinders 33 and 33 'are not housed centrally with respect to the carriages 24 and 24', these are provided at their upper part with a pair of guide wheels 37 for which a raceway 38 is provided below sleepers 26, 27 and 28.
  • Each spreader part 25 and 25 comprises a beam 39, to which are attached laterally a number of crosspieces 40 which are all provided with a pair of hooks 41.
  • the number of crosspieces 40 per spreader part is equal to half the number of cathodes 14 present in a tank 3.
  • a spreader part therefore comprises sixteen sleepers 40 or, in other words, sixteen pairs of hooks 41.
  • the distance between two successive sleepers 40 or, in other words, between two pairs of successive hooks is equal to twice the distance between two successive cathodes 14 in a tank 3. In the present case, this distance is therefore equal to 248 mm.
  • the distance between the two hooks 41 of a pair of hooks is equal to the distance between the two openings 19 in the cathode 14, in this case 340 mm.
  • each part of the lifting beam 25 and 25 ′ is mounted under its carriage 24 and 24 'so that it is able to move along its longitudinal axis relative to the carriage.
  • each carriage 24 and 24 ' is provided at its lower part with two pairs of sliding sleeves 42 through which pass a pair of sliding rods 43, the ends of which are fixed to two transverse plates 44 which are fixed in turn on beam 39.
  • the carriage 24 is also provided at its lower part with two hydraulic cylinders connected back to back: the cylinder 45, which can be defined as a passage cylinder from an even position to an odd position and whose rod 46 pivots at its end on the hinge 47 which is fixed to the transverse plate 44 from behind, that is to say the one located highest in FIG. 6, and the cylinder 48, which can be defined as a latching-unlatching cylinder and the rod 49 pivots at its end on the hinge 50 which is fixed below the carriage 24.
  • the cylinder 45 which can be defined as a passage cylinder from an even position to an odd position and whose rod 46 pivots at its end on the hinge 47 which is fixed to the transverse plate 44 from behind, that is to say the one located highest in FIG. 6, and the cylinder 48, which can be defined as a latching-unlatching cylinder and the rod 49 pivots at its end on the hinge 50 which is fixed below the carriage 24.
  • the underside of the carriage 24 ' is provided with a cylinder for passing from an even position to an odd position 45', the rod 46 'of which pivots at its end on the hinge 47' which is fixed to the plate. spacing 44 from before and an attachment-detachment cylinder 48 'whose rod 49' pivots at its end on the hinge 50 'which is fixed below the carriage 24'.
  • the rod 46 ' By removing the rod 46 ', the spreader part 25' is moved rearward and vice versa.
  • the withdrawal of the rod 49 ′ also causes the movement of the spreader part 25 ′ to the rear and vice versa.
  • the cylinders passing from the even position to the odd position 45 and 45 ′ have a stroke which is equal to the distance between two successive cathodes 14, therefore a stroke of 124 mm in the present case.
  • the double spreader 6 has the configuration of FIG. 4, where the right spreader part 25 'is ahead of the left spreader part 25 over a distance which is equal to the distance between two successive cathodes 14 in the tank 3.
  • the two spreader parts 25 and 25' move forward over a distance of 50 mm.
  • the double spreader 6 has a configuration which is the reverse of that of FIG. 4 and where the left spreader part 25 is therefore in advance on the right lifting beam part 25 'over a distance of 124 mm.
  • the rod 49 ' is out and the rod 49 is withdrawn, the two spreader parts 25 and 25' again advance over a distance of 50 mm.
  • the double spreader 6 is conventionally suspended from a transmission box 51 with four drums 52 by means of four cables 53 and four pulleys 54, these being connected by hooks not shown to the four suspension eyelets 55 fixed to the chassis 23 of the double spreader 6.
  • the guide device 56 prevents any movement other than vertical, of the chassis 23 relative to the carriage 5.
  • the rod 49 ' is then removed and the rod 49 withdrawn, which advances 50 mm the two spreader parts 25 and 25 'and terminate the pairs of hooks 41 of the spreader part 25 with their feet in the openings 29 of the paired cathodes 14 of the first tank, while the pairs of hooks 41 of the spreader part 25 'end with their feet in the openings 29 of the odd cathodes 14 of the second tank.
  • the double spreader 6 is then reassembled and the configuration of FIG. 9 is thus obtained on reassembly, where, for reasons of clarity, the anodes 25 have not been shown.
  • the overhead crane is brought to the top of the entrance 12 of the skinning installation 7.
  • the rods 35 and 35 ′ are removed so that the axis AA of the lifting beam part 25 coincides with the axis A'-A 'of the spreader part 25' and that a compact group of cathodes 16 raised is obtained.
  • the double spreader 6 is lowered until the ends 20 of the suspension bars 18 of the cathodes 14 come to rest on a transport device not shown, which is provided at the inlet 12, thus freeing the feet from the pairs of hooks 41 in the openings 19.
  • the rod 49 ' is then again withdrawn and the rod 49 extended, which causes the two spreader parts 25 and 25 to move back '' of 50 mm, which thus release from the cathodes 14 which they are now suspended at the entrance 12 of the stripping installation 7.
  • the double lifting beam 6 is reassembled, the traveling crane 4 is brought up above the third and fourth tanks 3 of the rows of tanks 2 and in the meantime the rods 35 and 35 'have again come out.
  • the double spreader 6 is lowered there and a compact group of stripped cathodes is brought up there, brings the bridge 4 again to above the head of the rows of tanks 2 and in the meantime the rods 35 and 35 'are brought out, the carriage 5 is brought up to the top of the first and the second tank from the first row of tanks 2 in the same position as it had during the first operation in these tanks, the double spreader 6 is lowered until the ends 20 of the suspension bars 18 of the stripped cathodes 14 come to rest rest on the walls 22 of the tanks thus freeing the feet of the pairs of hooks 41 in the openings 19, the two spreader parts 25 and 25 ′ are moved back by 50 mm by removing the rod 49 ′ and taking out the rod 49, and we the double spreader 6 rises again.
  • the even cathodes of the first tank of the first row of tanks are replaced and at the same time the odd cathodes of the second tank of this same row.
  • the next outward path then goes from the ninth and tenth vats of the first row of vats to the inlet 12 of the skinning installation 7, and the return path which follows, from the outlet 13 of the skinning installation 7 to the third and fourth tanks of the first row of tanks.
  • the entire first row of cells is thus traversed and then one proceeds to the following rows until all the even cathodes of the odd cells and all the odd cathodes of the even cells are replaced.
  • the rods 46 and 46 ′ are removed and replacement of the odd cathodes of the odd tanks and of the even cathodes of the even tanks are started.
  • the method of the invention has the advantages that there is an equal distribution of the current in the cells where the replacement is in progress, that the number of return journeys between the electrolysis cells and the he skinning installation is halved and that its application in existing electrolytic factories entails only low investment costs, since it requires only the replacement of the existing spreaders by the double spreader described above.

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Description

  • La présente invention se rapporte à un procédé pour remplacer des cathodes dans une usine électrolytique, dans laquelle des cuves d'électrolyse oblongues situées côte à côte forment une rangée s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitudinal des cuves et dans laquelle dans chaque cuve un groupe de cathodes, suspendues verticalement, à distance égale et transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la cuve, reçoit un dépôt électrolytique suivant lequel, lorsque le dépôt électrolytique a atteint une épaisseur désirée,
    • - on remonte un sous-groupe de cathodes d'une cuve en veillant à ce que l'orientation et la disposition des cathodes dans le sous-groupe remonté restent identiques à ce qu'elles étaient dans la cuve, cette cuve étant devenue ainsi une cuve incomplète,
    • - on transporte le sous-groupe remonté vers une installation de dépouillement, dans laquelle les cathodes sont dépouillées de leur dépôt électrolytique et dans laquelle il est prévu une entrée pour cathodes à dépouiller et une sortie pour cathodes dépouillées,
    • - on dépose le sous-groupe à l'entrée de l'installation de dépouillement,
    • - on remonte à la sortie de l'installation de dépouillement une série de cathodes dépouillées correspondant en nombre et en disposition au sous-groupe susdit,
    • - on transporte cette série remontée vers une cuve incomplète, et
    • - on la dépose dans cette cuve de façon à compléter celle-ci.
  • Dans un tel procédé on ne peut remonter par cuve qu'un sous-groupe de cathodes, par exemple la moitié d'une charge de cuve, étant donné que pendant le remplacement des cathodes la cuve doit rester sous tension.
  • Un tel procédé est déjà utilisé depuis longtemps pour la production de feuilles de départ pour l'électroraffinage de cuivre. Ce procédé connu se déroule comme suit. Lors du démarrage du remplacement des cathodes on remonte d'une première cuve d'une rangée de cuves un sous-groupe compact de cathodes qui se succèdent immédiatement, par ex. la moitié avant de la charge de cuve. On transporte ce sous-groupe remonté vers l'installation de dépouillement et on le dépose à l'entrée de cette installation, qu'on met maintenant en route. On retourne immédiatement vers la deuxième cuve de la même rangée, on y remonte de nouveau la moitié avant de la charge de cuve et on dépose de nouveau ce sous-groupe à l'entrée de l'installation de dépouillement. On continue ainsi avec les cuves suivantes jusqu'à ce que l'installation de dépouillement commence à délivrer des cathodes dépouillées. Lorsque, à ce moment, on a déposé une moitié d'une charge de cuve, provenant par ex. de la sixième cuve, à l'entrée de l'installation de dépouillement, l'on passe immédiatement vers la sortie de l'installation de dépouillement, on y remonte une moitié d'une charge de cuve de cathodes dépouillées, on transporte ce sous-groupe remonté vers la première cuve et on l'y dépose, de façon à ce que la moitié avant de la première cuve soit remplacée. Le trajet aller suivant va alors de la septième cuve vers l'entrée de l'installation de dépouillement et le trajet retour qui suit immédiatement va de la sortie de l'installation de dépouillement vers la deuxième cuve. Ainsi l'on parcourt toute la rangée, après quoi on commence à remplacer la moitié arrière des cuves de la même rangée.
  • Ce procédé connu a comme inconvénients qu'il y a une répartition défavorable du courant dans les cuves dans lesquelles le remplacement des cathodes est en cours et que le remplacement de deux charges de cuve requiert au moins quatre trajets aller-retour entre les cuves et l'installation de dépouillement. Ce dernier inconvénient pose des problèmes surtout lorsque l'on utilise une installation de dépouillement automatique travaillant à grande vitesse.
  • Afin d'éviter ce dernier inconvénient il a déjà été proposé de remplacer simultanément plusieurs sous-groupes de cathodes compacts, par exemple deux sous-groupes situés côte à côte dans des cuves adjacentes. Dans ce cas, il est cependant fait appel, soit à une installation de transport compliquée, telle que décrite dans le brevet Américain n° 3.562.131, qui prévoit par rangée de cuves un pont roulant, deux chariots avec chacun un palonnier et une chaîne de transport vers l'installation de dépouillement, soit à une installation de dépouillement mobile compliquée, telle que décrite dans la demande de brevet allemand n° 2 424 383.
  • Le but de la présente invention est de fournir un procédé évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus.
  • A cet effet, selon l'invention, on procède comme suit :
    • - on remonte les cathodes paires d'une première cuve et simultanément les cathodes impaires d'une deuxième cuve adjacente à la première en obtenant ainsi un ensemble remonté de deux sous-groupes de cathodes séparés et décalés l'un par rapport à l'autre selon l'axe longitudinal des cuves sur une distance égale à la distance entre deux cathodes successives dans un groupe, ces deux cuves étant devenues ainsi une paire de cuves incomplètes,
    • - au cours de leur transport vers l'installation de dépouillement, on rapproche les deux sous-groupes l'un de l'autre en les déplaçant transversalement par rapport à l'axe longitudinal des cuves jusqu'à l'obtention d'un groupe de cathodes complet,
    • - on dépose ce groupe complet à l'entrée de l'installation de dépouillement,
    • - on remonte à la sortie de l'installation de dépouillement une série de cathodes dépouillées correspondant en nombre et en disposition au groupe complet susdit,
    • - au cours du transport de cette série vers une paire de cuves incomplètes, on sépare les cathodes paires des cathodes impaires de cette série en les déplaçant transversalement par rapport à l'axe longitudinal des cuves jusqu'à l'obtention d'un ensemble remonté de deux sous-groupes séparés de cathodes dépouillées dont la disposition correspond à celle de l'ensemble remonté susdit, et
    • - on dépose simultanément le sous-groupe des cathodes dépouillées paires dans la première cuve de la paire de cuves susdite et le sous-groupe des cathodes dépouillées impaires dans la deuxième cuve de la paire de cuves susdite. La présente invention se rapporte également à une installation pour remplacer des cathodes dans une usine électrolytique, dans laquelle des cuves d'électrolyse oblongues situées côte à côte forment une rangée s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitudinal des cuves, dans laquelle se trouvent plusieurs rangées de cuves parallèles et dans laquelle chaque cuve contient un groupe de cathodes, suspendues verticalement, à distance égale et transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la cuve et adaptées à être remontées au moyen d'une paire de crochets, cette installation comprenant :
    • - un pont roulant couvrant plusieurs rangées de cuves et adapté à se déplacer parallèlement aux rangées de cuves,
    • - un chariot suspendu au pont roulant et adapté à se déplacer transversalement par rapport aux rangées de cuves,
    • - un double palonnier pour cathodes suspendu au chariot parallèlement à l'axe longitudinal des cuves, adapté à se déplacer verticalement et comprenant :
    • - deux parties de palonnier oblongues parallèles qui sont toutes les deux munies d'une rangée de paires de crochets placées l'une derrière l'autre à une distance qui est le double de celle qu'il y a entre deux cathodes successives dans un groupe, et
    • - des moyens pour modifier la position mutuelle des deux parties de palonnier permettant d'atteindre une première position, dans laquelle il est formé une seule rangée compacte de paires de crochets situées à distance cathodique l'une derrière l'autre et une deuxième position, dans laquelle sont formées deux rangées séparées de paires de crochets situées au même niveau.
  • Une telle installation est décrite dans la demande de brevet allemand n° 2424383 susdite. Dans cette installation connue il est passé de la première position précitée à la deuxième position précitée (et vice versa) en déplaçant une des deux parties de palonnier obliquement par rapport à son axe longitudinal. Le double palonnier est donc construit asymétriquement et est inégalement chargé pendant son fonctionnement, ce qui pose naturellement des problèmes quant à sa suspension. En plus, il ne permet pas de remplacer simultanément des cathodes dans deux cuves adjacentes, lorsque la distance entre deux cathodes dans une cuve est faible comme c'est le cas dans la production de feuilles de départ pqur l'électroraffinage de cuivre. Cette installation connue est d'ailleurs destinée à remonter. un sous-groupe de cathodes compact d'une cuve et à séparer celui-ci, lors du transport vers l'installation de dépouillement, en deux demi sous-groupes séparés moins compacts.
  • Le but de l'invention est de fournir une installation du type défini ci-dessus, évitant les inconvénients précités.
  • A cet effet, selon l'invention, les moyens pour modifier la position mutuelle des deux parties de palonnier sont agencés pour déplacer les deux parties de palonnier transversalement par rapport à l'axe longitudinal de celles-ci et le double palonnier comprend, en outre, des moyens pour déplacer les deux parties de palonnier en sens inverse, selon leur axe longitudinal. De préférence, le double palonnier comprend en outre des moyens pour déplacer les deux parties de palonnier simultanément dans le même sens selon leur axe longitudinal.
  • La description ci-après d'un mode de réalisation du procédé et de l'installation selon l'invention, qui n'est donné qu'à titre d'exemple non restrictif, fera mieux comprendre l'invention et ses avantages. Cette description qui se rapporte au remplacement des cathodes dans une salle d'électrolyse pour la production de feuilles de départ pour l'électroraffinage du cuivre, est illustrée par les dessins ci-joints.
  • Dans ces dessins :
    • la figure 1 est un plan schématique de la salle d'électrolyse ;
    • la figure 2 est un plan plus détaillé d'une partie de deux cuves adjacentes de la salle d'électrolyse de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue frontale d'une cathode ;
    • la figure 4 est un plan du double palonnier pour cathodes de la salle d'électrolyse de la figure 1 ;
    • la figure 5 est une vue frontale du double palonnier pour cathodes de la figure 4 ;
    • la figure 6 est un plan plus détaillé de la partie centrale du double palonnier de la figure 4 ;
    • la figure 7 est une vue latérale de la partie centrale montrée en figure 6 ;
    • la figure 8 est une vue frontale schématique du système de suspension du double palonnier ;
    • la figure 9 est une vue en perspective du double palonnier en fonctionnement.
  • Comme montré à la figure 1, la salle d'électrolyse 1 comprend quatre rangées parallèles 2 de cuves d'électrolyse oblongues 3 situées côte à côte, un pont roulant 4 avec chariot 5, auquel est attaché un double palonnier 6 pour cathodes et une installation de dépouillement 7. Le pont roulant 4, muni de roues 8 et actionné par un moteur non représenté, peut se déplacer suivant un mouvement de va-et-vient sur les rails 9 parallèlement aux rangées de cuves 2. Le chariot 5 muni de roues 10 et actionné par un moteur non représenté, peut se déplacer suivant un mouvement de va-et-vient sur les rails 11 qui sont fixés au pont 4, transversalement aux rangées de cuves 2. L'installation de dépouillement 7 est munie d'une entrée 12 pour cathodes à dépouiller et d'une sortie 13 pour cathodes dépouillées. Le pont roulant 4 et le chariot 5 sont du type classique et il ne sera pas entré dans des détails quant à leur structure. Il ne sera entré dans des détails non plus pour ce qui est de la construction de l'installation de dépouillement 7, qui ne fait pas l'objet de la présente invention.
  • Comme le montre la figure 2, chaque cuve 3 comprend un groupe de cathodes 14 et alternant avec celui-ci un groupe d'anodes 15, suspendus verticalement à distance égale et transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la cuve. La distance entre deux cathodes successives est de 124 mm ; chaque cuve 3 contient trente-deux cathodes 14 et trente-trois anodes 15. Une anode 15 est constituée d'une plaque coulée de cuivre impur qui est munie à sa partie supérieure de deux oreilles 16 latéralement saillantes permettant de suspendre l'anode 15 dans la cuve 3. Une cathode 14 (voir figure 3) est constituée d'une plaque 17 en cuivre laminé qui est attachée à une barre de suspension en cuivre 18 et qui présente à sa partie supérieure deux ouvertures 19 qui permettent de remonter la cathode 14 au moyen d'une paire de crochets. Les extrémités 20 de la barre de suspension 18 permettent de suspendre la cathode 14 dans la cuve 3.
  • La tête et la queue de chaque rangée de cuves 2 sont reliées de façon classique à une source de courant non représentée. Le transport du courant à travers une rangée de cuves 2 se fait également de façon classique, au moyen de conducteurs en cuivre 21, qui sont logés sur les parois longitudinales 22 des cuves 3 et qui chacun relient électriquement un groupe de cathodes 14 à un groupe adjacent d'anodes 15, comme le montre schématiquement la figure 2. Un électrolyte approprié coule à travers les cuves 3. Les anodes impurs se dissolvent pendant l'électrolyse et un dépôt de cuivre pur, non représenté, se forme sur les deux côtés des cathodes. Lorsque ce dépôt a atteint une épaisseur suffisante, les cathodes 14 doivent être remplacées par des cathodes dépouillées. Pour ce remplacement de cathodes 14 l'on utilise, en combinaison avec le pont roulant 4 et le chariot 5, le double palonnier 6 qui sera décrit ci-après en détail.
  • Comme montré aux figures 4 et 5, le double palonnier 6 est composé d'un châssis fixe 23 sur lequel sont montés deux chariots 24 et 24' qui portent chacun une partie de palonnier 25 et 25'. Le châssis 23 comprend trois longerons 26, 27 et 28 et en dessous de ceux-ci deux traverses 29 et 31. Les traverses 29 et 31 ont un profil en forme de U et servent de chemin de roulement aux roues 32 des chariots 24 et 24'.
  • Le chariot 24 est actionné par un cylindre hydraulique 33 qui pivote sur la charnière 34 fixée en dessous du longeron 27 et dont la tige 35 pivote à son extrémité sur la charnière 36 fixée au chariot. Le chariot 24' est actionné de la même façon par un cylindre hydraulique 33' qui pivote sur la charnière 34' fixée en dessous du longeron 27 et dont la tige 35' pivote à son extrémité sur la charnière 36' fixée au chariot. Les cylindres 33 et 33' sont identiques et leur course est telle que, lorsque leur tige est retirée, l'axe A-A de la partie de palonnier 25 coïncide avec l'axe A'-A' de la partie de palonnier 25', et que lorsque leur tige est complètement sortie, la distance entre les axes précités est égale à la distance entre les axes de deux cuves 3 adjacentes. Dans le cas présent les cylindres 33 et 33' ont une course de 600 mm. Étant donné que cylindres 33 et 33' ne sont pas logés centralement par rapport aux chariots 24 et 24', ceux-ci sont munis à leur partie supérieure d'une paire de roues de guidage 37 pour lesquelles il est prévu un chemin de roulement 38 en dessous des traverses 26, 27 et 28.
  • Chaque partie de palonnier 25 et 25' comprend une poutre 39, à laquelle sont attachées latéralement un certain nombre de traverses 40 qui sont toutes munies d'une paire de crochets 41. Le nombre de traverses 40 par partie de palonnier est égal à la moitié du nombre de cathodes 14 présentes dans une cuve 3. Dans le cas présent une partie de palonnier comprend donc seize traverses 40 ou, autrement dit, seize paires de crochets 41. La distance entre deux traverses successives 40 ou, autrement dit, entre deux paires de crochets successives est égale au double de la distance entre deux cathodes 14 successives dans une cuve 3. Dans le cas présent cette distance est donc égale à 248 mm. La distance entre les deux crochets 41 d'une paire de crochets est égale à la distance entre les deux ouvertures 19 dans la cathode 14, dans le cas présent 340 mm.
  • Comme montré à la figure 6, sur laquelle, pour des raisons de clarté, le châssis 23 et les cylindres actionnant les chariots 24 et 24' n'ont pas été repris, et à la figure 7, chaque partie de palonnier 25 et 25' est montée sous son chariot 24 et 24' de façon qu'elle est à même de se déplacer selon son axe longitudinal par rapport au chariot. A cet effet, chaque chariot 24 et 24' est muni à sa partie inférieure de deux paires de douilles glissantes 42 à travers lesquelles passent une paire de tiges glissantes 43, dont les extrémités sont fixées à deux plaques transversales 44 qui sont fixées à leur tour à la poutre 39.
  • Le chariot 24 est également muni à sa partie inférieure de deux cylindres hydrauliques raccordés dos à dos : le cylindre 45, qui peut être défini comme cylindre de passage d'une position paire à une position impaire et dont la tige 46 pivote à son extrémité sur la charnière 47 qui est fixée à la plaque transversale 44 de derrière, c'est-à-dire celle située le plus haut à la figure 6, et le cylindre 48, qui peut être défini comme cylindre d'accrochage-décrochage et dont la tige 49 pivote à son extrémité sur la charnière 50 qui est fixée en dessous du chariot 24. En retirant la tige 46, la partie de palonnier 25 est déplacée vers l'avant, c. à. d. vers le basde la figure 6 ; la sortie de la tige 46 fait reculer la partie de palonnier 25. En retirant la tige 49, la partie de palonnier 25 est également déplacée vers l'avant et vice versa. De façon analogue le dessous du chariot 24' est muni d'un cylindre de passage d'une position paire à une position impaire 45' dont la tige 46' pivote à son extrémité sur la charnière 47' qui est fixée à la plaque d'écartement 44 d'avant et un cylindre d'accrochage-décrochage 48' dont la tige 49' pivote à son extrémité sur la charnière 50' qui est fixée en dessous du chariot 24'. En retirant la tige 46', la partie de palonnier 25' est déplacée vers l'arrière et vice versa. Le retrait de la tige 49' provoque également le déplacement de la partie de palonnier 25' vers l'arrière et vice versa. Les cylindres de passage de la position paire à la position impaire 45 et 45' ont une course qui est égale à la distance entre deux cathodes 14 successives, donc une course de 124 mm dans le présent cas.
  • Lorsque les tiges 46, 46' et 49 sont complètement sorties et que la tige 49' est retirée, le double palonnier 6 présente la configuration de la figure 4, où la partie de palonnier droite 25' est en avance sur la partie de palonnier gauche 25 sur une distance qui est égale à la distance entre deux cathodes 14 successives dans la cuve 3. Lorsque la tige 49' est sortie et que la tige 49 est retirée, les deux parties de palonnier 25 et 25' se déplacent vers l'avant sur une distance de 50 mm.
  • Lorsque les tiges 46, 46' et 49' sont retirées et que la tige 49 est sortie, le double palonnier 6 présente une configuration qui est l'inverse de celle de la figure 4 et où la partie de palonnier gauche 25 est donc en avance sur la partie de palonnier droite 25' sur une distance de 124 mm. Lorsque dans cette situation la tige 49' est sortie et que la tige 49 est retirée, les deux parties de palonnier 25 et 25' s'avancent de nouveau sur une distance de 50 mm.
  • Comme montré à la figure 8, le double palonnier 6 est suspendu d'une façon classique à une boîte de transmission 51 à quatre tambours 52 à l'aide de quatre câbles 53 et de quatre poulies 54, celles-ci étant reliées par des crochets non représentés aux quatre oeillets de suspension 55 fixés au châssis 23 du double palonnier 6. Le dispositif de guidage 56 évite tout déplacement autre que vertical, du châssis 23 par rapport au chariot 5. Avec l'installation décrite avant, l'on peut procéder comme suit. Au démarrage de l'opération de remplacement des cathodes, le double palonnier 6 est remonté à la boîte de transmission 51 et présente la configuration de figure 4, c. à. d. les tiges 35, 35', 49, 46 et 46' sont sorties et la tige 49' est retirée. Le pont est déplacé jusqu'au-dessus de la tête, c. à. d. l'extrémité tout au bas de la figure 1, des rangées de cuves 2, de façon que l'axe A-A de la partie de palonnier 25 coïncide avec l'axe des premières cuves 3 et l'axe A'-A' de la partie de palonnier 25' avec l'axe des deuxièmes cuves 3. Le chariot 5 est ensuite amené jusqu'au-dessus de la première rangée de cuves 2, par ex. la rangée de cuves 2 de gauche à la figure 1, de façon que la première paire de crochets 41 de la partie de palonnier 25, c. à. d. celle tout au bas de la figure 4, se situe au-dessus de l'espace qu'il y a entre la deuxième cathode 14 de la première cuve 3 et l'anode 15 qui suit celle-ci. L'on fait descendre le double palonnier 6 jusqu'à ce que les paires de crochets 41 se situent au niveau des ouvertures 19 des cathodes 14. La tige 49' est ensuite sortie et la tige 49 retirée, ce qui fait avancer de 50 mm les deux parties de palonnier 25 et 25' et aboutir les paires de crochets 41 de la partie de palonnier 25 avec leurs pieds dans les ouvertures 29 des cathodes paires 14 de la première cuve, tandis que les paires de crochets 41 de la partie de palonnier 25' aboutissent avec leurs pieds dans les ouvertures 29 des cathodes impaires 14 de la deuxième cuve. Le double palonnier 6 est alors remonté et on obtient ainsi au remontage la configuration de la figure 9, où, pour des raisons de clarté, les anodes 25 n'ont pas été représentées.
  • Ensuite le pont roulant est amené jusqu'au-dessus de l'entrée 12 de l'installation de dépouillement 7. Entre-temps les tiges 35 et 35' sont retirées de sorte que l'axe A-A de la partie de palonnier 25 coïncide avec l'axe A'-A' de la partie de palonnier 25' et que l'on obtienne un groupe compact de cathodes 16 remontées. Après positionnement du chariot 5 au-dessus de l'entrée 12, l'on fait descendre le double palonnier 6 jusqu'à ce que les extrémités 20 des barres de suspension 18 des cathodes 14 viennent se reposer sur un dispositif de transport non représenté, qui est prévu à l'entrée 12, libérant ainsi les pieds des paires de crochets 41 dans les ouvertures 19. La tige 49' est alors de nouveau retirée et la tige 49 sortie, ce qui fait reculer les deux parties de palonnier 25 et 25' de 50 mm, qui se libèrent ainsi des cathodes 14 qui elles sont maintenant suspendues à l'entrée 12 de l'installation de dépouillement 7. Le double palonnier 6 est remonté, le pont roulant 4 est amené jusqu'au-dessus des troisièmes et des quatrièmes cuves 3 des rangées de cuves 2 et entre-temps les tiges 35 et 35' sont de nouveau sorties.
  • On répète maintenant pour la troisième et la quatrième cuve 3 de la première rangée de cuves 2, l'opération décrite ci-dessus. Cette opération est encore une fois répétée pour la cinquième et la sixième cuve de la première rangée de cuves. Entre-temps l'installation de dépouillement 7 est entrée en fonctionnement et délivre des cathodes, dépouillées de leur dépôt électrolytique, à la sortie 13 de sorte que le remplacement de cathodes peut commencer. Lorsqu'on a alors déposé à l'entrée 12 de l'installation de dépouillement, sous la forme d'un groupe compact, les cathodes paires provenant de la septième cuve et les cathodes impaires provenant de la huitième cuve, on déplace le pont 4 immédiatement vers la sortie 13 de l'installation de dépouillement 7, on y fait descendre le double palonnier 6 et on y remonte un groupe compact de cathodes dépouillées, on amène le pont 4 de nouveau jusqu'au-dessus de la tête des rangées de cuves 2 et on fait sortir entre-temps les tiges 35 et 35', on amène le chariot 5 jusqu'au-dessus de la première et la deuxième cuve de la première rangée de cuves 2 dans la même position qu'il avait lors de la première opération dans ces cuves, on fait descendre le double palonnier 6 jusqu'à ce que les extrémités 20 des barres de suspension 18 des cathodes dépouillées 14 viennent se reposer sur les parois 22 des cuves libérant ainsi les pieds des paires de crochets 41 dans les ouvertures 19, on recule les deux parties de palonnier 25 et 25' de 50 mm en retirant la tige 49' et en sortant la tige 49, et on remonte de nouveau le double palonnier 6. Ainsi sont remplacées les cathodes paires de la première cuve de la première rangée de cuves et en même temps les cathodes impaires de la deuxième cuve de cette même rangée.
  • Le trajet aller suivant va alors de la neuvième et dixième cuve de la première rangée de cuves vers l'entrée 12 de l'installation de dépouillement 7, et le trajet de retour qui suit, de la sortie 13 de l'installation de dépouillement 7 vers la troisième et la quatrième cuve de la première rangée de cuves. On parcourt ainsi toute la première rangée de cuves et on passe ensuite aux rangées suivantes jusqu'à ce que toutes les cathodes paires des cuves impaires et toutes les cathodes impaires des cuves paires sont remplacées. Ensuite on retire les tiges 46 et 46' et on entame le remplacement des cathodes impaires des cuves impaires et des cathodes paires des cuves paires. Il va de soi qu'il existe un grand nombre de variantes dans le procédé décrit ci-dessus. C'est ainsi que l'on pourrait aussi bien commencer par le remplacement des cathodes impaires des cuves impaires et des cathodes paires des cuves paires. Il serait également possible d'achever complètement une ou deux rangées avant de passer aux autres. Une fois l'installation de dépouillement en plein fonctionnement, on pourrait également alternativement remplacer un ensemble pair-impair et un ensemble impair-pair de cathodes. On aura compris que l'essence du procédé de l'invention consiste à engager dans un cycle de remplacement un groupe complet de cathodes formé par les cathodes paires d'une cuve et les cathodes impaires d'une cuve adjacente. On aura également compris que le procédé de l'invention présente comme avantages qu'il y a une répartition égale du courant dans les cuves où le remplacement est en cours, que le nombre de trajets aller-retour entre les cuves d'électrolyse et l'installation de dépouillement est réduit de moitié et que son application dans des usines électrolytiques existantes n'entraîne que des faibles frais d'investissement, puisqu'elle n'exige que le remplacement des palonniers existants par le double palonnier décrit ci-dessus.
  • Il va de soi que l'installation de l'invention n'est pas non plus limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans que l'on ne sorte pour autant du cadre de la présente demande de brevet. C'est ainsi, par exemple, que les moyens d'actionnement hydraulique décrits plus haut peuvent être remplacés par des moyens d'actionnement pneumatiques ou électriques.

Claims (5)

1. Procédé pour remplacer des cathodes (14) dans une usine électrolytique (1), dans laquelle des cuves d'électrolyse oblongues (3) situées côte à côte forment une rangée (2) s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitudinal des cuves et dans laquelle dans chaque cuve un groupe de cathodes, suspendues verticalement, à distance égale et transversalement par rapport à l'axe longitudinal de la cuve reçoit un dépôt électrolytique, suivant lequel, lorsque le dépôt électrolytique a atteint une épaisseur désirée,
- on remonte un sous-groupe de cathodes d'une cuve en veillant à ce que l'orientation et la disposition des cathodes dans le sous-groupe remonté restent identiques à ce qu'elles étaient dans la cuve, cette cuve étant devenue ainsi une cuve incomplète,
- on transporte le sous-groupe remonté vers une installation de dépouillement (7), dans laquelle les cathodes sont dépouillées de leur dépôt électrolytique et dans laquelle il est prévu une entrée (12) pour cathodes à dépouiller et une sortie (13) pour cathodes dépouillées,
- on dépose le sous-groupe à l'entrée de l'installation de dépouillement,
- on remonte à la sortie de l'installation de dépouillement une série de cathodes dépouillées correspondant en nombre et en disposition au sous-groupe susdit,
- on transporte cette série remontée vers une cuve incomplète, et
- on la dépose dans cette cuve de façon à compléter celle-ci,
caractérisé en ce que
- on remonte les cathodes paires d'une première cuve et simultanément les cathodes impaires d'une deuxième cuve adjacente à la première en obtenant ainsi un ensemble remonté de deux sous-groupes de cathodes séparés et décalés l'un par rapport à l'autre selon l'axe longitudinal des cuves sur une distance égale à la distance entre deux cathodes successives dans un groupe, ces deux cuves étant devenues ainsi une paire de cuves incomplètes,
- au cours de leur transport vers l'installation de dépouillement, on rapproche les deux sous-groupes l'un de l'autre en les déplaçant transversalement par rapport à l'axe longitudinal des cuves jusqu'à l'obtention d'un groupe de cathodes complet,
- on dépose ce groupe complet à l'entrée de l'installation de dépouillement,
- on remonte à la sortie de l'installation de dépouillement une série de cathodes dépouillées correspondant en nombre et en disposition au groupe complet susdit,
- au cours du transport de cette série vers une paire de cuves incomplètes on. sépare les cathodes paires des cathodes impaires de cette série en les déplaçant transversalement par rapport à l'axe longitudinal des cuves jusqu'à l'obtention d'un ensemble remonté de deux sous-groupes séparés de cathodes dépouillées dont la disposition correspond à celle de l'ensemble remonté susdit, et
- on dépose simultanément le sous-groupe des cathodes dépouillées paires dans la première cuve de la paire de cuves susdite et le sous-groupe des cathodes dépouillées impaires dans la deuxième cuve de la paire de cuves susdite.
2. Installation pour remplacer des cathodes (14) dans une usine électrolytique (1), selon le procédé de la revendication 1, cette installation comprenant :
- un pont roulant (4) couvrant plusieurs rangées de cuves et adapté à se déplacer parallèlement aux rangées de cuves,
- un chariot (5) suspendu au pont roulant et adapté à se déplacer transversalement par rapport aux rangées de cuves,
- un double palonnier (6) pour cathodes suspendu au chariot parallèlement à l'axe longitudinal des cuves, adapté à se déplacer verticalement et comprenant :
- deux parties de palonnier oblongues (25, 25') parallèles qui sont toutes les deux munies d'une rangée de paires de crochets (41) placées l'une derrière l'autre à une distance qui est le double de celle qu'il y a entre deux cathodes successives dans un groupe, et
- des moyens (24, 33, 34, 24', 33', 34') pour modifier la position mutuelle des deux parties de palonnier permettant d'atteindre une première position, dans laquelle il est formé une seule rangée compacte de paires de crochets situées à distance cathodique l'une derrière l'autre, et une deuxième position, dans laquelle sont formées deux rangées séparées de paires de crochets situées au même niveau,
caractérisée en ce que les moyens susdits sont agencés pour déplacer les deux parties de palonnier transversalement par rapport à l'axe longitudinal de celles-ci et que le double palonnier comprend, en outre, des moyens (45, 46, 45', 46') pour déplacer les deux parties de palonnier en sens inverse selon leur axe longitudinal.
3. Installation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le double palonnier (6) comprend des moyens (48, 49, 48', 49') pour déplacer les deux parties de palonnier simultanément dans le même sens selon leur axe longitudinal.
4. Double palonnier (6) pour cathodes pour emploi dans l'installation selon l'une des revendications 2 ou 3, ce double palonnier comprenant :
- deux parties de palonnier oblongues (25, 25') parallèles qui sont toutes les deux munies d'une rangée de paires de crochets (41) placées l'une derrière l'autre à une distance qui est le double de celle qu'il y a entre deux cathodes successives dans un groupe, et
- des moyens (24, 33, 34, 24', 33', 34') pour modifier la position mutuelle des deux parties de palonnier permettant d'atteindre une première position, dans laquelle il est formé une seule rangée compacte de paires de crochets situées à distance cathodique l'une derrière l'autre, et une deuxième position, dans laquelle sont formées deux rangées séparées de paires de crochets situées au même niveau,
caractérisé en ce que les moyens susdits sont agencés pour déplacer les deux parties de palonnier transversalement par rapport à l'axe longitudinal de celles-ci et qu'il comprend, en outre, des moyens (45, 46, 45', 46') pour déplacer les deux parties de palonnier en sens inverse selon leur axe longitudinal.
5. Double palonnier (6) pour cathodes selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (48, 49, 48', 49') pour déplacer les deux parties de palonnier simultanément dans le même sens selon leur axe longitudinal.
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